Une nouvelle étude catégorise les boucles de rétroaction climatique et la possibilité qu’elles puissent pousser le climat au-delà des points de basculement planétaires.
Les projections climatiques récentes sous-estiment peut-être le rythme du réchauffement climatique dans une atmosphère endommagée par les émissions de gaz à effet de serre, car l’interaction de puissantes boucles de rétroaction climatique qui peuvent accélérer le réchauffement n’est pas bien représentée dans les principaux modèles climatiques, a conclu une équipe internationale de scientifiques dans un communiqué. étude publiée aujourd’hui dans la revue One Earth. Leurs conclusions suggèrent que les efforts pour réduire les émissions nécessitent encore plus d’urgence pour éviter les pires résultats climatiques, a rapporté l’équipe.
« Si les rétroactions amplifiées sont suffisamment fortes, le résultat est probablement un changement climatique tragique allant au-delà de tout ce que les humains peuvent contrôler », a déclaré le co-auteur. Bill Ondulationécologiste à l’Oregon State University et co-fondateur de l’Alliance of World Scientists, qui compte 26 000 membres dans 180 pays appelant à la mise en œuvre décisive de politiques visant à freiner le réchauffement climatique et à respecter les engagements pris par les gouvernements dans le cadre de l’Accord de Paris de 2015.
« Nous aimerions voir un rapport spécial du GIEC qui se concentre sur les nombreuses rétroactions climatiques à risque et l’accélération possible vers des points de basculement planétaires », a-t-il déclaré. « Il est important de comprendre les estimations les plus optimistes, mais nous devons également être informés des pires scénarios potentiels. »
Des évaluations récentes concluent que, si les pays atteignent les objectifs de réduction des émissions qu’ils se sont fixés, la température mondiale moyenne se réchaufferait de 2,7 degrés Celsius par rapport aux températures préindustrielles d’ici 2100, ce qui aurait des impacts catastrophiques pour les personnes et les écosystèmes. Mais si certaines des boucles de rétroaction présentées dans le nouveau document s’accélèrent, le réchauffement pourrait monter bien au-dessus de ce niveau, vers 4 degrés Celsius, d’ici la fin du siècle.
Les rétroactions climatiques sont des processus physiques, chimiques et biologiques dans l’océan, l’atmosphère et sur terre qui, dans la plupart des cas, se renforcent mutuellement pour accélérer le réchauffement. Un exemple est la fonte des glaces de mer qui permet à l’océan d’absorber plus de lumière solaire, ce qui réchauffe l’eau, pour faire fondre plus de glace. Le nouveau document décrit également plusieurs boucles de rétroaction climatique qui pourraient avoir un effet de refroidissement, comme lorsque les arbres fertilisés par des concentrations croissantes de dioxyde de carbone poussent plus rapidement, absorbant ainsi plus de CO2.
Les chercheurs ont examiné 41 boucles de rétroaction climatique et en ont trouvé 27 qui augmentent considérablement le réchauffement, mais qui peuvent ne pas être entièrement prises en compte dans les modèles climatiques. Ripple a déclaré que les scientifiques comprennent généralement les boucles de rétroaction individuellement, mais que les modèles négligent souvent l’effet cumulatif que tous ensemble pourraient avoir au cours des 50 à 80 prochaines années.
« Nous sommes particulièrement préoccupés par plusieurs boucles de rétroaction biologiques, notamment la fonte du pergélisol, la destruction des forêts, la perte de carbone dans le sol et la combustion lente des tourbières », a déclaré Ripple. « Ces rétroactions peuvent contribuer de manière significative au réchauffement au cours du siècle. »
Les boucles de rétroaction augmentent la vulnérabilité polaire
L’Arctique, qui se réchauffe actuellement à quatre fois le taux moyen mondial, montre comment les boucles de rétroaction peuvent interagir. Les scientifiques savent que la fonte du pergélisol libère des gaz à effet de serre. Une étude de 2017 a montré le potentiel de rejets de carbone résultant de la désintégration d’une zone de pergélisol de la taille de l’Alabama. Les chercheurs, cependant, ne s’attendent pas actuellement à ce que ce processus par lui-même provoque un réchauffement incontrôlable au cours des prochaines décennies.
Mais la glace de mer arctique diminue également, exposant plus d’eau océanique sombre pour absorber plus de chaleur, ce qui entraîne encore plus de fonte des glaces. Et les changements de l’étendue de la banquise et des températures de surface de l’océan affectent l’atmosphère au-dessus de la mer et le pergélisol.
Ce que les chercheurs ne comprennent pas encore ou ne montrent pas encore pleinement dans les modèles climatiques, a déclaré Ripple, c’est comment tous ces différents processus peuvent s’amplifier les uns les autres et si leurs interactions conduiront à des changements soudains et irréversibles au cours des prochaines décennies.
D’autres rétroactions climatiques dans l’océan pourraient également accélérer le réchauffement climatique, a déclaré le co-auteur Johan Rockstromdirecteur de la Institut de Potsdam pour la recherche sur l’impact climatique. Les modèles utilisés pour calculer les augmentations de température mondiale largement acceptées, y compris ceux du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, « nous donnent les voies vers le maintien de la limite de 1,5 degrés Celsius », a déclaré Rockström. Les modèles supposent « que l’océan continuera à fonctionner plus ou moins sur le même mode qu’aujourd’hui, en termes d’absorption de chaleur et en termes de solubilité du dioxyde de carbone ».
Mais le cycle d’amplification des rétroactions pourrait changer cela plus tôt que prévu.
« Nous disons, dans cet article de One Earth, que nous devons examiner très attentivement le comportement de la circulation de chaleur de renversement de l’Atlantique, connectée au Gulf Stream », a-t-il déclaré. « Comment fonctionnera l’oscillation de la mer du Labrador ? Comment l’oscillation El Niño, La Niña va-t-elle se développer ? Nous savons que l’océan a absorbé 95 % de la chaleur causée par le réchauffement climatique anthropique. La question est de savoir quelle dynamique pourrait se produire de manière inattendue à la suite de cette augmentation du stress ? »
Grande incertitude concernant les points de basculement potentiellement dangereux
Les rapports scientifiques les plus récents de la Groupe d’experts intergouvernemental sur les changements climatiques identifier une poignée des rétroactions les plus importantes qui pourraient pousser le climat au-delà des points de basculement, mais comme elles ne peuvent toujours pas être évaluées de manière adéquate, le panel scientifique international ne peut pas déterminer leur probabilité de se produire, ni projeter avec précision comment elles interagiront.
Dans ses rapports historiques sur la science du climat, le GIEC estime la possibilité que des impacts climatiques spécifiques se produisent – par exemple, il attribue une forte probabilité à l’élévation du niveau de la mer – mais les rétroactions et les points de basculement sont toujours dans le domaine de la « profonde incertitude », a déclaré Franck Pattynglaciologue antarctique à Vrije Universiteit Bruxelles qui n’était pas impliqué dans le journal.
« Dans mon domaine, une profonde incertitude connue est la perte de la calotte glaciaire de l’Antarctique, qui est liée aux rétroactions que nous connaissons de l’instabilité de la calotte glaciaire marine et de l’instabilité des falaises de glace marines », a-t-il déclaré. Les recherches suggèrent qu’au cours des périodes passées de réchauffement climatique, de gros morceaux de glace de l’Antarctique se sont effondrés assez rapidement pour faire fondre les calottes glaciaires et élever le niveau de la mer plus rapidement que les projections du GIEC.
Les premiers articles identifiant la désintégration des falaises de glace marines comme un contributeur potentiel à l’élévation rapide du niveau de la mer sont apparus vers 2016, a-t-il déclaré. « Et maintenant, après six, sept ans, nous n’avons pas profondément avancé là où nous pouvons prendre cela en compte d’une manière plus compréhensible physiquement, ce qui donnerait des projections plus précises de l’élévation du niveau de la mer. »
La recherche sur les points de basculement identifiés en est encore « à ses balbutiements », a-t-il déclaré, et le nouveau document souligne la nécessité d’une « mobilisation internationale massive… pour évaluer rapidement les impacts et les interactions des retours ».
« Si vous résumez le financement associé à la recherche sur l’élévation du niveau de la mer, ce sont des cacahuètes par rapport à ce qui est en jeu avec l’élévation du niveau de la mer », a-t-il déclaré. Une étude de 2022 dans EOS a clairement montré ce déficit de financement critique.
« Il y a une image plus profonde ici », a déclaré le co-auteur Tim Lenton, directeur du Global Systems Institute au Université d’Exeter. Lenton a été profondément influencé par l’hypothèse Gaia du scientifique James Lovelock, qui propose que la vie interagisse avec son environnement inorganique sur la planète pour former un système autorégulateur qui perpétue les conditions nécessaires à sa persistance. « Cela fait partie de ce que certains modèles climatiques peuvent manquer », a-t-il déclaré.
« Lovelock était un visionnaire en pensant à la façon dont les humains et nos actions sont entrelacés dans ce système, et bien sûr, c’est aussi le sujet de l’article », a-t-il dit, « comment nous voir comme des parties intégrantes et des acteurs du système. »
Il y a eu un effort pour apporter une représentation plus fidèle des influences nuancées de la vie sur Terre dans la modélisation climatique, a-t-il dit, mais elles ne sont pas encore pleinement intégrées. Même si les modèles climatiques mondiaux ne peuvent pas être reconstruits à partir de zéro, ils devraient « apporter ces qualités de vie dans certains cadres de modèles, au moins juste pour explorer comment cela affecterait la dynamique de rétroaction », a-t-il déclaré.
« Vous voulez réunir l’évolution, l’écologie, la biogéochimie et le climat physique et vous ne voulez pas devenir fou », a déclaré Lenton.
Les modèles climatiques ont commencé comme des modèles de prévisions météorologiques axés sur l’atmosphère et les processus atmosphériques à court terme, a-t-il déclaré.
« Progressivement, ils ont eu de plus en plus de choses boulonnées, et quand nous remarquons quelque chose qui pourrait manquer, cela pourrait être un retour important, nous allons en quelque sorte travailler à le boulonner également dans le modèle », a déclaré Lenton. « Vous êtes toujours en train de rattraper votre retard. »
Lenton a déclaré que le nouveau document montre à quel point il est important de continuer à s’efforcer de limiter le réchauffement climatique, même si la limite de 1,5 degré Celsius est dépassée dans les années à venir.
« Je pense que beaucoup d’entre nous diraient que les preuves montrent que les dégâts du réchauffement climatique augmentent de manière non linéaire, donc chaque dixième de degré de réchauffement supplémentaire causera plus de dégâts que le dixième précédent », a-t-il déclaré.
