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Où va la chaleur ? Un nouveau rapport sur le déséquilibre énergétique de la Terre par GCOS répond à la question

La première évaluation complète des endroits où s'accumule l'excès de chaleur sur Terre a été publiée par le Système mondial d'observation du climat (GCOS). Le rapport appelle à un système d’observation climatique amélioré et robuste. L'ISC s'est entretenu avec l'auteur principal du rapport, le Dr Karina von Schuckmann, océanographe de l'organisation à but non lucratif de prévision océanique Mercator Ocean, et le professeur Han Dolman, président du comité directeur du SMOC.

Le déploiement d'un flotteur Argo dans l'océan. Crédit : CSRIO

Le déséquilibre énergétique de la Terre (EEI) est décrit comme la différence entre la quantité d'énergie du soleil arrivant sur la Terre et la quantité retournant dans l'espace. Il sert de mesure fondamentale pour permettre à la communauté scientifique et au public d'évaluer dans quelle mesure le monde répond à la tâche de maîtriser le changement climatique.

Selon le GCOS, le nouveau rapport représente l'étude d'inventaire de la chaleur terrestre la plus précise et la plus récente à ce jour. Il indique que le déséquilibre énergétique de la Terre continue de croître sans relâche et a doublé au cours de la dernière décennie (2010-2018) par rapport à la valeur moyenne de 1971-2018.

Sur la période 1971-2018, environ 1% de cette chaleur réside dans l'atmosphère. La grande majorité de la chaleur excédentaire (89 %) est absorbée par l'océan. De nouvelles évaluations des mesures des forages montrent que le chauffage du sol est de 6%. Environ 4 % de l'excès de chaleur provoque la perte (fonte) de la glace terrestre et de la glace flottante.

Dans cette interview, nous entendons l'auteur principal, Dr Karina von Schuckmann, Professeur Han Dolman, président du comité directeur du SMOC.

Vous, avec trente autres chercheurs, avez étudié le déséquilibre énergétique de la Terre. Essentiellement, vous avez cherché à répondre à la question : où va la chaleur ? Qu'avez-vous découvert ? Pouvez-vous nous parler un peu des méthodes de recherche que vous avez utilisées pour trouver les réponses?

Karina : Nous avons examiné l'inventaire de la chaleur de la Terre. En raison du changement climatique, il existe actuellement un déséquilibre positif de l'énergie terrestre au sommet de l'atmosphère, ce qui signifie que moins de chaleur sort qu'elle n'entre. Nous voulions savoir où cette chaleur est stockée dans les composants du système terrestre, tels que l'océan, l'atmosphère, la terre et la cryosphère. Il s'agissait d'une approche très multidisciplinaire – nous avons constitué une équipe internationale couvrant les différents composants du système Terre, le système d'observation du climat et les modèles pour parvenir à nos conclusions.

Han : Ce sont des séries de données climatiques à long terme sur les variables climatiques essentielles que le SMOC a identifiées afin de comprendre le changement climatique. Pour l'observation de l'océan, un nouveau système a été utilisé depuis le début du 21st siècle en utilisant Flotteurs Argo, qui est un ensemble de données vraiment complet, ce qui a réduit l'incertitude dans les résultats.

Les négationnistes du climat sautent sur l'incertitude, c'est donc un message très fort venant du rapport.

Han : Il est difficile de lire dans l'esprit d'un négateur du changement climatique. Ce que les chercheurs ont pu faire avec ces ensembles de données, c'est d'obtenir le nombre à moins de 10 % de certitude. Il s'agit d'une réalisation majeure. C'est une analyse cohérente et il faut la saluer.

Le rapport identifie que 89 % de l'énergie provenant de l'effet de serre va dans l'océan. Nous sommes sur le point d'entrer dans la Décennie des Nations Unies pour les sciences océaniques au service du développement durable. Que signifient vos découvertes pour l'océan et même pour la planète ?

Karina : L'océan nous fournit un service écosystémique majeur, car il absorbe la majorité de cette chaleur accumulée par le changement climatique dans le système terrestre. L'impact direct est le réchauffement des océans qui entraîne une élévation de 30 à 40 % du niveau moyen mondial de la mer, ce qui aura des conséquences diverses, notamment sur les écosystèmes marins. Et ce qui nous inquiète le plus, ce sont les changements rapides qui se sont produits au cours de la dernière décennie que nous avons observés dans notre étude. L'océan est en danger et le Décennie des Nations Unies des sciences océaniques pour le développement durable est une occasion unique de créer le L'avenir que nous voulons en dynamisant la science et l'information océaniques pour les générations futures.

Han : En principe, il semble bien que l'océan absorbe toute cette énergie, mais l'inconvénient est qu'à un moment donné, cette énergie sera à nouveau sortie. C'est un réservoir de chaleur à long terme, et une partie de son réchauffement a un impact dans certaines zones, comme les glaciers.

Karina : Cette chaleur qui est stockée dans le système Terre est en fait « de la chaleur dans le pipeline » – le système Terre n'a pas encore réagi à cette chaleur, et elle a augmenté rapidement. Oui, le chiffre est très élevé pour l'océan à 89%, mais même si d'autres chiffres de l'inventaire thermique semblent faibles, comme 4% pour la cryosphère, cela a toujours des impacts majeurs pour le système planétaire. Aujourd'hui, la fonte des glaces terrestres est à l'origine d'environ 70 % de l'élévation du niveau moyen de la mer dans le monde.

Han : Oui, les 6 % qui entrent dans la terre ont des effets majeurs sur les vagues de chaleur et des choses comme la sécurité alimentaire et hydrique. C'est encore une quantité considérable d'énergie.

La CCNUCC depuis 1992, et plus récemment soulignée par l'Accord de Paris sur le climat en 2015, exige que l'EEI soit réduit à environ zéro pour rétablir le système terrestre vers un quasi-équilibre. Actuellement, l'indicateur EEI est d'environ 0.87 W/m2. Cela semble être une tâche assez ardue - pour réduire l'EEI à zéro, nous devons réduire le CO2 dans l'atmosphère de 410 ppm à 350 ppm. Comment les systèmes d'observation, en particulier les observations océaniques et climatiques, peuvent-ils aider à maîtriser le changement climatique ?

Han : Ce serait vraiment bien si les gouvernements et les décideurs écoutaient les climatologues de la même manière qu'ils écoutent les virologues pendant cette pandémie. En pratique, ce sera une tâche difficile, et encore plus difficile d'éliminer le CO2 de l'air. Nous aurions dû commencer il y a 10 ans.

Karina : Nous pourrions accomplir tant de choses grâce à la recherche transdisciplinaire internationale basée sur les systèmes d'observation du climat. Nous devons maintenir et étendre nos systèmes d'observation. Notre rapport note qu'il existe des lacunes dans les mesures et que nous devons réduire l'incertitude en améliorant la surveillance afin de mieux planifier l'avenir. Nous devons également voir si nous atteignons nos objectifs ou si nous atteignons des points de non-retour. Nous ne pouvons le faire que grâce à des systèmes d'observation soutenus et étendus.

Han : Notre système d'observation des océans est vulnérable. Pendant la crise du COVID-19, le travail ordinaire de remplacement des flotteurs Argos a été gravement affecté, entraînant des problèmes de collecte de données. S'il ne s'agit pas d'une pandémie, il y aura une autre crise, ou des crises futures - nous devons disposer d'un système d'observation robuste qui est également étendu pour contrer ces forces extrêmes. 

Avez-vous un sentiment d'espoir qu'avec un système d'observation robuste et des décideurs politiques à l'écoute des climatologues, la science et le public puissent résoudre ce problème ?

Han : Je ne serais pas humain si je n'avais pas d'espoir. Le système d'observation, c'est comme prendre la température d'une planète malade. Le système d'observation nous permet de déterminer que la planète a une forte fièvre - nous savons qu'elle a une forte fièvre - mais maintenant nous le savons au-delà de toute certitude. Ce dont nous avons besoin maintenant, ce sont des parents attentionnés pour emmener la planète malade chez le médecin et appliquer le médicament. C'est là qu'interviennent les décideurs et le public.

Karina : Je fais écho à ce que Han a dit. Je pense que ce nouveau rapport donne de l'espoir - il y a eu un énorme engagement de la part de nombreux experts d'équipes internationales du monde entier, qui ont fourni un engagement unique, afin de travailler sur ce sujet et de faire la meilleure estimation de l'EEI et de fournir ces informations au Publique. Nos résultats fournissent des informations cruciales pour les 6th Rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur les changements climatiques et pour les décideurs, en particulier dans le contexte de l'agenda 2030 des Nations Unies Objectifs de développement durable.


Le plus Système mondial d'observation du climat (SMOC) a été créé à la suite de la signature, le 9 avril 1992, d'un protocole d'accord par l'OMM, la COI de l'UNESCO, le PNUE et l'ISC (anciennement ICSU).


Crédit image: CSIRO

Rapports supplémentaires : SMOC

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