Prévoir les climats futurs

Un modèle climatique représente les mécanismes essentiels du système Terre par des relations mathématiques. Il respecte notamment la conservation de l’énergie et de la matière. Des méthodes numériques calculent l’évolution de variables comme la température, les vents, l’humidité et les échanges océaniques. Le découpage de l’espace et du temps reste fini : certains processus trop petits pour être décrits directement sont représentés par des relations simplifiées, appelées paramétrisations.

Un modèle n’est donc ni une copie intégrale de la Terre ni un ajustement arbitraire d’une courbe. Ses paramètres, ses mécanismes et son domaine de validité doivent être examinés. Une représentation globale peut être pertinente pour une température moyenne et moins précise pour une pluie sur un petit bassin. La question posée détermine la résolution et les limites acceptables. Une information très détaillée n’est pas automatiquement plus fiable.

L’évaluation compare les résultats aux observations de terrain, aux satellites et aux connaissances des climats passés. On examine plusieurs variables, leur répartition et leur évolution ; reproduire une seule moyenne ne suffit pas. Tester un modèle sur des situations différentes de celles utilisées pour le régler permet de mieux juger sa robustesse. Les désaccords servent à rechercher des erreurs, des processus manquants ou des limites des données.

Un scénario formule une hypothèse cohérente sur les activités humaines, les usages d’énergie, les émissions ou les concentrations futures. Il peut intégrer des choix de développement, des technologies et des comportements. Une projection est la réponse simulée du système climatique sous ces hypothèses. Plusieurs modèles peuvent traiter un même scénario et donner des résultats proches sans être identiques. Un même modèle peut aussi explorer plusieurs scénarios.

Les trajectoires de la figure sont construites pour l’apprentissage. Elles partent d’une référence commune en 2030. Elles ne doivent pas être additionnées à une valeur de réchauffement issue d’une autre source sans vérifier la référence. Dans les publications scientifiques, il faut lire le scénario, l’horizon, la période de référence et la plage annoncée. Une valeur mondiale de température moyenne n’est pas une hausse uniforme dans chaque région.

Le GIEC évalue et synthétise les connaissances produites par la recherche. Il ne se réduit pas à un modèle unique et ne décide pas des politiques publiques. Les trajectoires étudiées servent à éclairer les conséquences possibles de choix collectifs. Elles ne donnent pas automatiquement une probabilité de réalisation de chaque scénario. Il faut distinguer une probabilité concernant une réponse physique sous hypothèse et la probabilité que la société suive cette hypothèse.

Trois familles de différences doivent être distinguées. La variabilité interne produit des fluctuations spontanées, comme des alternances de situations océaniques. Les différences de modèles viennent des représentations, paramètres et résolutions. L’incertitude de scénario concerne les activités humaines futures. Le poids relatif de ces sources dépend de l’horizon, de la région et de la variable étudiée. Une pluie locale et une moyenne mondiale ne présentent pas les mêmes incertitudes.

Une incertitude ne signifie pas que toutes les explications se valent. L’attribution d’un changement confronte les observations aux mécanismes et aux simulations soumises à différents facteurs. Les facteurs naturels comprennent notamment les variations de l’activité solaire et le volcanisme. Les facteurs anthropiques comprennent les gaz à effet de serre, les aérosols et les changements des surfaces. La recherche conclut à un rôle causal des activités humaines dans le réchauffement observé, à partir de plusieurs lignes de preuve convergentes.

La simple corrélation entre deux courbes ne démontre pas cette causalité. Il faut un mécanisme physique, des prédictions testables et une comparaison avec d’autres explications. Les simulations avec facteurs naturels seuls ne reproduisent pas la tendance récente comme celles qui incluent les influences humaines. Cette démarche concerne un signal climatique et ses caractéristiques ; elle n’autorise pas à attribuer directement chaque événement local au changement climatique sans analyse spécifique.

Un réchauffement modifie le cycle de l’eau, les régimes de précipitations, la fréquence ou l’intensité de certains extrêmes et les conditions d’existence des organismes. Le niveau marin évolue sous l’effet de la dilatation et des pertes de glaces continentales. Le CO₂ dissous modifie aussi la chimie de l’océan et favorise son acidification. Cette acidification est liée à l’absorption de CO₂ ; elle ne doit pas être présentée comme une simple conséquence thermique.

Un aléa ne devient un risque pour une société qu’en relation avec l’exposition et la vulnérabilité. Une même élévation de niveau marin n’a pas les mêmes conséquences sur une côte basse densément occupée et sur un relief élevé peu habité. Les ressources, les infrastructures, l’accès à l’information et les possibilités de protection modifient les dommages. Une projection climatique doit donc être croisée avec une analyse territoriale et sociale.

L’atténuation vise à limiter les causes du changement, notamment par la réduction des émissions et la protection des puits de carbone. L’adaptation vise à réduire les conséquences et la vulnérabilité : aménagements, gestion de l’eau, organisation des activités ou systèmes d’alerte. Ces stratégies peuvent se compléter. Les choix doivent considérer leurs effets indirects, leurs coûts, leurs limites et leur répartition entre populations. Une mesure adaptée à un contexte peut déplacer un risque vers un autre territoire.