James Hansen est un des plus grand climatologues du monde. Il a alerté le gouvernement des Etats-Unis sur le réchauffement climatique. Dans cette vidéo, les plus grands spécialistes actuels témoignent de l’excellence de ses prévisions climatiques. Il a aussi une énorme expérience du domaine. Je trouve son travail scientifique sur la montée du niveau de la mer publié en 2016 (lien, lien) très convaincant, plusieurs de ses conclusions et postulats ont été confirmés ces dernières années.  

Il se bat pour le climat depuis des décennies, et a été arrêté pour lors de manifestations pour le climat devant la Maison Blanche. Il a des grandes connaissances de climatologie. J’hésite donc réellement à le contredire mais j’ai quelques objections. Son travail apporte évidemment de nombreux éléments utiles, et il a le mérite d’être disponible aujourd’hui. Vu la situation climatique, nous ne pouvons pas attendre le prochain rapport du GIEC.

1. Modèles géophysiques

L’étude « Réchauffement climatique en perspective » constitue une excellente introduction à la climatologie. Elle explique plusieurs facteurs qui influent sur le climat. Elle a été publiée le 2 novembre dans l’Oxford Climate Change Journal. Un autre texte a été publié le 9 novembre, et le 10 novembre il a posté encore une communication semblable.

Les modèles climatiques se basent sur des données géologiques. Le climat est influencé par la concentration de gaz dans l’atmosphère, par l’exposition au soleil dérivée de l’orbite terrestre, et par la surface de la terre couverte de glaces. L’air ancien est encore contenu dans les bulles d’air des glaces polaires. Nous connaissons ainsi l’atmosphère des époques passées. La température des océans et de l’air est révélée par les coquilles de minuscules animaux marins, les foraminifères, qui se sont déposées au fond des océans. 

James établit l’effet du gaz carbonique en comparant sa concentration et les températures à diverses époques et obtient une une valeur de sensibilité climatique. Ce chiffre correspond aux degrés de réchauffement suite à un doublement du gaz dans l’atmosphère (de 270 à 540 ppm). La valeur du GIEC est d’environ 3°C par doublement de CO2, alors que ce travail aboutit à une valeur plus élevée, de 4.8°C. La concentration actuelle de gaz carbonique mènerait donc déjà à un réchauffement d’environ 2.5 degrés, en plus d’une centaine d’années. Une autre étude récente suggère que la continuité des émissions de carbone actuelles mènerait déjà au déclenchement de boucles de rétroaction positives du climat (lien).

Cependant, la géologie n’est pas une science exacte. La paléontologie a déjà reconstitué faux des squelettes d’animaux,  créant des bêtes monstrueuses. La géologie est aussi faillible. Les foraminifères fossiles contenus dans le fragment de roche ont été déplacés dans océan l’ancien, et ensuite la roche qui en est formée a bougé elle aussi. De plus, une fine couche géologique couvre une période de mille ans. Les reconstitutions du passé de la Terre comportent donc probablement des inexactitudes.

2. Les aérosols et les feux de forêts

D’autre part, l’affirmation que la différence entre les données géologiques et la réalité actuelle est due aux aérosols semble peu justifiée. James Hansen assume que les humains ont toujours brûlé une grande partie de matière végétale, alors que le GIEC suppose que nos activités de combustion étaient d’abord faibles, puis ont atteint un maximum entre 1900  et 1950. La différence des deux modèles est visible sur le graphique ci-dessous. La courbe du GIEC (IPCC) en bleu foncé montre qu’il y avait peu d’aérosols avant 1800, alors que sur celle de James Hansen, en plus clair, ils sont déjà élevés.

Sur ce point précis, je suis plus convaincue par la version du GIEC car nos activités de déforestation, notamment des Amériques, ont atteint une échelle massive au 19ème et au 20ème siècle. J’ai le souvenir d’une étude de fumée autour d’aéroports brésiliens qui indiquait énormément de feux de forêt dans les années 1960, une autre rapporte une déforestation massive de l’Amazonie,  de la forêt du Congo, et de l’Asie du Sud-Est entre 1950 et 2009 (Nat Com). L’échelle que ce phénomène a atteint au 21ème siècle a conduit à la perte de la moitié des forêts tropicales. Elle est certainement inégalée dans l’Histoire, si nous avions brûlé autant de forêt avant, elles ne seraient plus là. L’Europe, de toute façon très petite, s’est livrée à la déforestation au Moyen-âge et l’Amérique du Nord entre le 16ème et le 19ème siècle, plus lentement et à plus petite échelle. De plus, ces dernières années chaudes ont apporté des feux de forêt très importants, en Australie en 2020, au Brésil sous le règne de Bolsonaro, et au Canada en été 2023.

Par ailleurs, les cendres de bois n’ont peut-être pas le même effet que les résidus de combustibles fossiles, alors que les composants soufrés filtrent fortement le rayonnement solaire. Les arbres émettent des composés qui favorisent la condensation des nuages, contribuaient -ils à cet ensemble d’aérosols avant la déforestation ?

James met donc l’escalade des températures récente sur le compte de la réduction de l’utilisation des carburants soufrés dans le transport maritime. Il remarque pourtant, que leur réduction entre 2005 et 2015 n’a pas provoqué d’accélération du réchauffement, et estime que des régulations plus strictes des carburants maritimes mises en place en 2015 en sont responsables.

D’autres phénomènes importants se sont pourtant produits à cette époque : l’un d’eux est la réduction de la surface de glace autour de l’Antarctique au cours de l’été Austral. Cette glace reflétait la lumière du soleil et son albédo refroidissait la Planète. Elle s’est soudainement réduite en 2016, et c’est un facteur important du réchauffement (blog). J’ai demandé quelle était sa valeur à Sam Carana. Selon eux, en janvier 2019 la Terre absorbait 1,6 W/m2 à cause de l’effet de serre provoqué par les émissions de carbone, et une énergie comparable, 1,3W/m2 supplémentaires à cause de l’effritement de la banquise. (N.B. Sam Carana est le pseudonyme d’un groupe de climatologues engagés qui communiquent anonymement les informations sur le climat. Leurs interprétations sont différentes du GIEC et un peu trop alarmistes). La glace de mer Antarctique a atteint un nouveau minimum cette année, elle a donc pu provoquer une augmentation des températures.

Ces dernières années, les forêts tropicales ont quasiment cessé de capter du carbone. Notamment la sécheresse de 2015 en Amazonie a provoqué un arrêt de la croissance de la forêt, la mort d’arbres et le dégagement de CO2 des arbres et du sol. Les puits de carbone naturels, les forêts et les prairies, avaient accéléré leur croissance lorsque le CO2 a augmenté dans l’atmosphère au 20ème siècle, mais leur fonctionnement est maintenant mis à mal par les sécheresses. Les émissions mondiales de méthane se sont accrues, et proviennent probablement des marais.

Un autre facteur nouveau mentionné par Paul Beckwith est la stratification croissante des océans qui réduit l’absorption de la chaleur et du CO2 par ceux-ci. Une proportion plus importante de gaz carbonique et aussi de rayonnement solaire reste donc dans l’atmosphère. Ces hypothèses pourraient être vérifiées en comparant le CO2 atmosphérique à l’énergie et à la température.  

Dans une autre communication, James Hansen parlait de l’effet des aérosols et de nuages. Nous avons peu d’indications sur les nuages du passé, qui ont un effet très fort sur le rayonnement solaire atteignant la planète. La paléobotanique apporte peut-être une réponse. Dans l’ensemble, je trouve que l’importance des aérosols pour le climat des siècles passés et pour celui de ces dernières années est incertaine. Je me demande aussi si la notion de sensibilité climatique, établie pour des milliers d’années, est adaptée à l’échelle d’une vie humaine. La biosphère a pu supporter les premiers changements, puis, sa résistance entamée, les suivants auront des effets spectaculaires pour nous.

3. Energie solaire absorbée par la Terre

Le réchauffement actuel est confirmé par deux autres mesures indépendantes de la géologie: les mesures de la température planétaire et celles de l’énergie solaire absorbée par la Terre au cours de ces dernières années.  Le moteur du changement de température globale est le déséquilibre énergétique de la Terre (EEI). Il s’agit de la différence entre l’énergie que la Terre reçoit du Soleil et celle qui est réfléchie et rayonne vers l’espace. Nous disposons aujourd’hui d’une bonne mesure de l’EEI. Elle est obtenue par des mesures précises du rayonnement réfléchi et émis par le satellite CERES. Tant que ce déséquilibre reste positif – plus d’énergie entre que ne sort – la Terre continuera à se réchauffer (Hansen, communication du 10 novembre 2023). Et comme vous le voyez sur la figure ci-dessous, le déséquilibre énergétique est positif et augmente.

Il y a dix ans, James estimait l’IEE au cours de la première décennie de ce siècle à +0,6 W/m2 en moyenne sur la planète, ce qui est environ 16 fois supérieur à la consommation totale d’énergie de l’humanité et égal à l’énergie de 400 000 bombes atomiques d’Hiroshima par jour. Depuis lors, les émissions de combustibles fossiles ont augmenté et le déséquilibre énergétique de la Terre a presque doublé. Environ 90% de cet excès d’énergie réchauffe lentement l’océan. Cela indique que les températures monteront au cours des prochaines années.

4. Températures récentes

Le graphique suivant montre l’augmentation de température de la Planète. Les années El Nino sont toujours plus chaudes, elles sont visibles comme des petits pics sur le graphique. Entre 1970 et 2010 le réchauffement était de 0.18°C par décennie, ensuite il avait atteint 0.24°C entre les deux super El Ninos de 1997-98 et 2015-2016. Maintenant James Hansen estime le réchauffement à 0.27°C par décennie.

Les deux mois passés, en septembre et octobre, les températures de la Terre ont subi une très importante augmentation, et James souligne que ce n’est pas une coïncidence, mais l’effet de l’important excès d’énergie accumulé par la Planète.  Le graphique publié dans la communication du 10 novembre, ci-dessous, contient un point fuchsia ajouté à celui de la publication. Il s’agit de la valeur attendue pour El Niño de cet hiver. En effet, ces dernières semaines les communiqués officiels ont confirmé que nous entrons dans une phase d’El Niño fort, qui fera monter les températures planétaires au cours de prochains mois. L’Organisation Météorologique Mondiale a communiqué la semaine passé qu’El Niño est installé, qu’il durera au moins jusqu’en avril 2024, et provoquera probablement une augmentation de température planétaire. Le chef de l’OMM dit que l’année prochaine 2024 pourrait même être plus chaude. Ce point suffit pour nous montrer que les prévisions de James sont très raisonnables.

5. Conclusions

L’énergie solaire absorbée par la Terre a doublé depuis 2006 et la température augmente plus vite. Ces deux faits sont sûrs et très alarmants.

Les calculs de Hansen montrent qu’au cours de la prochaine dizaine d’années, nous pouvons nous attendre à une augmentation de température de 0.4°C, ce qui nous mènerait à un réchauffement de 1.71°C en 2030 et de 2°C en 2040. Ils sont basés sur le modèle géophysique et la sensibilité du climat qu’il a établi, mais nous voyons comme le réchauffement progresse vite et plusieurs éléments du système Terre semblent contribuer à une accélération.

Le seuil de 1.5°C en moyenne décennale a été fixé par l’accord de Paris afin d’éviter un dérèglement total du climat terrestre. Si nous le dépassons de nombreux phénomènes dangereux pourraient se mettre en branle, les catastrophes toucheraient des villes entières, et le changement s’accentuerait.

En 2017, James Hansen écrivait qu’il était encore tout juste possible d’éviter une montée importante du niveau de la mer, par l’arrêt rapide des combustibles fossiles, par l’amélioration de la foresterie et des pratiques agricoles et par une réduction des émissions de méthane. Aujourd’hui, en 2023, il est selon lui trop tard.

Il considère que si les émissions de carbone continuent selon les règles actuelles, le réchauffement climatique dépassera 1,5°C dans les années 2020 et 2°C avant 2050. Les impacts météorologiques sur les populations et la nature s’accéléreront. Il déclare donc que l’énormité des conséquences exige un retour à la température mondiale de l’Holocène, ce qui exigerait : (1) une augmentation mondiale du prix des émissions de GES accompagnée du développement d’une énergie propre , (2) une coopération adaptée aux besoins des pays en développement, et (3) une intervention sur le rayonnement terrestre, probablement par géo-ingénierie SRM (solar radiation management), c’est à dire une dispersion d’aérosols, ou par projection de gouttelettes d’eau d’océan pour former des nuages clairs.

Il suggère aussi une coopération entre les Etats-Unis et la Chine pour le développement du « low-cost nuclear power« , d’énergie nucléaire à bas prix. Je propose plutôt une coopération pour la production de marchandises utiles, de longue durée et de vie et réparables. Un tel changement diminuerait la consommation d’énergie. De plus, il serait compatible avec la sauvegarde de la biodiversité. Or, il apparaît de plus en plus qu’elle est aussi essentielle pour notre survie sur Terre, le secrétaire-général de l’ONU déclarait la semaine passée que sans Nature, nous n’avons rien.

Je suis convaincue par l’accélération du réchauffement mais pas par l’importance des aérosols. Celle-ci est déduite de l’effet des volcans. Lorsqu’ils propulsent des panaches de cendres et gaz dans l’atmosphère, la météo est généralement plus froide et pluvieuse. L’effet des aérosols industriels devrait cependant être confirmé par des mesures au plus vite. Je pense que l’accélération peut être causée par d’autres facteurs, tels que la réduction de glace marine autour de l’Antarctique, les dommages causés aux puits naturels de carbone que sont les forêts tropicales et la stratification croissante des océans.  

Toutes ces modifications du système terrestre concourent à un changement du climat plus rapide, et surtout les émissions de CO2 humaines sont encore extrêmement élevées. Les mesures de température indiquent une accélération du réchauffement. James Hansen l’avait déjà établi de nombreuses façons, en comparant les années la Nina, les années El Nino et maintenant les températures décennales, mesure robuste utilisée aussi par le GIEC. 

C’est extrêmement inquiétant. Nous savons que la situation est grave. Cependant, les prévisions de James sont effectuées sur la base des émissions de carbone actuelles. Nous pouvons inverser le cours des événements en réduisant les émissions de carbone d’urgence cette année et les cinq prochaines années, par exemple en réduisant les vols d’avions ou l’activité des usines d’objets plastiques et en augmentant immédiatement la capture de carbone par les végétaux. L’Agence Internationale de l’Energie demande aussi de maîtriser immédiatement les émissions de méthane.

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