Le GIEC et les prévisions de réchauffement : réquisitoire contre les modèles climatiques

Analyse

Le GIEC et les prévisions de réchauffement : réquisitoire contre les modèles climatiques

Publié Par Jean-Michel Belouve, le 30 octobre 2013 dans Environnement, Sciences et technologies

Rapport du GIEC : la conclusion de synthèse destinée aux décideurs politiques surestime considérablement l’ampleur du réchauffement que nous serions susceptibles de connaître au XXIème siècle.

Par Jean-Michel Bélouve.

La publication, au mois d’octobre 2013, de la « synthèse pour décideurs » du 5ème rapport du GIEC sur le changement climatique, a été l’occasion, pour certains médias naturellement inclinés à alimenter un certain catastrophisme climatique, de publier des manchettes à sensation.

Naturellement, nombre de politiciens impliqués dans les politiques climatiques ont surenchéri, créant un… climat politique conduisant à ajouter de nouvelles taxes et de nouvelles contraintes récemment votées par le parlement, inspirées par une « nécessaire lutte contre le changement climatique » et les émissions de CO2.

Pourtant, une lecture attentive de cette synthèse (un exemple ici) montre, qu’au-delà de ses incohérences, les incertitudes demeurent sur les changements climatiques, leur importance, leur caractère anthropogénique. Comme a ironisé Ross McKitrick, le découvreur des vices de construction de la fameuse courbe des températures en « Crosse de Hockey », que le GIEC a totalement abandonnée dans ce dernier rapport, la synthèse peut se résumer ainsi :

Depuis que nous avons commencé en 1990, nous avons vu juste pour l’Arctique, faux pour l’Antarctique, faux pour la troposphère tropicale, faux pour la température de surface, faux pour les ouragans, faux pour les Himalayas, faux pour la sensibilité climatique. Nous sommes dans le brouillard au sujet des nuages et inutiles au sujet des tendances régionales. Et au vu de ces constats, nous sommes confiants à 95% d’avoir raison.

Mais une question sous-jacente, déjà posée lors des précédentes éditions, demeure : la synthèse pour décideurs, document avalisé par des délégués politiques au sein du GIEC, est-elle fidèle au travail réalisé par les scientifiques ?

Une synthèse, par nature, peut occulter certaines informations importantes contenues dans les documents qui lui ont servi de base. Voilà pourquoi il est essentiel de confronter cette synthèse pour décideurs avec le document scientifique qui en a fourni la matière, et plus particulièrement le « Groupe de travail numéro 1″, celui qui analyse la relation entre CO2 et températures moyennes du globe.

Et, plus encore que lors des éditions précédentes, nous allons découvrir que le message des scientifiques travaillant au sein du GIEC est beaucoup plus pondéré que celui des délégués politiques qui en déduisent la fameuse synthèse pour décideurs. Nous verrons que, si nos politiques avaient la sagesse de s’appuyer sur ce rapport scientifique au lieu de s’en tenir à sa seule extraction politique, ils seraient amenés à questionner la pertinence de toutes les actions extrêmement contraignantes et coûteuses passées et à venir visant à limiter nos émissions de CO2.

Le GIEC n’a plus confiance dans ses modèles climatiques

Le GIEC a-t-il perdu toute confiance dans les modèles climatiques ? C’est ce que laisse penser la lecture du chapitre 9 du rapport AR5 Groupe1 récemment publié, relatif à l’évaluation de ces modèles. Certes, il n’est écrit nulle part qu’ils sont mauvais, mais la liste des discordances relevées par les rédacteurs entre les données modélisées et les observations scientifiques du monde réel conduit nécessairement à mettre en doute la pertinence des prévisions faites par ces modèles.

Un modèle de circulation générale n’est valide que s’il reproduit les principales évolutions des variables climatiques. Le GIEC s’attache surtout à vérifier la validité des simulations de températures globales. Mais la température dépend de facteurs interdépendants : la concentration atmosphérique en gaz à effet de serre, l’humidité atmosphérique aux différentes altitudes, la couverture nuageuse, l’étendue des banquises sont les principaux d’entre eux. Si un modèle parvient à reproduire des températures tout en affichant des profils d’humidité et de nébulosité erronés, c’est qu’il ne constitue pas une bonne représentation de la réalité, et l’on ne peut que se méfier des conclusions qu’il tire pour l’avenir du climat à long terme. De tous les paramètres entrant en jeu, le moins discutable est la concentration atmosphérique en CO2, parfaitement connue depuis 1959. De 316 ppm en 1959, elle a continument grimpé jusqu’à 393 ppm en 2012. Examinons les conclusions des rapporteurs sur la concordance des autres variables climatiques des modèles et du monde réel.

Modèles vs observations : les températures (paragraphe 9.4.1.1 du rapport) :

Les auteurs notent que les moyennes globales de températures de la surface terrestre indiquées par les modèles, pour le XXème siècle, concordent à 2°C près avec les températures observées. La différence de 2°C n’est pas négligeable lorsqu’on s’intéresse à une évolution qui s’est traduite par une élévation de +0,8°C en un siècle, mais acceptons le haut degré de confiance qu’accorde le rapport à cette évolution.

On remarque toutefois que les auteurs font état de différences de 3°C à 5°C dans plusieurs grandes régions du monde. Que l’on parvienne à une moyenne à peu près juste à partir de valeurs régionales qui s’écartent autant de la réalité observée montre déjà que les modèles ne sont qu’une reproduction imparfaite de la réalité. La ceinture intertropicale constitue une zone qui représente 40% de la superficie de la planète, et 70% de l’énergie du soleil. C’est donc un lieu déterminant pour la température globale. Or le rapport note que les observations relatives à ces régions indiquent, pour la période 1979-2012, une tendance décennale à la hausse de +0,06°C à +0,13°C, alors que les modèles affichent, pour la même période de 33 ans, une tendance décennale de +0,15°C à +0,40°C.

Mais ce qui interpelle encore plus, c’est la différence des températures globales pour la période récente 1998-2012. Toutes les statistiques montrent une pause des températures globales pendant toute cette période, alors que la concentration en CO2 est passée de 363 à 393 ppm. Le GIEC admet une tendance décennale à la hausse de +0,04°C pour ces quinze années, alors que la tendance des modèles est de +0,21°C. Il est bien obligé d’admettre que, sur cette période-là, les modèles n’ont pas intégré tous les facteurs de variabilité du climat, et avance l’hypothèse que la diminution d’activité solaire et la capture de chaleur par l’océan expliqueraient l’absence de réchauffement récent. Les auteurs mentionnent également l’éventualité d’erreurs dans les forçages radiatifs ou dans la réponse des modèles à ces forçages.

Mais si les modèles n’incluent pas correctement les facteurs de variabilité solaire et océanique, cela vaut autant pour la stagnation des quinze dernières années que pour les périodes de réchauffement observées et simulées au cours du XXème siècle, et si les modélisateurs se trompent dans les forçages ou les réponses, cela entache forcément leurs simulations du siècle précédent. Les remarques des auteurs du chapitre 9 mettent donc bien en évidence une carence sérieuse des modèles.

Modèles vs observations : l’humidité troposphérique (paragraphe 9.4.1.2)

Les climatologues considèrent que la vapeur d’eau troposphérique apporte une forte rétroaction positive au forçage radiatif dû au CO2. La hausse de température due à l’augmentation de concentration en CO2 entraine une évaporation supplémentaire de l’océan et des eaux de surface, ce qui entraine une augmentation supplémentaire de l’effet de serre et donc de la température. Ce forçage additionnel est dû essentiellement à l’augmentation de l’humidité dans la partie haute de la troposphère, car dans la partie basse la quantité de vapeur d’eau est telle que l’effet de serre à ce niveau est déjà saturé.

Or qu’est-ce que les auteurs constatent ? Les modèles sous-estiment de 25% l’humidité qui règne au voisinage de la surface – la partie séparant la surface de la première couche de nuages bas – et exagèrent l’humidité de la partie supérieure de la troposphère dans une proportion allant jusqu’à 100% ! C’est dire implicitement que la rétroaction de la vapeur d’eau prise en compte par les modèles est considérablement supérieure à celle qui existe réellement.

Modèles vs observations : les nuages

À la page 9-24, les rédacteurs écrivent : « des erreurs importantes demeurent  dans la simulation des nuages par les modèles. Il y a un haut degré de confiance dans le fait que ces erreurs contribuent de façon significative aux incertitudes d’estimations des rétroactions des nuages, et par conséquent dans l’étendue du changement climatique… ». Leurs réserves sont donc très claires. Ils font suivre cette remarque d’une longue liste d’erreurs et d’imperfections : les processus de formation des nuages sont mal simulés, des erreurs importantes apparaissent dans la simulation des nuages tropicaux, il y a une piètre simulation des nuages subpolaires arctiques et antarctiques, etc.

Il existe une vive controverse entre climatologues sur la nature de la rétroaction des nuages, positive pour les uns, négative pour d’autres. Les modélisateurs ont choisi : la rétroaction est nettement positive. Une carte, figurant page 9-158, montre que les nuages des modèles exagèrent le forçage au sommet de l’atmosphère d’une valeur de 10 à 20 watts/m² dans de nombreuses régions de la ceinture tropicale, et de 0 à 10 watts/m² ailleurs, ce qui est considérable et induit des surestimations de température allant jusqu’à +5°C !

Ce paragraphe met particulièrement en relief l’indigence des modèles dans l’appréhension des processus de formation des nuages, et ce seul constat mériterait une réfutation de la valeur prédictive des modèles.

Modèles vs observations : la banquise (paragraphe 9.4.3).

Les variations d’étendue des banquises constituent une troisième source de rétroaction. Lorsque leurs surfaces diminuent, il y a moins de flux solaire réfléchi vers l’espace, et le réchauffement augmente. Les auteurs du rapport constatent « dans de nombreux modèles, la distribution régionale de la concentration de glace de mer est mal simulée, même si l’étendue hémisphérique est approximativement correcte ». Ils ajoutent : « La majorité des modèles montre une tendance régressive de l’étendue estivale de la banquise australe sous l’ère des satellites, en contradiction avec l’accroissement faible, mais significatif, qui est observé ».

Même si l’effet de la banquise est moins déterminant que celui de la vapeur d’eau ou des nuages, les modèles ajoutent encore un excédent important à la rétroaction de ces glaces, et, de plus, ils montrent une fois de plus leurs limites dans la simulation du climat réel.

Nous ne nous attarderons pas à recenser tous les biais, souvent importants, que le chapitre 9 signale. Les modèles sont pris en défaut dans la prise en compte du réchauffement océanique, des puits de carbone, du cycle du carbone, le traitement des aérosols, les processus de flux atmosphériques et océaniques… Bref, les modèles parviennent à faire une simulation apparemment cohérente d’évolutions climatiques, mais il ne s’agit pas des évolutions observées dans la réalité.

Conséquence : les évolutions de température du XXIème siècle devraient être beaucoup plus faibles que celles généralement annoncées.

Deux tableaux figurant page 9-133 et 9-134 donnent les principaux paramètres chiffrés des modèles climatiques pris en compte par le GIEC. Un test permettant de comparer les modèles consiste à simuler les effets d’un doublement de la concentration en CO2 sur une période de 70 ans. On constate à la lecture du tableau page 9-133 que ce test conduit à une augmentation de température de +1,8°C au terme des 70 ans (« transient climate response »), et de +3,2°C au terme de 1000 années (« equilibrium climate sensitivity »). Ce délai de 1000 ans est précisé dans la légende du tableau page 9-134. L’explication de cette double évolution vient du fait que pendant la phase de « transient climate response » de 70 ans, une part importante de chaleur est, d’après les modèles, stockée dans l’océan, et qu’elle n’est restituée à l’atmosphère que très lentement, selon un processus s’étalant sur plus de mille années.

Ainsi, si les modèles sont valides, le doublement de la concentration actuelle, 393 ppm, nous conduirait, pour la période 2073-2093, à une augmentation de température de +1,8°C. Pour parvenir à une telle concentration, il faudrait consommer, en 70 ans, une quantité de combustibles d’origine fossile supérieure à 1700 gigatonnes en équivalent carbone pur (une augmentation de 1 ppm est provoquée par l’émission de 4,38 gigatonnes de carbone). Or les réserves mondiales actuelles d’énergie fossile (pétrole, gaz, charbon et lignite) s’élèvent, d’après l’annuaire statistique BP de 2013, à 1009 gigatonnes équivalent carbone pur. Il faudrait donc découvrir 70% de réserves supplémentaires et épuiser toute la ressource en 70 ans, ce qui constitue une hypothèse peu réaliste.

La lecture attentive du chapitre 9 nous conduit donc à la conclusion que le GIEC surestime considérablement le réchauffement que nous sommes susceptibles de connaître au cours du XXIème siècle, et on pourrait s’attendre à une légère augmentation, très inférieure au +1,8°C annoncé .

Conclusion : comment l’honnête homme devrait-il réagir au rapport scientifique du GIEC ?

Lire le chapitre 9 du rapport du GIEC n’est pas une tâche spécialement ardue. Il convient d’avoir une bonne culture générale des concepts et du vocabulaire de la climatologie, ce que l’on pourrait attendre des journalistes qui rendent compte du changement climatique, ainsi que des conseillers scientifiques dont s’entourent les décideurs politiques. On peut légitimement s’étonner, et s’indigner, de lire et d’entendre les déclarations alarmantes que les médias multiplient. Et que penser de nos gouvernants qui persistent dans des choix politiques aberrants au vu de l’insignifiance d’une hausse de températures qui ne devrait pas dépasser un degré centigrade au cours de ce siècle, voire même ne pas se produire ?

Il ne s’agit pas là de lubies de climato-sceptiques. Le chapitre 9 du rapport du GIEC constitue un énorme travail de compilation et d’analyse de centaines de publications scientifiques, réalisé par des spécialistes compétents et qui ont accompli honnêtement leur mission, même si on peut leur reprocher d’avoir laissé de côté certaines études scientifiques tendant à réfuter sévèrement les thèses du changement climatique catastrophique.

Certes, ces rédacteurs n’écrivent pas expressément que les modèles sont une mauvaise représentation du système climatique. Ils auraient été sévèrement censurés dans un tel cas. Mais ils ont livré au lecteur toutes les clés nécessaires à une appréciation objective de la valeur des modèles.

À nous d’en tirer des leçons !

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Sur le web.

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