Depuis la révolution industrielle, la concentration en gaz à effet de serre, notamment le dioxyde de carbone, augmente fortement dans l'atmosphère. Cette hausse s'accompagne d'une élévation de la température moyenne de la planète. Pour anticiper l'évolution future du climat, les scientifiques développent des modèles climatiques. Ces modèles, basés sur des équations et des observations, permettent de simuler l'évolution du climat passé et d'explorer les scénarios futurs.
Évolution conjointe du \ce{CO2} atmosphérique et de la température moyenne mondiale (1850 - 2020)
- Le \ce{CO2} atmosphérique est passé de 280 ppm (1850) à 415 ppm (2020).
- La température moyenne planétaire a augmenté d'environ +1,1 °C sur la même période.
Comparaison entre modèles climatiques et observations
- Simulation 1 : modèles ne tenant compte que des forçages naturels (variations de l'activité solaire, éruptions volcaniques). Résultats : température quasi stable entre 1950 et 2020.
- Simulation 2 : modèles intégrant forçages naturels + forçages anthropiques (émissions de gaz à effet de serre, aérosols, changements d'occupation des sols). Résultats : augmentation de la température de +1 °C depuis 1950, en accord avec les observations.
- Observations réelles : +1,1 °C entre 1850 et 2020.
Scénarios climatiques du GIEC
Évolution de la température moyenne mondiale d'ici 2100 selon différents scénarios d'émissions :
- scénario optimiste (forte réduction des émissions) : +1,5 °C ;
- scénario intermédiaire (réductions partielles) : +2,7 °C ;
- scénario pessimiste (poursuite des émissions actuelles) : +4,4 °C.
Extrait adapté d'un rapport du GIEC
« Les modèles climatiques, bien que ne pouvant prévoir précisément chaque événement météorologique local, reproduisent fidèlement les tendances globales observées. Leur fiabilité est attestée par leur capacité à simuler les climats passés, y compris les cycles glaciaire-interglaciaire et l'évolution depuis la révolution industrielle. Les incertitudes proviennent surtout des rétroactions complexes (comme le rôle des nuages) et des choix socio-économiques futurs en matière d'émissions. Malgré ces incertitudes, ils constituent les meilleurs outils pour anticiper l'évolution du climat. »
Quel constat peut-on faire à partir du document 1 ?
D'après le document 1, le \ce{CO2} est passé de 280 à 415 ppm (+135 ppm, soit +48 %). Dans le même temps, la température moyenne mondiale a augmenté d'environ +1,1 °C. On observe donc une corrélation nette entre hausse du \ce{CO2} et réchauffement climatique.
D'après le document 1, l'augmentation de \ce{CO2} atmosphérique est corrélée à une hausse de la température moyenne mondiale.
En quoi les modèles climatiques montrent-ils l'origine du réchauffement actuel (document 2) ?
D'après le document 2, les modèles ne tenant compte que des forçages naturels n'expliquent pas l'augmentation récente. Seuls ceux incluant les émissions humaines reproduisent correctement la hausse observée. Cela montre que le réchauffement actuel est essentiellement anthropique.
D'après le document 2, les modèles expliquent le réchauffement observé seulement lorsqu'on ajoute les émissions anthropiques aux forçages naturels.
Que montrent les projections climatiques futures selon différents scénarios (document 3) ?
Les modèles proposent plusieurs scénarios : réchauffement limité (+1,5 °C) si les émissions baissent fortement, ou réchauffement important (+4,4 °C) si elles continuent. Ils permettent donc d'anticiper les conséquences du choix des sociétés humaines (fonte de glaces, canicules, élévation du niveau marin).
D'après le document 3, selon le niveau d'émissions de gaz à effet de serre, le réchauffement attendu varie fortement.
Quelles sont les principales limites des modèles climatiques ?
Les modèles ne peuvent pas prévoir à l'échelle régionale ou à court terme certains phénomènes, et il existe des incertitudes liées aux rétroactions climatiques et aux comportements humains futurs. Cependant, leur validation par les climats passés et leur cohérence rendent ces outils essentiels.
D'après le document 4, les modèles climatiques comportent des incertitudes liées aux rétroactions climatiques et aux scénarios socio-économiques futurs.
Quelles conclusions générales peut-on tirer sur l'utilité des modèles climatiques ?
Les modèles climatiques, malgré leurs incertitudes, sont des outils indispensables. Ils permettent de relier les activités humaines au réchauffement actuel, de simuler l'évolution du climat et d'évaluer les conséquences possibles selon nos choix d'émission.
En conclusion, on peut dire que les modèles climatiques permettent de relier les activités humaines au réchauffement et de prévoir l'évolution future du climat selon différents choix d'émissions.