Avant d’aborder l’année 2018, que je souhaite bonne à tout le monde, j’ai voulu revenir sur quelques études intéressantes publiées en 2017.

Sans le concours d’El Niño, 2017 s’annonce comme la 2è année la plus chaude des archives de la NASA. Le niveau observé sur janvier-novembre 2017 est de 0,9°C au-dessus de la période 1951-1980. L’année record 2016 fut un peu plus chaude, avec +0,99°C. La principale raison de la différence entre 2016 et 2017 est le refroidissement du Pacifique après un El Niño majeur. Mais les gaz à effet de serre continuent à s’accumuler dans l’atmosphère.

Au cours du mois de mai 2017, la concentration de dioxyde de carbone atmosphérique a atteint 410 ppm. Pour trouver des niveaux similaires, il faut sans doute remonter très loin en arrière.  Les archives glaciaires montrent que les concentrations actuelles de gaz à effet de serre sont les plus élevées depuis au moins 800 000 ans. Pour trouver un niveau de 400 ppm, il faut probablement revenir au Pliocène. La Terre était alors plus chaude de 2 à 3°C.

Les émissions mondiales de carbone sont de nouveau à la hausse en 2017 après trois années de croissance quasi nulle. Les émissions liées aux activités humaines ont augmenté de 2% par rapport à 2016.

Emissions des combustibles fossiles. Source : Global Carbon Project.

De nombreuses études publiées en 2017 permettent de mettre ces chiffres en perspective.

D’après une estimation publiée en mai 2017 par le site Carbon Brief, quatre ans d’émissions de CO2 au rythme actuel suffiraient à utiliser le budget carbone conduisant à un réchauffement à 1,5°C. Le budget 2°C serait consommé en 2035, le budget 3°C vers 2060. Le niveau de CO2 nécessaire à +1,5°C sera donc atteint vers 2020. Attention, cela ne signifie pas que 2020 sera marquée par une telle température. Les effets étant décalés dans le temps, le seuil des 1,5°C devrait être franchi aux alentours de 2030.

La rapidité du réchauffement reste liée à la variabilité naturelle, d’après une étude signée par des scientifiques de l’Université de Melbourne en mai 2017. Le Pacifique déterminera à quel moment précis le monde franchira les +1,5°C. La température mondiale pourrait dépasser la barre des 1,5 °C  dès 2026 si un mode de variabilité naturelle connu sous le nom d’Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) passe à une phase positive. Si l’IPO reste dans une phase négative, le franchissement sera reporté de 5 ans : l’étude annonce que nous verrons probablement les températures globales  dépasser le seuil de +1,5 ° C en 2031.

Phase positive de l’oscillation interdécennale du Pacifique (IPO). Source : NOAA.

Localement, cela pourrait aller vite. Une étude publiée dans la revue Plos One a montré que le Nord-Est des Etats-Unis atteindra les 2°C dès 2023 avec le scénario RCP8.5 ou en 2026 avec RCP4.5. Le sort de cette région semble donc scellé, quel que soit le scénario d’émission de gaz à effet de serre, affirment les auteurs de l’étude, Raymond Bradley et Ambarish Karmalkar (Climate Science Center, Université du Massachusetts).

Les 1,5°C se rapprochent et semblent désormais difficiles à éviter compte-tenu des émissions de CO2. Pourtant, il y aurait un bénéfice certain à contenir l’élévation globale des températures sous les 2°C. C’est ce qu’a montré une étude publiée par deux chercheurs de l’université de Melbourne, Andrew King et David Karoly. Les scientifiques ont utilisé les modèles climatiques CMIP5 pour évaluer l’impact d’un réchauffement planétaire de 1,5°C et de 2°C sur les températures extrêmes en Europe. D’après leurs simulations, avec +2°C, on verrait des phénomènes de type été 2003 une fois sur deux. Un risque qui serait réduit de 24% avec +1,5°C.

Quel seuil de réchauffement provoquera une fonte totale des glaces de l’Arctique au cours du XXI siècle ? D’après une étude publiée dans Nature Climate Change, la banquise disparaîtrait très probablement avec 3°C au-dessus de la température préindustrielle. Une hausse de 2°C aurait 40% de chances d’anéantir la couverture de glace estivale. Une limitation à +1,5°C permettrait en revanche de conserver un minimum de banquise l’été.

Les événements El Niño extrêmes pourraient être de plus en plus fréquents. Même en cas de stabilisation du réchauffement global à 1,5°C, le risque d’événements El Niño extrêmes passerait de cinq à dix par siècle d’ici 2050. Dans la seconde moitié du XXI siècle, le risque continuerait à augmenter pour atteindre environ 14 événements extrêmes par siècle d’ici 2150. Avec 2°C de réchauffement, l’augmentation serait plus importante de 24%.

De nombreuses incertitudes demeurent quand aux effets du changement climatique. L’un des plus gros défis me semble être l’évolution de l’Antarctique.

D’après une nouvelle étude publiée dans Earth’s Future, il faudra attendre 2060 pour savoir à quel point le niveau de la mer augmentera d’ici la fin du siècle. L’incertitude provient de l’Antarctique. Deux mécanismes pourraient avoir un impact majeur sur la vaste calotte de glace : l’hydrofracturation et l’effondrement des falaises.

Le processus appelé hydrofracturation est impliqué dans la désintégration de la plateforme glaciaire de Larsen B en 2002 dans la péninsule antarctique. 2017 a notamment été marquée par le feuilleton autour d’une plateforme voisine, Larsen C.

Un iceberg de 160 km de long et 5 800 km² – l’un des plus grands jamais observés – s’est détaché de la plateforme Larsen C, faisant reculer le front de glace de 40 km. Le vêlage s’est déroulé entre le lundi 10 juillet et le mercredi 12 juillet 2017.

Carte de Larsen C, superposée à l’image de NASA MODIS le partir du 12 juillet 2017, montrant que l’iceberg s’est formé. Source : projet MIDAS.

Les températures de l’air ont augmenté en moyenne de plus de 2,5°C dans la péninsule Antarctique en 50 ans. Cette région est celle de l’hémisphère sud qui a connu le plus fort réchauffement depuis les années 60, quasiment au même rythme que l’Arctique.

Autre motif d’inquiétude : il y a environ 15 000 ans, l’océan autour de l’Antarctique a connu une brusque élévation de son niveau de plusieurs mètres alors que la surface de la mer était froide autour du continent blanc. Les changements dans la circulation atmosphérique et océanique avaient conduit à une stratification de l’océan avec une couche froide à la surface et une couche chaude en-dessous. C’est justement ce qui se passe actuellement autour de l’Antarctique, où l’on a vu ces dernières années des records d’extension de la glace de mer alors qu’au même moment de l’eau chaude s’infiltre sous les plateformes de glace. Les conditions actuelles présentent donc certaines similitudes, selon une étude parue dans le magazine Scientific Reports.

Le Groenland recèle aussi de nombreux mystères mais des progrès ont été faits en 2017, permettant de mieux connaître sa topographie. De nouvelles cartes haute résolution ont permis d’établir que les glaciers menacés d’une fonte accélérée étaient deux à quatre fois plus nombreux qu’on ne le pensait jusqu’à présent.

En 2017, l’article le plus lu sur global-climat.com a été celui portant sur le risque de refroidissement important de l’Atlantique Nord. Cette étude publiée dans Nature Communications a permis de comprendre les conséquences d’une réduction brutale de la convection océanique dans une région clé, la Mer du Labrador. Parmi le 40 modèles climatiques étudiés, 17,5% projettent un arrêt complet de la convection dans cette région, avec comme résultat un refroidissement abrupt  (2 ou 3 degrés en moins de dix ans) de la mer du Labrador et de fortes baisses des températures dans les régions côtières de l’Atlantique Nord.

Représentation schématique de la circulation dans la mer du Labrador, au cœur du gyre subpolaire schématisé par le contour rouge. Crédit : Giovanni Sgubin – EPOC.