Les points de basculement compliquent l’évaluation des modèles climatiques complexes

Une analyse de Robbin Bastiaansen et Anna von der Heydt, Université d’Utrecht, Pays-Bas ; et Peter Ashwin, de l’Université d’Exeter, au Royaume-Uni, indiquent qu’il pourrait rester difficile de trouver avec précision la sensibilité climatique à l’équilibre dans des modèles climatiques complexes. La sensibilité climatique à l’équilibre est utilisée pour comparer et évaluer les modèles et est calculée à l’aide d’un ensemble limité de données issues d’une simulation relativement courte. Mais de tels résultats pourraient fortement sous-estimer le réchauffement à long terme, car un basculement climatique tardif ne peut être exclu par les méthodes couramment utilisées pour estimer la sensibilité du climat à l’équilibre, concluent les auteurs. Les travaux s’inscrivent dans le cadre du projet européen TiPES sur les points de basculement du système terrestre.

La sensibilité climatique à l’équilibre est un nombre important en science du climat car elle est bien adaptée à la comparaison et à l’évaluation des modèles climatiques. Le nombre est défini comme l’augmentation totale de la température moyenne mondiale après un doublement du CO2 dans l’atmosphère. Parce que le système terrestre est vaste et complexe, atteindre une température d’équilibre final prend des milliers d’années.

Cependant, les modèles climatiques de pointe nécessitent des mois de calculs sur des superordinateurs pour simuler ne serait-ce que 150 ans de changement climatique. Par conséquent, il n’est pas possible de faire fonctionner les modèles pendant des années pour simuler des milliers d’années de changement climatique afin de trouver la sensibilité climatique d’équilibre du modèle.

Au lieu de cela, une méthode plus simple est utilisée : après qu’un modèle a simulé quelques centaines d’années d’évolution du climat, les données sont collectées puis utilisées pour estimer davantage l’augmentation de la température globale moyenne si le modèle était autorisé à fonctionner jusqu’à l’équilibre. température a été atteinte.

Cependant, cette méthode couramment utilisée pourrait sous-estimer l’élévation de température. Comme Bastiaansen et l’équipe l’illustrent dans l’étude « Climate Response and Sensitivity: Timescales and Late Tipping Points », publiée aujourd’hui dans Actes de la Royal Society Aces méthodes peuvent échouer dans des modèles climatiques simples et peuvent donc également être inadéquates pour des modèles climatiques plus grands et à la pointe de la technologie.

Un problème identifié par le groupe est que les modèles climatiques, ainsi que le système climatique réel, pourraient montrer une augmentation rapide et soudaine de la température même après des années d’un climat apparemment stable. En d’autres termes, une transition brutale dans une partie du système climatique après 150 ans, comme l’effondrement partiel d’une calotte glaciaire ou la désertification soudaine d’une grande partie d’un continent, peut grandement influencer la température moyenne mondiale et les méthodes actuelles sont inaptes à estimer le réchauffement qui en résulte.

« Nous montrons donc que pour être sûr du comportement à long terme d’un modèle climatique mondial moderne, il n’y a pas de raccourci pour faire des simulations approfondies. Si vous voulez savoir quelle est finalement la réponse/température pour une quantité donnée de CO2 ajouté , il n’y aura pas de moyen simple, direct et sûr de le déterminer avec certitude, même dans les modèles », explique Robbin Bastiaansen.