Réchauffement climatique
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Le réchauffement climatique d'origine humaine Certitudes et incertitudes Jacques-Marie Moranne 7/8/2014 [email protected] Petite mise en bouche … 1877 : Giovani Schiaparelli les découvre Camille Flammarion s'en fait le porte drapeau en France : En 1892, il publie La Planète Mars et ses conditions d’habitabilité 1907 : Percival Lowell en dessine la carte et les baptise Malgré les négationnistes (Eugène Antonialdi (Meudon 1909), Aymar de le Baume pluvinel (Pic du midi 1909)), le mythe perdure … … jusqu'en 1972 : photos par la sonde Mariner 9 Un siècle plus tard : Jean Jouzel (*) : Carottages de Vostok (Antarctique) Si on regarde les 400 000 dernières années, on constate une corrélation forte Température/CO2/CH4 : (*) Jean Jouzel est actuellement Vice-président du GIEC Objet et Sommaire Fournir des éléments de réflexion, pour un vrai débat, sur des bases scientifiques … et de bon sens 1. Introduction : pourquoi débattre 2. Le GIEC (IPCC en anglais) 3. La théorie du GIEC (Le réchauffement climatique d'origine humaine) 4. La controverse 5. Une théorie alternative 6. Aspects connexes 7. Conclusions Introduction : pourquoi débattre Schwartzeneger (gouverneur de Californie : 30/8/2006) : "the Debate on Climate Change is over" Mais le débat continue (heureusement !!!) : d'un côté les "réchauffistes" ou "carbocentristes", tenants du Réchauffement climatique d'origine humaine ("anthropique" ou "anthropogénique"), fédérés autour du GIEC de l'autre les "climato-sceptiques", qui : . soit contestent les théories du GIEC, . soit proposent des théories alternatives Mais c'est souvent un débat "passionnel" (ex. : Claude Allègre) qui ne permet pas d'exercer un esprit critique sur de bonnes bases. Introduction : pourquoi débattre Des enjeux politico-économiques considérables : sur notre propre développement (« transition énergétique ») sur le développement économique des pays émergents . OK, mais sans émettre de CO2 . promesses de compensations économiques (qui paye ?) sur les priorités à financer pour l'humanité : . Submersion de terres habitées . Désertifications . Budgets de recherche réorientés (50 milliards en 20 ans) . … occultation de vrais problèmes actuels (démographie, pollution, eau potable, sida, malaria, ...) Un vrai problème connexe : la raréfaction des combustibles fossiles : mais à ne pas amalgamer 1. Le GIEC* ou IPCC* Création par l'ONU (1988) : "Le GIEC a pour mission d’évaluer, …, les informations d’ordre scientifique, technique et socio-économique … pour mieux comprendre les fondements scientifiques des risques liés au changement climatique d’origine humaine, cerner plus précisément les conséquences possibles de ce changement et envisager d’éventuelles stratégies d’adaptation et d’atténuation." > Un Postulat : il existe un changement climatique d'origine humaine > Conséquence 1 : inversion du sens de la preuve > Conséquence 2 : tous les autres phénomènes pertinents seront ignorés Nobélisé (Paix) en 2007 (avec Al Gore (Une vérité qui dérange)) Dernier Rapport (AR5) en 2013 : (Résumé à l'intention des décideurs p.4) “Warming “Le réchauffemen of the climate dusystem système is unequivocal, climatique estand sans since équivoque, the 1950s, et, many depuisofles theannées observed 50, changes beaucoup des are unprecedented changements observés over decades sont sans to millennia. précédent The enatmosphere termes de dizaines and ocean à milliers have warmed, d'années. theL'atmosphère amounts of snow et lesand océans ice have se réchauffent, diminished, les seaquantités level hasde risen, neige and et the de glace concentrations diminuent,oflegreenhouse niveau de lagases mer s'élève, haveetincreased.” les concentrations de gaz à effet de serre augmentent". Mais … : Sir Houghton, ancien Président du GIEC (2002) : "Si nous n'annonçons pas des catastrophes, personne ne nous écoutera !" (*) "Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat" ou "Intergovernmental Panel on Climate Change" 2. La théorie du GIEC A. Observation n°1 : augmentation brutale des températures B. Observation n°2 : augmentation de la concentration en CO2 C. Une théorie explicative : l'Effet de Serre (dû au CO2) D. Une Modélisation Numérique de l'évolution du climat E. Conclusion et conséquences prévisibles 2. La théorie du GIEC A. Observation n°1 : augmentation brutale des températures La Courbe en « Crosse de Hockey » ou courbe de Mann (Mann, Bradley, et Hughes) • Publiée par la revue Nature • Apparaît 6 fois dans le Rapport GIEC de 2001 L'interprétation par les media En rouge : mesures directes En bleu : déductions de la dendrologie, des carottages glaciaires, et des coraux 2. La théorie du GIEC B. Observation n°2 : augmentation de la concentration en CO2 De -20 000 ans à nos jours) Depuis l'an 1000 Données issues de carottages glaciaires, puis de mesures directes 240 Selon le GIEC, cette augmentation est uniquement due aux activités humaines 0 2. La théorie du GIEC C. Une théorie : l'Effet de Serre (dû au CO2) Parenthèse 1 : Quelques mots sur le CO2 (# CO) • Le CO2 n’est pas un polluant (il est indispensable à la vie) • Le CO2 n’est pas toxique (aux concentrations envisagées) • Les ressources connues d’hydrocarbures ne peuvent pas entraîner plus qu’un doublement de la concentration atmosphérique • Le CO2 est transparent à l’œil humain, mais opaque à certains rayonnements infrarouges : c’est un « gaz à effet de serre » 2. La théorie du GIEC C. Une théorie : l'Effet de Serre (dû au CO2) Parenthèse 2 : Quelques mots sur H2O (l’eau) • L’eau existe sur terre sous 3 états : – Solide : neige ou glace – Liquide : océans, nuages, pluie, brouillard – Gaz (vapeur d’eau = humidité de l’air) • L’eau solide ou liquide réfléchit la lumière (albedo) • La vapeur d’eau est transparente à l’œil humain, mais opaque à certains rayonnements infrarouges : c’est aussi un « gaz à effet de serre » 2. La théorie du GIEC C. Une théorie : l'Effet de Serre (dû au CO2) Un peu de physique : le Rayonnement électromagnétique La terre étant dans le vide, elle ne peut échanger de chaleur que par rayonnement (électromagnétique) 2. La théorie du GIEC C. Une théorie : l'Effet de Serre (dû au CO2) Un peu de physique : Corps blanc / Corps noir Corps blanc Corps noir Corps noir (chaud) (s’échauffe) La terre est un corps « gris » : 34% blanc (albedo), 66% noir A l’équilibre, la température du Corps noir se stabilise 2. La théorie du GIEC C. Une théorie : l'Effet de Serre (dû au CO2) Un peu de physique : Spectres d’absorption (# nuages) Certains gaz sont opaques à certaines longueurs d’ondes Un gaz opaque en infra-rouge est dit « à effet de serre » 2. La théorie du GIEC C. Une théorie : l'Effet de Serre (dû au CO2) Le CO2 atmosphérique agit comme le verre d'une serre (Théorie d'Arrhénius 1890) Terre (s’échauffe) Terre chaude (équilibre : -18°C) 2. La théorie du GIEC C. Une théorie : l'Effet de Serre (dû au CO2) Le CO2 atmosphérique agit comme le verre d'une serre (Théorie d'Arrhénius 1890) Gaz à effet de serre (CO2 + H2O) Terre (s’échauffe) Terre plus chaude (équilibre : +15°C) 2. La théorie du GIEC C. Une théorie : l'Effet de Serre (dû au CO2) Le CO2 atmosphérique agit comme le verre d'une serre (Théorie d'Arrhénius 1890) a. La terre reçoit le rayonnement électromagnétique du soleil b. La Terre en réfléchit une partie (albedo : 34%), absorbe le reste, se réchauffe, et le réémet sous forme d'Infrarouges (IR) c. Le CO2, opaque aux IR (comme le verre de la serre), les absorbe, se réchauffe, et rayonne (vers le haut et vers le bas) d. Ce rayonnement vers le bas réchauffe encore la terre e. En se réchauffant, l'atmosphère s'enrichit en vapeur d'eau (autre gaz à effet de serre) f. … ce qui amplifie le réchauffement ("rétroaction positive") Ce sont donc les activités humaines qui, du fait du CO2 supplémentaire qu'elles émettent, sont la cause du réchauffement climatique (degré de confiance 90%) (CQFD) 2. La théorie du GIEC D. Un modèle numérique de l'évolution du climat Mise en équations de la théorie Réglage des coefficients (en particulier de rétroaction) Simulations et extrapolations dans différentes hypothèses (scenarii) 2. La théorie du GIEC E. Conclusion et conséquences prévisibles Fonte des glaciers et des calottes glacières Submersion des terres basses, du fait de la montée des eaux Impact sur les courants marins (disparition du Gulf Stream, …) Désertification des régions subtropicales Catastrophes écologiques (Tornades, …) Disparition massive d'espèces végétales et animales (Ours blanc) … Mort du monstre du Loch-Ness http://www.numberwatch.co.uk/warmlist.htm : 883 conséquences Toutes les conséquences envisagées par le GIEC sont négatives, voire dramatiques 3. La controverse A. Controverse sur l'évolution des températures B. Controverse sur l'évolution de la concentration en CO2 C. Validité historique de l’Effet de Serre ? D. Controverse sur la Modélisation de l'évolution du climat E. Controverse sur le phénomène d’Effet de Serre F. Controverse sur les conséquences 3. La controverse A. Controverse sur l'évolution des températures 1. Contestation de la courbe de Mann a. Mesures dendrologiques (partie bleue) : Marcel Leroux (*) : « La dendrochronolgie ne voit pas les océans ni les déserts (près de 90% de la surface du globe), et laisse penser que le seul paramètre qui contrôle la croissance des arbres est la température, … alors que le taux d’humidité et la proportion de CO2 (pour ne citer qu'eux) sont des facteurs essentiels. » (*) Marcel Leroux (1938-2008), climatologue français. Professeur émérite de climatologie à l'Université Jean-Moulin - Lyon-III, il était directeur du Laboratoire de climatologie, risques et environnement 3. La controverse A. Controverse sur l'évolution des températures 1. Contestation de la courbe de Mann b. Méthodes statistiques utilisées (partie bleue) : McIntyre et McKitrick (Math. Univ. de Guelp (Canada)) + Edward Wegman (Prof. de statistiques à l'Univ. Gerorges Mason (USA)) + l’Académie des Sciences américaine : Analyse en « composantes principales » biaisée : Lorsque McIntyre et McKitrick ont nourri la procédure de Mann avec des données aléatoires (procédure de "MonteCarlo" pour valider un programme statistique), ce qui est sorti avait une forme de crosse de hockey ! 3. La controverse A. Controverse sur l'évolution des températures 1. Contestation de la courbe de Mann c. Mesures directes (rouge) : Les stations météos sont progressivement polluées à la hausse par l'urbanisation (www.surfacestations.org) (Antony Watts) 3. La controverse A. Controverse sur l'évolution des températures 1. Contestation de la courbe de Mann (conclusion) Conclusion : la courbe de Mann est aujourd’hui totalement discréditée (elle a disparu des derniers rapports du GIEC) … mais le mal est fait !!! 3. La controverse A. Controverse sur l'évolution des températures 2. L'évolution communément admise par les climatologues (rapport GIEC de 1990) (amplitude d'environ + et - 1°C en température) : - Optimum médiéval - Petit âge glaciaire < Courbe de Mann positionnée et ramenée à la même échelle 3. La controverse A. Controverse sur l'évolution des températures 3. L'évolution "officielle" actualisée NOAA (National Oceanic & Atmospheric Administration) (USA) : http://www.ncdc.noaa.gov/ : 0°C/siècle 0,8°C/siècle CRU (Climatic Research Unit) (UK) (Univ. East Anglia) : http://www.cru.uea.ac.uk/ : 2°C/siècle Stabilisation (voire décroissance) depuis le pic de 98 (>15 ans) + Le réchauffement affecte essentiellement l'hémisphère nord (Mais les 2/3 des stations sont situées aux USA, soit 7% de la surface terrestre) 3. La controverse B. Controverse sur l'évolution du taux de CO2 1. Pertinence des carottages glaciaires ? Données issues de carottages glaciaires, puis de mesures directes Zbigniew Jaworowski (chercheur Polonais qui a passé la majeure partie de son existence à pratiquer de forages glaciaires) : "personne n'a encore pu prouver que les gaz extraits des carottages reflétaient exactement la composition de l'air ambiant de l'époque correspondant à la carotte" + " le choix qu'a fait le GIEC de privilégier les mesures de carottages glaciaires (jusqu'en 1960, avant les mesures directes de Mauna Loa) ne pouvait conduire qu'à une sous estimation du taux de CO2 pré-industriel et donc, par comparaison, à une surestimation de l'apport de CO2 humain depuis la période industrielle". 3. La controverse B. Controverse sur l'évolution du taux de CO2 2. Comparaison avec les dosages chimiques directs (depuis 1811) 180 Years accurate CO2 - Gasanalysis of Air by Chemical Methods (Short version) Dipl. Biol. Ernst-Georg Beck, Merian-Schule Freiburg, 8/2006 3. La controverse C. Validité historique de la théorie du GIEC ? Retour sur les carottages de Vostok (Jean Jouzel) : Rappel : si on regarde les 400 000 dernières années, on constate une corrélation forteTempérature/CO2/CH4 : Mais, si on zoome (Caillon et al dans Science 2003), c'est l'évolution du CO2 qui suit celle des températures (avec un décalage moyen de 500 à 800 ans), et non le contraire : ... et si l'augmentation actuelle du CO2 était la conséquence de l'optimum médiéval ? 3. La controverse D. Validité de la modélisation informatique du climat ? Pierre-Gilles de Gennes (Prix Nobel de Physique (pas de la paix)) : "Les problèmes d'environnement sont souvent gérés par des spécialistes des "simulations", c'est à dire des gens dont la compétence est davantage dans l'ordinateur que dans les données scientifiques. A partir d'un gros ordinateur, on produit des prédictions qui paraissent respectables, même si les données sont insuffisantes. Voilà l'une des grandes plaies de notre époque. Le malheur, c'est que beaucoup de gens croient encore que l'ordinateur dit vrai et prédit l'inévitable (le même type de croyance a existé au XIXème siècle à l'égard du texte imprimé). Le simulateur informaticien est crédible puisque sa machine possède une puissance et une rapidité de calcul dont aucun cerveau humain ne serait capable. Le pouvoir ronflant des chiffres plus le pouvoir de l'image : de quoi entretenir dans l'opinion une mentalité magique pré-rationnelle. " Réf: « Les objets fragiles » P-G de Gennes et J. Badoz, Plon, 1994 Le climat est réputé être un phénomène "chaotique" (de tous petits incidents peuvent avoir d'énormes conséquences sans relation prévisible), donc non modélisable sur le long terme. 3. La controverse E. Controverse sur la théorie de l'Effet de Serre 1. La Théorie des corps noirs (**) ne peut pas s'appliquer aux gaz (P-M Robitaille (Université de Columbus, Ohio)) "Il est inapproprié d'utiliser des lois vérifiées seulement pour les solides en les appliquant à d'autres états de la matière. La croyance que la radiation du corps noir (**) est universelle est incorrecte" (**) rayonnement des corps noirs, extrapolé aux gaz à effet de serre, à la base de la théorie du rayonnement des gaz à effet de serre 2. La Rétroaction (*) est négative (selon Richard Lindzen (collaborateur du GIEC)) La rétroaction climatique (*) est négative (et non pas positive comme le prétend le GIEC), car un réchauffement provoque l'augmentation des nuages bas, qui réfléchissent les rayons du soleil (effet parasol, albedo) ; on a donc plutôt un effet régulateur. (*) de la vapeur d’eau atmosphérique (à la base de la théorie du rayonnement des gaz à effet de serre) 3. La controverse E. Controverse sur la théorie de l'Effet de Serre 3. Existence de l'Effet de Serre ? 3.1 Dans une serre conventionnelle Si on remplace le verre de la serre par un matériau transparent, également aux infra-rouges, la serre fonctionne aussi bien. (Expérience de Robert William Wood (1868-1955) avec du "halite" (NaCl)) 3.2 Dans l'atmosphère Falsifiation Of The Atmospheric CO2 Greenhouse Effects within The Frame Of Physics, Gerlich, G. and R. D. Tscheuschner, published in International Journal of Modern Physics B Vol. 23, No. 3 (2009) 275-364 : "Il n'existe, à ce jour, aucune démonstration scientifique de la réalité de "l'effet de serre du CO2 dans l'atmosphère", qui parte des lois fondamentales de la physique, dans toute la littérature scientifique internationale." 3. La controverse E. Controverse sur la théorie de l'Effet de Serre 3.3 Il manque la "signature de l'Effet de Serre" Tous les modèles du GIEC, sont d'accord sur un point clef : L'effet de serre devrait se manifester de manière particulièrement évidente au dessus des tropiques, par un réchauffement très net de la couche atmosphérique située aux environs de 10km d'altitude, c'est à dire à la limite supérieure de la troposphère ("Hotspot"). Cela s'appelle la "Signature" (ou l'"empreinte") de l'effet de serre (Source GIEC 2007 - Annexe 9c) Or, il n'en est rien : voici ce qu'on observe dans la réalité : (source : HadAT2 Radiosonde Data 1979 – 1999) 3. La controverse E. Controverse sur la théorie de l'Effet de Serre 4. L'effet de serre est saturé (Théorie de Ferenc M. Miskolczi (2006)) (Bilan radiatif global {terre + atmosphère}, au lieu du traitement séquentiel CO2 > Vapeur d'eau) : Aux longueurs d’onde d’absorption du CO2 et de la vapeur d’eau, l’atmosphère est déjà presque totalement opaque L'atmosphère terrestre maintient un effet de serre constant (et maximum) : "Si la terre se réchauffe, il faut en rechercher la cause ailleurs que dans l'effet de serre" 3. La controverse F. Controverse sur les conséquences L’augmentation du CO2 est bonne pour la végétation La fonte des glaciers et des calottes glacières ouvre de nouvelles surfaces cultivables La fonte des glaces du pôle Nord ouvre de nouvelles voies navigables Toutes les conséquences ne sont pas négatives 4. Une théorie alternative (Svensmark (*)) A. Observation 1 : Corrélations températures / cycles solaires B. Observation 2 : Corrélations températures / particules ionisantes C. Observation 3 : Corrélations cycles solaires /particules ionisantes D. Observation 4 : Corrélations nuages / particules ionisantes E. La Théorie : Impact Cycles solaires / Ennuagement F. Force de la Théorie de Svensmark (*) Physicien danois (Centre National Spatial Danois) 4. Une théorie alternative (Svensmark) A. Observation 1 : Corrélations températures / cycles solaires Hémisphère nord / 250 ans (Al Pekarek) Mer de Barents (extension des glaces) Nord du 62N (selon Polyakov 2001) selon Friis-Christensen and Lassen (1991), Lassen et FriisChristensen (1995), and Thejll et Lassen (2000) Mais ces variations d'irradiance solaire ne sont pas suffisantes pour justifier ces variations de température 4. Une théorie alternative (Svensmark) B. Observation 2 : Corrélations cycles solaires / particules ionisantes 4. Une théorie alternative (Svensmark) C. Observation 3 : Corrélations températures / particules ionisantes Sur 500 000 000 années (Période phanerozoïque) Jan Veizer (professeur de géochimie à Ottawa, Canada) : (réf : Veizer J. (2005), Celestial climate driver: A perspective from four billion years of the carbon cycle, Geoscience Canada, 32, 1, 13-28.) Ce graphe concerne des périodes très reculées de l'histoire. Lors de forages profonds, La proportion d'isotopes (Be10, Chlore36 et Carbone14) trouvés dans les carottes donnent une bonne indication de l'irradiation de la planète par les rayons cosmiques de haute énergie. D'autre part, la proportion des isotopes O16-O18 et la variation des faunes fossiles permettent d'estimer la température. 4. Une théorie alternative (Svensmark) C. Observation 4 : Corrélation ennuagement / particules ionisantes Svensmark (2005) 4. Une théorie alternative (Svensmark) D. La Théorie de Svensmark : comment se forment les nuages Car la couverture nuageuse a un impact prépondérant sur l’albedo, donc sur la température a. Pour qu’un nuage se forme il faut : 1. Que l’atmosphère soit sursaturée en humidité 2. Un amorçage (ex. : nitrate d’argent) b. Ce sont les particules ionisantes cosmiques qui jouent le rôle d'amorces c. Les tempêtes solaires dévient ces particules cosmiques d. … ce qui empêche la formation des nuages e. … diminue l'albedo f. … et provoque donc le réchauffement C’est donc principalement l’activité solaire qui pilote la température de la terre 4. Une théorie alternative (Svensmark) E. Force de la Théorie de Svensmark 1. Une vérification sur 25 ans 2. Des corrélations validées sur de nombreux cycles et des longues périodes de temps très diverses (contre un seul cycle pour le GIEC) 3. Des fondements expérimentaux : - SKY (4 octobre 2006 : Proceedings of the Royal Society) - CLOUD (CERN) (premiers résultats parus en 2011) 5. Aspects connexes 1. Elévation du niveau des océans : 20 cm/siècle depuis un siècle, stable # enfoncement naturel des atolls volcaniques 2. Disparition des glaciers : « En réalité, les glaciers alpins ont été moins étendus que maintenant durant plus de la moitié de ces dix derniers millénaires ! » (Sylvain Coutterand, glaciologue) 5. Aspects connexes 3. Glaces arctiques : 5. Aspects connexes 4. Glaces antarctiques: 6. Conclusions A. Résumé 1. Température : Stable depuis 16 ans ; baisse très possible (Svensmark) ; une élévation pourrait être profitable 2. CO2 : En croissance, mais ne peut pas plus que doubler ; peut être profitable en soi 3. Effet de serre atmosphérique : Théorie incertaine, contredite par les faits Sens de rétroaction ? Nuages ? Effet saturé ? 4. Modélisation et prévisions du GIEC : Validité très incertaine ; contredite par les faits sur les 16 dernières années 5. La théorie de Svensmark : Vraisemblable ; attendre : évolution des températures, et expérience CLOUD en cours 6. Conclusions B. Et maintenant … • Dans la pratique, seuls les européens, France en tête, font des efforts de réduction du CO2 • La France ne produit que 1% du CO2 anthropique mondial • Pari de Pascal ? 6. Conclusions C. Une certitude : "L'homme brulera jusqu'au dernier gramme de combustible fossile qu'il pourra extraire" (Christian Gérondeau : CO2 : un mythe planétaire) Merci de votre attention Questions ?
