Les alarmes ne cessent de se répéter, au rythme des nouveaux rapports du GIEC, le groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat. Le réchauffement climatique semble devenir de moins en moins abstrait, et même, il paraît que son évolution s’accélère ! Mais dans quelle mesure ?

Réponses de Chloé Maréchal, paléoclimatologue à l’Université Claude Bernard Lyon 1.

Un article rédigé par Fabien Franco, journaliste, pour Pop’Sciences

8 oct. 2019.

Comment jugez-vous le niveau de fiabilité des rapports scientifiques produits sur le climat ?

Tous les sept ans, le GIEC produit un rapport qui reprend des milliers de recherches menées dans le monde à partir d’observations et de modèles informatiques. La fiabilité des réponses vient de cette somme de laboratoires qui produisent des données s’appuyant sur des sources et des modèles différents. Dernièrement, le groupe des chercheurs français a indiqué que leurs modèles climatiques étaient sous-estimés. Si les groupes des autres pays en arrivent tous plus ou moins aux mêmes résultats, alors on pourra dire que les données actuelles disent quelque chose d’important.

Quelle méthode utilisez-vous pour reconstituer les climats du passé ?

La chimie permet de reconstituer les paramètres en lien avec le climat. Ma recherche actuelle utilise des isotopes de l’oxygène présent dans les coquilles fossiles d’animaux marins bivalves. Cela permet de connaître la température de l’eau de mer jusqu’à des dizaines de millions d’années. Les coquilles contiennent des atomes d’oxygène qui ont été puisés dans l’eau de mer durant la vie de l’organisme. Ces atomes ont enregistré un signal de leur époque que nous nous appliquons à déchiffrer. Nous pouvons remonter ainsi très loin dans le temps, plus loin même que les carottes glaciaires qui elles enregistrent la température et la composition de l’atmosphère mais qui s’arrêtent à 120 000 ans au Groenland et 800 000 ans en Antarctique.

Coquilles de Cerithium vulgatum et Stramonita haemastoma de la dernière période interglaciaire provenant du site de La Santa, Lanzarote, Iles Canaries. La taille d’un rectangle correspond à 1 cm. La composition en isotopes de l’oxygène des coquilles permet d’estimer la température de l’eau de mer dans laquelle vivait l’organisme. L’océan et sa température jouent un rôle essentiel dans le climat terrestre. / ©Antoine Boutier.

À partir de quelle échelle de temps peut-on dégager une constante climatique ?

Le climat se distingue de la météo à partir du moment où l’on a un recul de trente ans minimum. Les constantes climatiques peuvent recouvrir différentes échelles de temps. La période interglaciaire dans laquelle nous sommes actuellement dure depuis douze  mille ans. Elle est très stable au niveau climatique comparé aux soubresauts qui ont émaillés la dernière période glaciaire, il y a 70 000 ans jusqu’à 20 000 ans auparavant. Mais en y regardant de plus près, on constate que la température globale moyenne était plus élevée de 0,8°C il y a 8 000 ans par rapport au milieu du 19^e siècle, date à laquelle débute l’époque industrielle. À chaque fois, il faut donc préciser sur quelle échelle de temps, la constante climatique est donnée.

C’est là qu’intervient la paléoclimatologie ?

En effet. En prenant une loupe de plus en plus grossissante, on s’aperçoit que la température ne cesse d’évoluer. Mais ce qu’il est important de constater à l’heure actuelle, c’est l’amplitude de ces variations climatiques exprimées en degré et le laps de temps dans lequel elles s’effectuent. Les paléoclimats nous disent que nous sommes dans une période chaude depuis 12 000 ans, soit à environ 15°C en moyenne sur l’ensemble de la planète. Ils nous disent aussi qu’il y a vingt mille ans, nous étions dans une période glaciaire durant laquelle la glace était plus présente, notamment dans l’hémisphère Nord. À cette époque, une calotte glaciaire couvrait l’Amérique du Nord jusqu’à New York et Vancouver, une autre calotte reposait sur une partie de l’Eurasie et descendait à proximité de Londres et Moscou. Le niveau des mers étaient à -120 mètres. La température moyenne à la surface du globe s’élevait alors à 10°C. Nous constatons donc qu’une hausse de seulement +5°C moyens suffit pour passer d’une époque froide dite glaciaire à une époque chaude. Ceci s’explique par des cycles astronomiques, plus précisément par la position de la Terre autour du Soleil. +5°C moyens et l’on bascule d’un monde à l’autre.

+5°C seulement ?

Effectivement, une variation de quelques degrés paraît faible à notre échelle quotidienne. Mais à l’échelle de la planète, une variation de quelques degrés moyens est conséquente. Nous savons que la dernière transition glaciaire-interglaciaire s’est déroulée en un peu moins de dix mille ans. Cette transition a engendré de véritables changements. Ici, à « Lyon », en période glaciaire, le sol était glacé et la toundra s’étendait partout à l’horizon, laissant place à la steppe plus au sud. Les arbres étaient « réfugiés » au sud de l’Europe dans quelques zones privilégiées de l’Espagne, de l’Italie et des Balkans. Et en presque dix mille ans, on bascule dans un monde chaud, les glaces se rétractent, le niveau de la mer monte, et les arbres colonisent à nouveau les moyennes et les hautes latitudes. La plupart des espèces ont eu le temps de s’adapter. Depuis trois millions d’années, une cinquantaine d’oscillations de ce genre ont eu lieu.

Dépôt de conglomérat de la dernière période interglaciaire contenant des coquilles de Strombus bubonius et des graviers basaltiques sur le site de Matas Blancas, Fuerteventura, îles Canaries. / DR

+5°C c’est aussi une estimation des experts à l’horizon 2100

Nous envoyons des quantités de CO₂ de façon artificielle dans l’atmosphère. Ce gaz à effet de serre réchauffe la température de surface. Nous avons déjà augmenté la température moyenne globale de +1°C en un siècle. Ces +5°C estimés se feraient donc en 250 ans, c’est-à-dire de 1850 à 2100. De plus, non seulement cette hausse est forte et rapide, mais elle s’effectue aussi dans une période climatique interglaciaire, donc déjà chaude. Ceci nous amène à envisager des conditions climatiques inconnues depuis plus de dix millions d’années. Cela nous conduirait en dehors de notre cadre naturel sachant que le genre Homo, qui a compté une quinzaine d’espèces humaines, est apparu il y a 3 millions d’années et que Homo sapiens, notre espèce, est apparu il y a 300 000 ans. Les paléoclimats servent à mesurer les enjeux de ce à quoi nous sommes confrontés aujourd’hui. Cela signifie que plus nous affinerons nos résultats, plus l’histoire du climat passé sera précisée, mieux nous situerons l’évolution actuelle et future du climat grâce à ce repère passé.

Le réchauffement climatique varie-t-il selon la zone géographique ?

Oui. Les répercussions ne sont pas identiques entre les régions. Le réchauffement lors d’un changement climatique suit une loi invariable que l’on a pu vérifier depuis des millions d’années : il augmente de l’Équateur aux pôles, et il est plus important sur les continents que sur les océans.  C’est ce que prévoient les modélisations pour l’évolution du climat futur. Ainsi, les Tropiques vont moins se réchauffer que les régions polaires. Cependant, la chaleur qui existe dans les Tropiques, alliée à l’humidité, rend particulièrement dangereux ce réchauffement. Pour les humains, le seuil létal lié à la chaleur sera alors de plus en plus fréquemment atteint, car les vagues de chaleurs deviendront de plus en plus intenses et nombreuses. Dans les régions polaires, où se trouvent les grandes calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique, le réchauffement à l’œuvre a déjà déclenché depuis les années 2000 la fusion de ces deux géants de glace… ce qui alimente la montée du niveau marin. En ce qui concerne la différence de réchauffement entre les continents et les océans, les courants océaniques pourront tempérer le réchauffement climatique dans certains endroits du globe.

En quoi la thermodynamique des océans renseigne-t-elle le climat ?

Les océans sont des acteurs majeurs du climat. Ce sont eux qui vont emmagasiner des flux considérables d’énergie. 93% du surplus d’énergie émis par l’homme dans le système climatique est absorbé par les océans. Cette accumulation de chaleur, qui se fait d’abord dans les eaux de surface, met des siècles/millénaires à se transmettre à la masse entière de l’océan, et atténue ainsi, momentanément, le réchauffement observé à la surface des continents. Cela bien sûr ne va pas sans conséquences sur la température des eaux de surface marines, qui croît constamment, et donc sur la vie marine.

À quel point est-ce pertinent de comparer les climats actuel et passé ?

Depuis plusieurs centaines de milliers d’années, nous retrouvons la même disposition des continents, une faune et une flore comparables : ce cadre quasi-identique à l’actuel nous permet, à travers la connaissance du climat passé, de cerner l’importance du changement climatique futur. Par exemple, grâce au pollen du chêne, nous sommes arrivés à calculer la vitesse de colonisation de cette essence lors de la dernière déglaciation. Les chercheurs ont pu estimer cette vitesse à environ 300 mètres par an. C’est rapide, mais pas assez pour suivre la vitesse du réchauffement climatique des dernières décennies. Une autre étude a montré que la vitesse de migration du hêtre est également trop lente. Qu’il s’agisse de migration ou d’adaptation physiologique, les espèces végétales ou animales ont besoin de temps. Le changement climatique va être « difficile » pour nombre d’entre elles.

Quel rôle le climat tient-il dans les sociétés humaines ?

Du climat dépendent nos ressources. Ces ressources proviennent de l’agriculture, apparue il y a 10 000 ans environ, dans cette période interglaciaire que nous connaissons actuellement. La gestion des ressources va être l’une des problématiques que l’humanité va devoir gérer. Nos cultures actuelles vont être confrontées à un stress de plus en plus fort : suite aux canicules qui seront plus fréquentes et plus intenses, mais aussi suite au déficit de pluie dans certaines régions du globe, comme par exemple le bassin méditerranéen. Cela nécessitera une adaptation de l’agriculture actuelle.

Comment en tant que scientifique réagissez-vous à la demande de certitude du pouvoir politique ?

Depuis 40 ans, les travaux de milliers de scientifiques, issus de toutes les nations, ne font que préciser le même fait : le climat se réchauffe, et ce réchauffement est dû à l’activité humaine. L’importance de ce réchauffement  apparaît de plus en plus clairement au vu de l’histoire passée du climat. La demande de certitude du pouvoir politique est légitime et l’état des connaissances scientifiques actuel sur le changement climatique répond à leur demande (rapports du GIEC 1990, 1995, 2001, 2007, 2014). Cet état demande encore à être affiné pour mieux simuler l’évolution future du climat.

Quelles avancées envisagez-vous dans vos recherches ?

Nous accumulons de plus en plus de données, ce qui nous permet progressivement de cerner les zones encore fragmentées des climats anciens que nous étudions. Il faut multiplier les échantillonnages, faire des analyses, trouver la matière première idoine qui n’ait pas perdu ce signal chimique venu de la nuit des temps. Après Les Canaries, j’espère pouvoir aller au Cap Vert, ce qui permettra d’étendre les interprétations que j’ai faites avec mes collaborateurs à une partie plus vaste de l’océan tropical Atlantique Est. Je travaille aussi sur un projet qui vise à étudier l’incidence du changement climatique récent sur les éboulements rocheux en moyenne montagne dans le massif alpin. Ce nouvel axe de recherche permettra d’affiner encore un peu plus notre connaissance des répercussions actuelles du réchauffement climatique.

Quel regard portez-vous sur la consommation énergétique ?

Le CO₂, dioxyde de carbone, est le principal gaz à effet de serre responsable du réchauffement climatique actuel, d’origine humaine. 80% du CO₂ injecté dans l’atmosphère provient des combustibles fossiles (pétrole, gaz, charbon). Notre économie et la croissance démographique couplée à notre mode de vie favorisent la production de CO₂. Stabiliser le climat implique que nous n’émettions plus de gaz à effet de serre, donc que notre production d’énergie à partir des combustibles fossiles devienne minimale. Plus vite nous atteindrons ce but, moins le réchauffement final sera grand. À +2°C par rapport à l’époque préindustrielle, notre adaptation est encore possible. Au-delà, le réchauffement entraînera de très sévères conséquences, irréversibles. La principale inconnue dans l’évolution future du climat est la capacité de l’homme à modifier son comportement. Il n’y a rien d’inéluctable. Souvenez-vous du trou dans la couche d’ozone qui a été résorbé grâce à une concertation internationale politique.

PPour aller plus loin

• Le site du GIEC : www.ipcc.ch
• Il faut respecter de toute urgence l’accord de Paris, article sur le site du CNRS sur le dernier rapport du GIEC.
• Réchauffement climatique : ce que nous disent les climats anciens, un article Pop’Sciences
• Rapport annuel Neutralité Carbone, GIEC, Version grand public