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23 novembre 2013 6 23 /11 /novembre /2013 16:08

Le climat terrestre, une stabilité problématique.

23 Novembre 2013

La survie de certaines espèces exige un biotope bien précis.

A l’opposé, les espèces qui durent sont celles qui ont développé une grande faculté d’adaptation aux variations de l’environnement.

L’espèce Humaine était de celles-là, tout au moins jusqu’à la double explosion de la démographie d’une part, et de la technologie d’autre part.

La course au progrès nous a conduit à des modes de vie fondés sur une sophistication technique qui rend nos sociétés extrêmement vulnérables aux changement du milieu.

Toute perspective de changement climatique est devenue une menace ultime susceptible de remettre en question la survie de groupes humains importants.

La variation de la température moyenne de l’Atmosphère cristallise nos craintes de voir une telle menace se réaliser.

Mais, quelle est donc la valeur « normale » de la température de l’Atmosphère ?

La réponse du physicien est simple:

La température moyenne de l’Atmosphère à une époque donnée est celle qui correspond à l’équilibre thermodynamique entre l’énergie reçue du rayonnement solaire et l’énergie renvoyée dans l’espace par le globe terrestre. Lorsque les deux flux sont égaux la température est équilibrée.

Oui mais, équilibrée autour de quelle valeur ?

Notre physicien complète sa réponse:

Tout dépend du flux d’énergie solaire, et de l’albédo de la planète à l’époque en question.

Ces éléments, et d’autres non encore bien identifiés comme l’environnement cosmologique, changent naturellement au cours du temps. Il en résulte que l’équilibre thermodynamique est en recherche constante de la bonne valeur, ce qui se traduit par une alternance de périodes chaudes et de périodes glaciaires.

Le graphique N°1 est un relevé des température du paléoclimat terrestre déduites de l’analyse des carottes glaciaires de Vostok, qui remontent jusqu’à - 400 000 ans.

Le zéro correspond à la moyenne de 1950.

Ce graphique nous apprend beaucoup sur le climat de notre planète.

En premier lieu que la température de l’Atmosphère n’est pas constante et que les variations constatées sont naturelles.

En second lieu, que les fluctuations obéissent à une fonction périodique qui révèle l’influence de plusieurs phénomènes astronomiques simultanés de fréquences différentes.

Ensuite que les écarts globaux constatés sont contenus dans une fourchette de 11 °C, soit +/- 1,8% de la température thermodynamique moyenne qui est de 300 K, et ceci depuis au moins 400 000 ans. Ce qui est la preuve d’une régulation long terme très acceptable compte tenu des aléas cosmiques de la vie d’une planète associée à une étoile qui a elle-même sa propre vie et ses propres pulsations.

Remarquons que ces écarts de température n’ont jamais empêché la vie de se développer ici-bas, les températures indiquées n’étant que des valeurs moyennes, comme aujourd’hui. La valeur moyenne actuelle de +15°C s’accompagne de variations régionales et saisonnières avec des minimas de - 50°C et des maximas de +50°C .

Les espèces vivantes migrent pour rechercher l’environnement le plus favorable, à condition qu’elles en aient le loisir.

Eventuellement des espèces disparaissent au profit d’autres espèces mieux adaptées.

(Certains esprits chagrins prédisent que ce funeste destin pourrait bien être le nôtre).

Enfin, le graphique nous enseigne que la période actuelle correspond à la fin d’un pic post glaciaire d’amplitude relativement modérée ( +2°C au lieu de +3°C).

L’interprétation classique suggère une structure répétitive avec une forte probabilité d’approche d’une période glaciaire.

En effet la durée moyenne des trois périodes interglaciaires précédentes est de 16 000 ans ( limites prises à - 4°C), alors que la période actuelle dure déjà depuis 15000 ans.

N’importe quel expérimentateur familier de la lecture des graphiques conclurait à l’imminence d’une chute dramatique de la température.

Mais l’Humanité en général se soucie assez peu de ce qui est susceptible d’arriver dans mille ou deux mille ans.

Nos préoccupations s’étendent rarement au-delà du prochain siècle, et parfois beaucoup moins pour l’homo politicus.

Qui a dit « De mémoire de rose on n’a jamais vu mourir un jardinier… » ?

Voyons donc ce qu’il en est plus proche de nous, à l’époque dite historique.

Le graphique N°2 donne la courbe de température pour la période AD (Anno Domini).

Et là miracle ! La température est quasiment stable pour une durée qui pour nous est immense, bien que deux millénaires ne soient qu’un éclair dans les temps géologiques.

Comme quoi il suffit de choisir la bonne échelle pour trouver ce que l’on cherche.

Sur cette très courte période (un flash en temps géologique) les fluctuations sont réduites à une fourchette de 1,1 °C, soit +/- 0,2% de la température thermodynamique moyenne.

C’est un équilibre thermique quasi parfait, pour un système comportant de très nombreux paramètres qui de plus interagissent, avec de nombreuses boucles de rétroaction, certaines positives et d’autres négatives.

On peut considérer que de telles fluctuations peuvent être assimilées à un bruit de fond de - 50 dB , valeur très performante pour un système exposés à tous les aléas cosmiques.

Et pourtant on y signale quand même un optimum médiéval et un petit âge glaciaire, séparés l’un de l’autre seulement par un degré de température.

Déjà à cette époque les sociétés humaines étaient donc sensibles à de tels écarts minimes de température.

Mais sensible ne signifie pas vulnérable.

La « découverte » de l’Amérique a eu lieu au cours du petit âge glaciaire, tout est donc relatif.

L’épaisseur du dernier rapport du GIEC est un témoignage éloquent de la complexité extrême du système climatique.

Cette belle stabilité sur 2 000 ans autour d’une moyenne de +15°C a encouragé les savants à en faire la norme, au moins pour les deux prochains siècles.

(Remarquons que cette attitude est semblable à celle du joueur de casino qui, ayant gagné sur une série de coups, se persuade que le coup d’après sera lui aussi gagnant !).

C’est égal, tout écart significatif autour de + 15 °C doit désormais entraîner la recherche d’un coupable et la mise en œuvre de mesures correctrices.

Une docte assemblée a montré que l’Homme est capable de modifier la température de l’Atmosphère par ses émissions de gaz à effet de serre.

L’affaire du XXIè siècle est désormais le contrôle du climat, ni plus ni moins, grâce à une limitation drastique de la croissance du taux de CO2 atmosphérique.

Une limite « acceptable » a même été fixée, l’augmentation ne doit pas dépasser 2 °C sur le siècle par rapport à la valeur enregistrée en 1950.

Il s’agit de l’augmentation de température de cause anthropique, qui viendrait s’ajouter à ou se retrancher de la variation naturelle.

( Ce qui nous fait une belle jambe puisque la composante naturelle est précisément inconnue).

La lecture des climats du passé est certes instructive, mais elle est de peu d’utilité pour nous aider à produite des prévisions.

A l’échelle géologique on peut dire à peu près ce qu’il va se passer à +/- quelques millénaires près, mais à l’échelle humaine du siècle il vaut mieux faire appel à madame Irma.

Ou bien faire tourner un modèle informatique sur ordinateur, ce qui hélas peut revenir au même si l’on n’entre pas les bons paramètres, avec leurs valeurs correctes et si le software ne reproduit pas exactement le comportement réel de tout ce petit monde.

N’oublions pas que c’est en travaillant au MIT en 1960 sur un programme informatique de prévision météo tournant sur un ordinateur Royal McBee que Edward Lorenz découvrit la théorie du Chaos.

N’y voyons surtout aucun présage…

Le climat terrestre, une stabilité problématique.
Le climat terrestre, une stabilité problématique.

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