Comment démontrer le changement climatique d'origine humaine ?
Si les paramètres climatiques observés, tels que la température ou les précipitations, changent sur une longue période, la question de savoir si l'influence humaine joue un r?le s'impose. Pour l'étudier, les scientifiques utilisent une méthode qui permet d'estimer les relations de cause à effet.
Il est scientifiquement incontesté que les gaz à effet de serre émis par l'homme modifient le système climatique mondial [1]. Les climatologues se tournent donc souvent vers l'avenir avec leurs modèles et tentent de calculer comment l'augmentation des émissions de CO2-concentration dans l'atmosphère aura à l'avenir un impact sur différentes variables climatiques telles que la température ou les précipitations.
La météo et le climat, nous les vivons toutefois au présent. En Suisse, par exemple, il a fait de plus en plus chaud au cours du siècle dernier [2]. Lorsque les étés exceptionnellement chauds se multiplient, la question se pose rapidement de savoir dans quelle mesure l'action humaine peut influencer le climat. actuel et passéLe climat a une influence. Mais comment étudier si un changement climatique observé est d? au changement climatique provoqué par l'homme - ou simplement à des variations survenant naturellement ?
Nous n'avons qu'un seul monde
Nous, les climatologues, ne pouvons malheureusement pas vérifier cette question expérimentalement. La raison en est aussi banale que grave : nous n'avons qu'un seul monde. Nous ne pouvons pas faire d'expériences classiques au cours desquelles nous pourrions observer le climat. avec l'influence humaine un climat sans confronter l'influence humaine.
Mais ce dont nous disposons, ce sont de longues séries d'observations des précipitations, du niveau d'eau, de la température, du nombre de tempêtes et de nombreuses autres mesures. Pour vérifier si ces variables climatiques sont influencées par l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre provenant des activités humaines, les scientifiques ont développé la méthode dite de "détection et d'attribution" [3].
Vérifier les causes et les effets dans le modèle
Il s'agit d'une analyse combinée de longues séries d'observations et d'expériences de simulation. Les modèles climatiques sont utilisés à la fois sans que de avec influence humaine, pour les comparer ensuite avec les observations réelles. Si ces dernières sont uniquement influencées par les simulations avec on peut en conclure que le changement climatique provoqué par l'homme est détectable dans les observations.
Mais il faut aussi tenir compte des variations naturelles qui peuvent être à l'origine d'un changement observé. Ainsi, tous les étés ne sont pas aussi chauds et tous les hivers ne sont pas aussi enneigés. On peut exclure cela en appliquant de manière répétée des modèles climatiques afin de simuler la fourchette de ces variations. Plus l'observation diffère de la fourchette des variations climatiques naturelles, plus il est fiable de conclure que le changement climatique d'origine humaine influence l'observation.
La méthode "Detection & Attribution" est un outil important, utilisé par exemple dans le dernier rapport de l'ONU sur le climat dans le chapitre consacré à la preuve du changement climatique d'origine humaine [2]. Mais la méthode présente aussi des faiblesses. Ainsi, il n'est pas toujours évident de savoir si les modèles climatiques évaluent correctement l'amplitude des variations naturelles. De plus, on ne peut jamais exclure complètement qu'un changement observé soit d? à un processus qui n'est pas pris en compte dans les modèles climatiques. Néanmoins, la méthode peut fournir des indices de poids.
Traces du changement climatique dans les ressources en eau
Un exemple : Dans une étude récente publiée dans la revue "Nature Climate Change" [4], nous avons pu montrer, gr?ce à la méthode "Detection & Attribution", que le déclin observé des ressources en eau douce dans le sud de l'Europe était très probablement lié à l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre.
Pour ce faire, nous avons analysé des séries d'observations sur le débit de plusieurs centaines de petites rivières de 1956 à 2005 et les avons comparées à des modèles climatiques. Les observations montrent qu'au cours des dernières décennies, le sud de l'Europe a eu tendance à être plus sec, tandis que le nord a eu tendance à être plus humide. Les modèles climatiques ne reflètent ce schéma que si les émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine sont prises en compte dans les modèles.
Des facteurs tels que la variabilité naturelle du climat ou l'utilisation humaine de l'eau (par exemple pour l'irrigation) jouent également un r?le. Mais dans l'ensemble, les résultats montrent clairement que le changement climatique influence déjà les ressources en eau de l'Europe ; et qu'à l'avenir, une pénurie d'eau croissante dans le sud de l'Europe est une conséquence probable.
Informations complémentaires
[1] GIEC , Climate Change 2013 : The Physical Science Basis. Contribution du groupe de travail I au cinquième rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat., in Résumé pour les décideurs politiques., T.F. Stocker, et al., Editors. 2013. p. 1535.
[2]Voir le bulletin climatique page externeMétéoSuisse. (page 6)
[3] Bindoff, N.L., et al, Détection et attribution du changement climatique : du global au régional, in Climate Change 2013 : The Physical Science Basis. Contribution du groupe de travail I au cinquième rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat., T.F. Stocker, et al., Editors. 2013, Cambridge University Press. p. 867-952.
[4] Gudmundsson, L., S.I. Seneviratne, and X. Zhang, Changement climatique anthropique détecté dans les ressources en eau douce renouvelables européennes. Nature Clim. Change, 2017.
