Le défi de la modélisation de l’évolution du climat a mobilisé toute une communauté scientifique. Au cours de ces dernières dizaines d’années, elle a su bâtir des modèles du système Terre et utiliser le développement de supercalculateurs pour produire des projections à l’échelle du siècle. Cependant, en bout de chaîne, ce qui intéresse la société, c’est surtout de connaître l’impact de ces changements à l’échelle régionale ou locale, dans son environnement.
Or, ces modèles globaux sont optimisés pour fonctionner sur des mailles dont la résolution spatiale est au mieux de quelques dizaines de kilomètres. Pour de nombreuses applications, il faut pouvoir mieux prendre en compte la description du relief ou de la nature des sols. La description des Alpes et des Pyrénées est peu réaliste si l’on opère avec des mailles de 200 kilomètres. L’imprécision qu’entraîne une résolution trop faible pour l’atmosphère et l’océan empêche de reproduire l’évolution des glaciers, la convection en Méditerranée ou des événements extrêmes comme les fortes pluies dans les Cévennes. Il est donc fondamental d’opérer ce que les climatologues appellent une descente d’échelle. L’idéal serait de disposer de simulations globales dont toutes les composantes seraient couplées et à haute résolution spatiale (inférieure à 50 kilomètres), et de pouvoir explorer de nombreux scénarios. Mais de telles simulations sur un ou plusieurs siècles atteignent les limites des capacités des supercalculateurs qui, de plus, ne peuvent étudier que quelques trajectoires. Pour contourner cette difficulté technique, les climatologues ont développé deux types d’approches. Ces techniques permettent d’appréhender des résolutions spatiales de l’ordre de dizaines de kilomètres sur une zone délimitée, à partir de simulations globales effectuées sur des grilles de 200 kilomètres de côté.
L’une consiste à faire un zoom sur la région d’intérêt pour affiner localement la résolution, par exemple sur la Méditerranée, en perdant en précision aux antipodes, en Australie. Cette méthode ne demande pas un temps de calcul beaucoup plus long et permet de garder une vision globale des interactions entre les composantes du système. Une autre approche consiste à développer un modèle régional. L’avantage essentiel de ces modèles est de travailler à haute résolution spatiale, donc de très bien décrire le climat de la région considérée. L’inconvénient est qu’il leur manque l’impact des changements globaux. Par exemple, un modèle régional sur l’Antarctique permettra une bien meilleure description du climat local, mais si, dans une autre région du monde, un changement touche l’Antarctique, le modèle régional ne le répercutera pas. De plus, ce type de modèle ne s’intéresse souvent qu’à la composante rapide du système, l’atmosphère.
L’utilisation de zooms ou de modèles régionaux permet de réaliser de nombreuses études d’impacts. Des liens ont été tissés sous forme de services climatiques entre le monde académique, capable de produire des simulations, et les collectivités (États, régions) et entreprises qui veulent s’adapter au mieux au changement climatique à l’échelle régionale.
