Personne ne peut « prédire » le climat de 2100 avec certitude, car il dépend en grande partie de nos choix futurs. Mais les modèles climatiques permettent de calculer comment le climat réagirait à différents scénarios d’émissions. Ces projections, synthétisées par le GIEC, éclairent les décisions des sociétés.
Une question sur ce cours ?
ULU, le tuteur d’ULUMINE, t’aide à partir de ce cours.
Objectifs
- Expliquer le principe d’un modèle climatique et sa validation
- Distinguer prévision et projection selon un scénario
- Exploiter des projections de température et de niveau marin
- Utiliser la relation entre émissions cumulées de CO₂ et réchauffement (budget carbone)
1. Les modèles climatiques
Un modèle climatique découpe l’atmosphère, l’océan, les glaces et les sols en un maillage de cellules. Dans chaque cellule, un ordinateur résout les équations de la physique (conservation de la masse, de l’énergie, mouvement des fluides) pas de temps après pas de temps.
- Les phénomènes plus petits que la maille (nuages, convection…) sont représentés de façon simplifiée : c’est une source d’incertitude.
- Les modèles sont validés en vérifiant qu’ils reproduisent les climats passés et le réchauffement observé depuis 1850.
- Plusieurs dizaines de modèles développés par des équipes différentes sont comparés : leur accord renforce la confiance dans les résultats.
2. Scénarios et projections
Scénario d’émissions : Hypothèse cohérente sur l’évolution future des émissions de gaz à effet de serre, liée à des choix économiques, démographiques et énergétiques.
Projection : Évolution du climat calculée par un modèle pour un scénario donné. Ce n’est pas une prévision : elle dit « si les émissions suivent ce chemin, alors… ».
| Scénario | Émissions | Réchauffement |
|---|---|---|
| Très bas (SSP1-1.9) | Neutralité carbone vers 2050 | ≈ 1,0 à 1,8 °C |
| Intermédiaire (SSP2-4.5) | Émissions stables puis en baisse | ≈ 2,1 à 3,5 °C |
| Très élevé (SSP5-8.5) | Émissions en forte hausse | ≈ 3,3 à 5,7 °C |
3. Émissions cumulées et budget carbone
Le CO₂ reste longtemps dans l’atmosphère. Résultat : le réchauffement dépend à peu près proportionnellement de la quantité cumulée de CO₂ émise depuis le début de l’ère industrielle. Le GIEC estime ce coefficient à environ 0,45 °C par 1 000 Gt de CO₂ (meilleure estimation).
ΔT ≈ k × Ecumulées, avec k ≈ 0,45 °C par 1 000 GtCO₂
Retrouver le réchauffement actuel
Entre 1850 et 2019, l’humanité a émis environ 2 400 Gt de CO₂.
- E = 2 400 GtCO₂ = 2,4 milliers de Gt
- ΔT ≈ 0,45 × 2,4 ≈ 1,08 °C
On retrouve un réchauffement d’environ 1,1 °C, cohérent avec les observations.
Budget carbone : Quantité totale de CO₂ qu’il reste possible d’émettre pour limiter le réchauffement à un niveau donné (1,5 °C, 2 °C…) avec une certaine probabilité.
4. Les conséquences projetées
- Niveau marin : poursuite de la hausse pendant des siècles ; selon le GIEC, elle pourrait atteindre plusieurs dizaines de centimètres en 2100, voire environ un mètre dans les scénarios les plus émetteurs.
- Événements extrêmes : vagues de chaleur plus fréquentes et intenses, pluies extrêmes plus fortes, sécheresses aggravées dans certaines régions.
- Cryosphère : recul des glaciers, réduction de la banquise arctique, dégel du pergélisol.
- Écosystèmes : déplacement des aires de répartition, acidification de l’océan menaçant les coraux.
Chaque fraction de degré compte : les risques augmentent nettement entre 1,5 °C et 2 °C de réchauffement. L’accord de Paris (2015) vise à limiter le réchauffement nettement en dessous de 2 °C, en poursuivant l’effort vers 1,5 °C.
À retenir
- Un modèle climatique résout les équations de la physique sur un maillage ; il est validé sur les climats passés.
- Une projection dépend d’un scénario d’émissions : ce n’est pas une prévision.
- Le réchauffement est à peu près proportionnel aux émissions cumulées de CO₂ (≈ 0,45 °C par 1 000 GtCO₂).
- Stabiliser la température exige la neutralité carbone ; le budget carbone restant est limité.
- Les risques (chaleurs extrêmes, niveau marin, écosystèmes) croissent avec chaque fraction de degré.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.