Les vagues de chaleur actuelles démontrent-elles l’accélération du changement climatique ?

Les estimations de la température moyenne mondiale, après le nouveau record établi le 3 juillet, ne sont pas encore tombées en dessous du précédent record établi il y a un peu plus d’un an. Il n’est pas surprenant que le mois de juillet soit marqué par une série de journées consécutives très chaudes. Les deux tiers de la surface terrestre se trouvent dans l’hémisphère nord, et les terres se réchauffent plus vite que l’eau, de sorte que les étés nordiques sont les plus chauds pour l’ensemble de la planète. Les étés nordiques sont donc les plus chauds pour l’ensemble de la planète. Toutefois, les températures les plus élevées ont tendance à arriver plus tard dans la saison. Ce qui est sans précédent, c’est que la série de jours chauds consécutifs de cette année a commencé si tôt, a atteint des températures si élevées et a duré si longtemps.

C’est ce qui se passe dans les océans (voir graphique). Depuis le 13 mars, les températures de surface de la mer aux latitudes basses et moyennes ont été plus élevées qu’au cours de la même journée de n’importe quelle année depuis 1981. Normalement plus élevées pendant l’été austral (la majeure partie de l’eau de la Terre se trouve dans le sud), les températures atteignent maintenant des niveaux records pendant l’hiver austral.

Dans le cadre de la tendance à l’augmentation des moyennes mondiales, des pics exceptionnels sont enregistrés sur des sites spécifiques. Le 16 juillet, un site situé dans la dépression de Turfan au Xinjiang, parfois appelée la Vallée de la mort de Chine, a enregistré un maximum de 52,2 °C. Aux États-Unis, la Vallée de la mort elle-même a atteint 53,9 °C le même jour. Aux États-Unis, la Vallée de la mort elle-même a atteint 53,9 °C le même jour. Les températures dangereusement élevées dans des régions où vivent des centaines de millions de personnes sont plus inquiétantes que les pics isolés dans les déserts. Le 6 juillet, après que Pékin a enregistré la température la plus élevée de son histoire pour un mois, les autorités de la ville ont annoncé la deuxième alerte rouge à la chaleur en l’espace de deux semaines. Le 19 juillet a été le 19e jour consécutif où la température à Phoenix, en Arizona, a dépassé 43 °C. Les températures sont tout aussi étouffantes en Italie et dans de nombreux pays voisins (voir la carte).

La vie dans la serre

Lorsqu’on lui demande comment une telle chose peut se produire, un climatologue répond avec dérision : « Je soupçonne que cela a quelque chose à voir avec l’accumulation de gaz à effet de serre dans l’atmosphère ». Plus il y a de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, plus la chaleur du soleil est piégée près de la surface et absorbée par les océans. Le niveau de dioxyde de carbone, le plus important des gaz à effet de serre à longue durée de vie, mesuré au Mauna Loa, un volcan hawaïen, a atteint 424 parties par million en mai, le niveau le plus élevé depuis plus de 3 millions d’années. Le méthane et l’oxyde nitreux, deux autres gaz à effet de serre à longue durée de vie, ont également atteint des niveaux jamais connus par l’homme. La planète est aujourd’hui, en moyenne, plus chaude de 1,2 °C qu’elle ne l’était avant que l’homme ne commence à augmenter l’épaisseur du verre à effet de serre.

Le climat subit également des variations naturelles, dont la plus célèbre, l’oscillation El Niño/Sud (ENSO), contribue au réchauffement. L’ENSO est une fluctuation des vents et des courants dans l’océan Pacifique tropical qui fait que les eaux absorbent parfois plus de chaleur et en expulsent parfois plus. En juin, le monde est entré dans une phase El Niño au cours de laquelle la chaleur est libérée. L’effet le plus important d’El Niño sur les températures mondiales est généralement observé après qu’il ait été en vigueur pendant environ un an. Toutefois, les températures actuelles des océans semblent indiquer que cette fois-ci, il n’a pas attendu aussi longtemps.

À ces effets globaux s’ajoute le fait que le déplacement du sommet d’une cloche gaussienne vers la droite, aussi minime soit-il, peut modifier considérablement les valeurs de la queue. Selon James Hansen, climatologue à l’université de Columbia, le type d’été qui n’arrivait qu’une fois par siècle entre les années 1950 et 1980 n’arrive plus qu’une fois tous les cinq ans. Si les étés étouffants sont plus probables partout, cela augmente également les chances que plusieurs régions soient touchées en même temps.

L’épaississement de la couverture atmosphérique, l’afflux de chaleur en provenance du Pacifique et les effets aléatoires des variations interannuelles suffisent-ils à expliquer les températures étranges de cet été ou y a-t-il plus que cela ?

Hansen pense que oui, il y a plus que cela. Bien qu’il n’ait pas encore convaincu ses collègues, il affirme que la vitesse à laquelle la planète se réchauffe semble avoir subi un changement radical dans les années 2010. Les surprises de cet été, et en particulier la vague de températures record dans l’Atlantique Nord, pourraient contribuer à changer la donne. « Je ne serais pas surpris de voir apparaître dans les prochaines années des articles scientifiques affirmant que [la anomalía atlántica es] est plus qu’un simple événement extrême », déclare Myles Allen, modélisateur du climat à l’université d’Oxford.

Plusieurs facteurs pourraient accélérer le réchauffement. L’un d’eux est la modification de la stratosphère provoquée par l’éruption, en janvier 2022, du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, un volcan sous-marin situé dans le Pacifique. Il s’agit de l’éruption la plus importante sur la planète depuis celle du Mont Pinatubo aux Philippines en 1991. Le Pinatubo a injecté des dizaines de millions de tonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère, où il a réfléchi une partie de la lumière du soleil. Il en a résulté un refroidissement global d’environ 0,5°C qui a duré environ un an.

L’éruption du Hunga n’a pas projeté autant de soufre dans la stratosphère, mais elle a rejeté une grande quantité de vapeur d’eau, entre 70 et 150 millions de tonnes. La vapeur d’eau est un puissant gaz à effet de serre. Dans la basse atmosphère, elle se condense rapidement sous forme de pluie ou de neige. Dans la stratosphère, en revanche, elle reste plus longtemps. L’éruption du Hunga aurait augmenté de 13 % la quantité de vapeur d’eau dans la stratosphère. Cela aurait provoqué un réchauffement climatique, mais si c’est le cas, ce rôle est déjà en train de diminuer.

D’autres influences possibles se développent. À la fin des périodes glaciaires, les niveaux de méthane dans l’atmosphère montent en flèche, entraînant le réchauffement du climat de la période « interglaciaire » suivante. Certains scientifiques citent les augmentations récentes des niveaux de méthane comme preuve qu’un phénomène similaire est peut-être en cours aujourd’hui. Les niveaux de méthane ont augmenté tout au long du XXe siècle, principalement en raison de l’utilisation croissante des combustibles fossiles et de l’agriculture. Ils se sont stabilisés au début du XXIe siècle, mais ils augmentent aujourd’hui plus rapidement que jamais.

Il ne fait aucun doute qu’une partie de l’augmentation est due à l’agriculture et aux combustibles fossiles. Toutefois, un article rédigé par Euan Nisbet, spécialiste des sciences de la terre au Royal Holloway, Université de Londres, et ses collègues, et récemment accepté pour publication dans Global Biogeochemical Cycles, affirme que la totalité du méthane supplémentaire ne s’expliquerait pas de cette manière.

Les chercheurs pensent que l’excédent peut provenir de la croissance des zones humides tropicales, dont les plantes produisent le gaz lorsqu’elles pourrissent. C’est un candidat possible pour le mécanisme qui expliquerait les pics de méthane observés à la fin des périodes glaciaires. Si c’est le cas, il est possible que nous soyons confrontés à une boucle de rétroaction similaire à celles qui semblent avoir fonctionné dans le passé. Plus de méthane signifie plus de réchauffement, ce qui signifie plus de zones humides et donc plus de méthane.

Cette idée n’est pour l’instant que pure spéculation. La réduction des émissions de soufre est peut-être un coupable plus plausible. La combustion du charbon et du fioul lourd produit beaucoup de dioxyde de soufre. Une fois dans l’atmosphère, ce gaz forme des particules de sulfate. Ces particules sont à l’origine d’une pollution de l’air qui provoque des centaines de milliers de décès chaque année. Depuis des décennies, les autorités chargées de la réglementation environnementale tentent de réduire les émissions de soufre.

Cependant, les particules de sulfate présentes dans la basse atmosphère reflètent la lumière du soleil, tout comme celles créées dans la stratosphère à la suite d’éruptions volcaniques. Et contrairement à celles de la stratosphère, qui est généralement très sèche, les particules de la basse atmosphère peuvent contribuer à la formation de nuages capables de réfléchir davantage la lumière du soleil. La lutte contre la pollution a affaibli cet effet secondaire de refroidissement du climat.

Les nouvelles règles relatives à la teneur en soufre des combustibles marins, qui sont entrées en vigueur en 2020, sont particulièrement importantes. L’Organisation maritime internationale a introduit ces normes en estimant qu’elles permettraient de sauver 40 000 vies par an. On estime que cette mesure a permis de réduire de plus de 80 % les émissions de soufre provenant des navires. La preuve en est la diminution mondiale des « traînées de condensation » produites par les navires, de longs nuages minces créés lorsque les particules de sulfate présentes dans les gaz d’échappement des navires constituent des noyaux autour desquels se forment des gouttelettes d’eau. La diminution des traînées de condensation et des autres nuages signifie que la lumière du soleil est moins renvoyée dans l’espace et plus absorbée par les océans.

Les effets indirects des particules d’aérosols sur la nébulosité sont très difficiles à prendre en compte dans les modèles climatiques. Les estimations du refroidissement causé par la pollution marine varient d’un facteur dix. Cependant, Hansen pense que ces changements pourraient expliquer de manière plausible la majeure partie du réchauffement plus rapide qu’il observe dans les données. Entre 1970 et 2010, la tendance au réchauffement était de 0,18 °C par décennie. Depuis 2015 environ, M. Hansen estime qu’elle se situe entre 0,27 °C et 0,36 °C par décennie, c’est-à-dire entre la moitié et le double. Une étude d’Allen et de ses collègues publiée l’année dernière constate une augmentation similaire de la tendance, mais prévient qu’elle peut être fortement influencée par la variabilité naturelle et que les effets des aérosols joueraient un rôle beaucoup moins important que celui que leur attribue Hansen. « Il est difficile de quantifier le rôle de l’influence humaine dans ces phénomènes apparemment sans précédent », prévient M. Allen.

Un monde étouffant pourrait chercher un moyen de conserver les propriétés rafraîchissantes des sulfates sans leurs inconvénients pour la qualité de l’air et la santé. En 2006, Paul Crutzen, spécialiste de l’atmosphère, a suggéré que l’on pourrait y parvenir en injectant en continu de petites quantités de soufre directement dans la stratosphère. En l’absence de pluie pour les emporter, les particules stratosphériques ont une durée de vie beaucoup plus longue que celles qui se trouvent dans les couches inférieures de l’atmosphère.

Cela signifie que quelques millions de tonnes de dioxyde de soufre ajoutées à la stratosphère (ce qui, en termes techniques, est tout à fait faisable) pourraient refroidir autant que les quelque 100 millions de tonnes que nous, les humains, déversons chaque année dans la basse atmosphère. Et, comme pour le réchauffement lui-même, son effet sur les extrêmes serait plus important que sur les moyennes. Les phénomènes désagréables à l’extrémité de la distribution seraient beaucoup moins probables.

Une crème solaire pour la planète

Cette idée, une forme de « géo-ingénierie solaire », est controversée, ce qui n’est pas surprenant. Nous ne pouvons pas encore prédire avec précision ses effets sur la chimie de la stratosphère. Ce qui est particulièrement préoccupant, c’est ce qui pourrait arriver à la couche d’ozone, qui filtre une grande partie des rayons ultraviolets nocifs du soleil avant qu’ils n’atteignent le sol. En outre, comme les effets de la géo-ingénierie solaire sur les précipitations (ainsi que sur la température) varieraient d’un endroit à l’autre, un refroidissement adapté aux besoins d’un pays pourrait ne pas convenir à d’autres. La résolution de ces différends échappe à tout système actuel de gouvernance mondiale. Surtout, une technologie capable de refroidir la planète sans mettre fin à l’utilisation des combustibles fossiles pourrait ralentir, voire faire échouer leur élimination progressive.

Jusqu’à présent, ces craintes ont prévalu. La recherche sur la géo-ingénierie solaire a été mise de côté et son rôle potentiel dans la politique climatique n’a pratiquement pas été discuté. Toutes les personnes impliquées dans ces discussions insistent sur le fait que la géoingénierie solaire doit être considérée, au mieux, comme un complément à la décarbonisation afin de réduire les risques extrêmes à mesure que le monde évolue vers une économie sans combustibles fossiles. Cependant, la crainte qu’elle puisse être considérée comme une alternative est suffisamment convaincante pour être répandue.

Toutefois, si 2023 n’est pas une aberration et que le monde entre effectivement dans une phase de réchauffement accéléré, cette résistance pourrait éventuellement être reconsidérée. La réduction des émissions devrait permettre de ralentir le réchauffement climatique en quelques décennies. Si elles sont poursuivies avec un réel zèle, il devrait être possible d’y mettre un terme au cours de ce siècle. En attendant, elle n’apporte aucun refroidissement. Si c’est ce que le monde veut, la géo-ingénierie solaire est la seule chose qui semble capable d’y parvenir.

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Traduction : Juan Gabriel López Guix