Les résultats des simulations numériques du climat d’ici la fin du siècle dépendent bien sûr des scénarios d’émissions de gaz à effet de serre choisis. Les scénarios les moins émissifs supposent une diminution immédiate et continue jusqu’à parvenir à la « neutralité carbone » en 2050, soit des émissions proches des capacités d’absorption des écosystèmes et des océans. Les supercalculateurs simulent alors un changement climatique d’au moins 1,5 °C de plus que la moyenne préindustrielle. Les plus émissifs supposent une poursuite des émissions au taux actuel. Les dernières simulations des équipes françaises montrent alors une planète qui peut se réchauffer jusqu’à 7 °C, un résultat à confirmer par les laboratoires d’autres pays. L’écart est donc très important, et représente en réalité la différence entre un changement climatique fort, rapide, mais restant dans des limites qui semblent gérables par les sociétés humaines au prix de vigoureux efforts d’adaptation, et un bouleversement dont personne n’imagine comment s’y adapter.
Un scénario moyen, avec un réchauffement d’environ 3 °C est parfaitement plausible compte tenu de la trajectoire de ce début de siècle. Mais une telle perspective signifie une transformation radicale de la géographie planétaire et des conditions de vie des espèces animales et végétales. Les simulations, quels que soient les modèles, montrent toutes des traits principaux convergents. En particulier le fait que le réchauffement est bien plus important dans les régions polaires que dans les régions équatoriales : c’est l’amplification polaire. Celle-ci conduit à un réchauffement polaire dans l’hémisphère nord de 9 à 11 °C d’ici la fin du siècle par rapport à aujourd’hui en moyenne annuelle dans le scénario le plus pessimiste du dernier rapport du GIEC. D’où la probable disparition de la banquise estivale et la rétraction des calottes polaires. Si les régions tropicales subissent un réchauffement bien moins important, elles n’en seront pas moins transformées, notamment lorsque les forêts seront affectées par des sécheresses car leurs espèces d’arbres sont adaptées à des pluies régulières. Il suffit donc d’un petit changement dans les régimes de pluie pour convertir une forêt en savane. Les simulations montrent toutes un plus fort réchauffement sur les continents que sur les océans à la même bande de latitude (ces derniers peuvent évacuer une partie du réchauffement en évaporant de l’eau). Le cycle hydrologique s’intensifie, car une atmosphère plus chaude peut contenir davantage de vapeur d’eau. Mais cela ne se traduit pas par une augmentation des précipitations partout. Au contraire, elles ont tendance à s’accentuer là où elles sont déjà abondantes, et à diminuer dans les zones où elles font déjà défaut.
Ainsi, la plupart des modèles prévoient un assèchement de tout le pourtour de la Méditerranée et des pluies plus abondantes en Europe du Nord (un Nord qui pourrait commencer… entre Lyon et Paris).
Surtout, les simulations montrent parfois des divergences radicales sur certaines zones cruciales de la planète. Certains modèles prédisant une augmentation des précipitations et d’autres une diminution par rapport à la situation actuelle. C’est notamment le cas pour la mousson africaine au Sahel et l’Amazonie. Ces divergences radicales montrent combien le travail de recherche est encore nécessaire pour mieux anticiper les changements climatiques et surtout fournir une aide à la décision politique pour les gouvernements, les entreprises, les citoyens qui doivent y faire face.