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Souche d'arbre résiduelle quasiment préservée en amont de
la limite forestière actuelle dans l'Oural polaire. Les informations sur la
croissance annuelle de l'arbre “archivées" dans les cernes, telle que la
variabilité de la largeur ou de l'épaisseur des cernes, sont utilisées pour
reconstituer l'évolution des températures au cours des siècles derniers. En
parallèle, le stockage et la libération du carbone par les arbres dépendent du
climat et représentent de ce fait une étape centrale du cycle du carbone
terrestre. Photo: Jan Esper |
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Tête de forage contenant de la glace de l'Antarctique. Des mesures dans la
glace ancienne permettent de reconstruire l'histoire du CO2 atmosphérique. Photo: © European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA) |
Comme le changement climatique provoqué par l’homme entraîne une libération supplémentaire du CO2 - gaz à effet de serre - stocké dans la biosphère terrestre et dans l’océan, le réchauffement planétaire s’en trouve accru. Chaque degré de réchauffement est lié à une augmentation d’environ 3 pour cent de la teneur en CO2 de l’atmosphère. C’est à cette conclusion que sont parvenus les climatologues de l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL et des Universités de Berne et de Mayence, conclusion qu’ils présentent dans une étude publiée le 28 janvier 2010 dans la revue "Nature".
Les inclusions d’air dans les carottes de glace en provenance de l’Antarctique et les cernes des arbres fournissent aux chercheurs les données les plus fiables qui soient lorsqu’il s’agit, au niveau du climat, de comparer les changements actuels à l’histoire planétaire des derniers siècles, et de tester des modèles climatiques. L’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL, l’Université de Berne et l’Université Johannes Gutenberg de Mayence, à la pointe de la recherche mondiale en ces domaines de l’analyse des cernes et des carottes de glace, ainsi que de modèles couplés cycle du carbone/climat, ont regardé à la loupe les variations climatiques des 1000 dernières années. David Frank et les chercheurs qui travaillent avec lui sous l’égide du Centre Oeschger sur la recherche climatique de l’Université de Berne, peuvent désormais, grâce à leur analyse exhaustive publiée dans la revue "Nature", mieux quantifier l’impact des fluctuations climatiques de la période préindustrielle sur la teneur en CO2 de l’atmosphère.
Le réchauffement terrestre libère un surplus de gaz à effet de serre
La combustion de charbon, de pétrole et de gaz, responsable de l’augmentation actuelle de CO2, constitue la cause principale du réchauffement planétaire. Le changement climatique perturbe l’équilibre naturel entre les immenses stocks de carbone dans l’atmosphère, l’océan et la biosphère: un surplus de CO2 est ainsi libéré des puits à long terme, ce qui entraîne, du fait d’une rétroaction, un réchauffement supplémentaire. L’influence du CO2 sur l’évolution des températures s’en trouve dès lors renforcée. Chez les spécialistes, une question fait l’objet de discussions intenses: quelle est l’ampleur de la rétroaction entre le cycle du carbone et le réchauffement d’origine anthropique? La présente étude donne la réponse. La fiabilité de neuf reconstructions différentes du profil des températures et de trois séries chronologiques de CO2 a été testée. Les scientifiques ont calculé à partir de plus 200’000 combinaisons possibles de données le rapport entre température et CO2. Le résultat: une valeur moyenne fiable et, en corrélation avec cette valeur, une marge de précision pour la force de rétroaction entre température et CO2. "Les nouvelles connaissances aideront la recherche climatique mondiale à effectuer des prévisions plus précises sur l’évolution moyenne des températures", déclare David Frank du WSL, chercheur et premier auteur de l’étude.
Un premier test des modèles climatiques
Quelle qualité offre, dans les modèles climatiques actuels, la représentation de la rétroaction entre le cycle du carbone et le réchauffement d’origine anthropique? Lors d’un premier examen, les chercheurs ont comparé dix modèles climatiques aux données de probabilités établies par leurs calculs. Il en ressort que la majorité des modèles coincide avec les nouveaux résultats. Il apparaît par ailleurs que les modèles représentant une rétroaction moindre ont tendance à être plus réalistes. Cette comparaison renforce la confiance dans les prévisions de modèles émises à ce jour pour les décennies à venir: en vue de stabiliser les concentrations atmosphériques en CO2 et de limiter le réchauffement d’origine anthropique, il est nécessaire de réduire les émissions de carbone au cours des prochaines décennies.
La limite supérieure de la plage des fluctuations climatiques naturelles des 1000 dernières années est nettement dépassée
La nouvelle analyse permet également une comparaison fiable entre les changements climatiques naturels et le réchauffement actuel. Aujourd’hui, la température globale dépasse déjà de plus de 0.3 degré Celsius la température de la période la plus chaude des mille dernières années. L’homme a déjà élargi de 75 pour cent la plage des variations climatiques naturelles du dernier siècle.
Sources bibliographiques
- Frank, D. C.; Esper, J.; Raible, C. C.; Büntgen, U.; Trouet, V.; Stocker, B. & Joos, F. (2010): Ensemble reconstruction constraints on the global carbon cycle sensitivity to climate. Nature, 463, 7280: 527-530.
Plus de plus amples renseignements
- David Frank
Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage
Zürcherstrasse 111
CH-8903 Birmensdorf
Tél. +41 (0)44 739 22 82
david.frank @ wsl.ch - Fortunat Joos, professeur
Physique climatique et environnementale, Institut de physique
Université de Berne
Sidlerstr. 5
CH-3012 Bern
Tél. +41 (0)31 631 44 61
joos @ climate.unibe.ch - Jan Esper, professeur
Geographisches Institut
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Becherweg 21
D-55099 Mainz
Tél.: +49 (0)6131 3922296
j.esper @ geo.uni-mainz.de
Liens
- Oeschger Centre for Climate Change Research
- Physique climatique et environnementale, Université de Berne
- Geographisches Instutut der Johannes Gutenberg Universität Mainz
- Changements climatiques (WSL)
- European Project for Ice Coring in Antarctica
- C’est écrit dans les cernes des arbres : les précipitations sont globalement en augmentation (www.foretinfo.net)