Des chercheurs de la Scripps Institution of Oceanography (Université de Californie à San Diego) ont réalisé pour la première fois une simulation de la température globale depuis 1900 indépendante des variations naturelles du Pacifique.

Les oscillations du Pacifique, qui obéissent à des cycles naturels, compliquent l’évaluation du réchauffement dû aux émissions de gaz à effet de serre. On a pu s’en rendre compte récemment avec la pause du réchauffement du début des années 2000, marquées par des conditions froides dans le Pacifique : le rythme du réchauffement a marqué le pas par rapport à la tendance des années 1980 à 1990. D’autres périodes de pause ont déjà eu lieu depuis 1900. Inversement, depuis 2014, une phase plus chaude a boosté la moyenne mondiale. Afin de savoir quel est réellement le réchauffement lié au CO2, il faudrait pouvoir lisser cette contribution du Pacifique.

C’est pour relever ce défi que Yu Kosaka et Shang-Ping Xie, chercheurs à la Scripps Institution of Oceanography, ont créé une nouvelle méthode : leur idée est que la contribution des activités humaines au réchauffement des eaux de surface de l’océan Pacifique peut être distinguée de la variabilité naturelle. Les résultats de l’étude sont publiés dans la revue Nature Geoscience.

Les deux chercheurs ont ainsi réalisé leur simulation en forçant la température de surface de la mer dans le Pacifique tropical à suivre la variabilité observée. Ils ont ainsi pu reproduire l’évolution réelle des températures au cours des 120 dernières années. Puis ils ont pu isoler le réchauffement anthropique en éliminant la variabilité naturelle générée par le Pacifique.

La communauté internationale s’est fixée l’objectif de limiter la hausse des températures mondiales à 2°C au-dessus des niveaux préindustriels. Les archives climatiques montrent que la planète s’est déjà réchauffée de plus ou moins 1°C depuis la période préindustrielle. L’étude de Kosaka et Xie pourrait fournir un moyen plus précis de mesurer l’évolution des températures relativement au seuil des 2°C.

Les chercheurs ont choisi d’analyser la hausse des températures moyennes mondiales au cours des 120 dernières années. Les archives classiques comme celles de la NASA ou de la NOAA montrent que la hausse des températures monte comme en escalier avec des étapes de pause et de réchauffement rapide (mais rarement des refroidissements).

Evolution de la température mondiale depuis 1880. Source : NASA.

La méthode de Kosaka et Xie consiste cependant à éliminer l’influence des variations naturelles de l’océan Pacifique. La prise en compte des cycles naturels dans le Pacifique dans un modèle climatique leur a permis de reproduire avec efficacité la hausse en escalier des températures. En revanche, quand le modèle élimine les variations du Pacifique, l’élévation de la température globale apparaît comme beaucoup plus linéaire, avec une accélération à partir des années 1960.

Dans les archives traditionnelles, on voit que la température de surface moyenne globale n’a pas beaucoup augmenté entre 1998 et 2014, une période connue sous le nom de « hiatus », ou « pause », qui s’est produite lors d’une phase froide dans le Pacifique.

Les données brutes de la NASA montrent un réchauffement de +0,92°C pour la période de cinq ans récente de 2010-2014 par rapport à 1900-1904 alors que le calcul de Kosaka et Xie donne un réchauffement anthropique beaucoup plus élevé depuis 1900 avec +1,2°C après correction de l’effet de la variabilité naturelle.

Elevation de la température annuelle mondiale entre la période 1900-1904 et 2010-2014. Source : NASA.

L’essentiel de la différence entre les données brutes et les nouvelles estimations concerne les 18 dernières années, soit depuis 1998. En raison de la pause, les données brutes sous-estiment le réchauffement dû à l’effet de serre, selon Kosaka et Xie.

Inversement, on pourrait montrer aussi que le récent événement El Niño, marqué par des conditions chaudes à la surface de l’est et du centre du Pacifique tropical, surestime en quelque sorte le réchauffement lié au CO2. On peut voir ci-dessous que l’élévation des températures sur la période janvier-mars atteint presque 1,5°C entre 2016 et 1900. Certes, il ne s’agit que d’un trimestre, mais cela montre l’influence considérable du Pacifique dans l’évolution conjoncturelle de la température mondiale.

Evolution de la température sur janvier-mars entre 1900-1904 et 2016. Source : NASA.