Quelles sont les causes du réchauffement climatique ?

par 13-12-2022Ecologie

Pour établir les causes du réchauffement climatique, plusieurs approches sont possibles : l’observation, l’explication et la quantification des phénomènes. Comment articuler ces différentes approches ? La concomitance de certaines observations est-elle constitutive de preuves ? Les modèles promus par le GIEC et qui portent sur les 150 dernières années sont-ils suffisants pour déterminer les causes du réchauffement climatique ?

Causes du réchauffement climatique : quelles sont-elles ?

1° Peut-on déterminer les causes du réchauffement climatique par l’observation ?

Depuis 150 ans, l’activité humaine s’est développée avec en particulier des émissions de CO2 liées à l’industrie. Sur la même période, on observe un réchauffement climatique. Dire que ces émissions sont une des causes du réchauffement climatique peut donc paraître plausible… A contrario, l’observation de cycle sinusoïdaux de l’activité solaire depuis au moins 1000 ans répond à ce que les astronomes appellent les « cycles de Suess ». Le nombre de taches solaires repérées à la surface du soleil, ont été reconstituées. Elles présentent un parallèle avec les variations de températures observées sur cette espace de temps.

A la période chaude romaine a succédé la période froide médiévale

A la période chaude romaine, largement commentée par les écrivains de l’époque (-250 à 450 ap. JC), a succédé la période froide médiévale (450 à 950 ap. JC), puis la période chaude médiévale (950 à 1350 ap. JC) qui a conduit les Vikings à baptiser le Groenland, la « terre verte », qu’ils avaient occupée. A suivi le « petit âge glaciaire » de l’époque de Louis XIV à la Berezina (1350 à 1850 ap. JC) et la température est remontée pour arriver à la période chaude contemporaine. Il est alors crédible de dire que l’activité cyclique du soleil soit une des causes du réchauffement climatique actuelle comme de celui de l’époque du moyen âge. Malheureusement, des parallélismes d’observations peuvent être tout à fait fortuits. Ils n’établissent pas de preuve de relation de cause à effet. Au mieux, ils peuvent être utiles comme pistes de recherches, voire pour éliminer certaines hypothèses. 

Causes du réchauffement climatique

2° Chercher les preuves dans les explications ?

Les observations ne suffisent pas à prouver les causes du réchauffement climatique. Des esprits peu scientifiques disent volontiers que « si on ne trouve aucun mécanisme de causalité, on doit admettre l’hypothèse d’une corrélation fortuite ». Les tenants de la cause humaine du réchauffement climatique s’appuient sur l’effet de serre. Ceux d’une cause solaire, évoquent les variations magnétiques du soleil. L’effet de serre est généralement mal expliqué.

Qu’est-ce-que l’effet de serre ? A-t-il à voir avec les causes du réchauffement climatique ?

L’effet de serre est généralement mal expliqué. La terre, réchauffée par le soleil, émet, comme tout corps chaud, des rayons infra rouges. Ceux-ci ne sont pas bloqués par une couche de gaz à effet de serre positionnée en altitude. Ils sont émis dès la surface du sol, et rencontrent des gaz de petite structure moléculaire, de trois atomes ou quatre atomes (CO2, H2O, CH4, etc.). Ces gaz sont présents à la surface même du sol ou des océans et sont impactés par les rayons. Elles-mêmes réchauffées, ces molécules réémettent des rayons Infra rouges dans toutes les directions, vers le bas comme vers le haut.

Causes du réchauffement climatique : le processus rétroactif de l’effet de serre

Cet échappement progressif vers l’altitude est compréhensible dans une atmosphère calme mais prend une ampleur considérable dans les régions chaudes tropicales. Les vents alizés y renvoient directement, à très haute altitude, une partie de la chaleur, là où, paradoxalement, la teneur en gaz à effet de serre est plus faible. Ces turbulences facilitent ainsi l’échappement des rayons infra rouges vers le cosmos. Ils ne sont donc pas « bloqués », comme on le dit volontiers, par une couche de gaz à effet de serre. On l’observe très facilement avec des caméras à infra-rouge embarquées dans des satellites. C’est précisément aux latitudes tropicales que la Terre émet le plus d’infra-rouges. Le rôle de l’effet de serre est donc double : sans lui, la température moyenne à la surface de la Terre serait d’environ -18 °C, mais il contribue, a contrario, à refroidir l’atmosphère par émission d’infrarouges à haute altitude.

causes du réchauffement climatique
Vue infrarouge de la Terre

L’expression « effet de serre » a été formulée à la fin du XVIIIe siècle

Le Giec n’a pas découvert l’effet de serre : on doit cette expression à Horace de Saussure dans les années 1780. Mais la complexité du phénomène nécessite de vérifier, par quantification, si l’augmentation humaine de teneur de CO2 est ou non une des causes du réchauffement climatique : On ne peut se contenter du chiffrage de Svante Arrhénius qui, en 1903, aurait calculé qu’un doublement du volume de CO2 augmenterait la température de 4°C. Les turbulences ou rétroactions dans la mécanique du climat sont plus complexes qu’une simple mesure en laboratoire.

Qu’en est-il des mécanismes en jeu pour expliquer l’impact des variations d’activité solaire sur le climat ?

Les travaux du danois Henrick Svensmark sont fondamentaux. Depuis plus de 20 ans, il fonde l’explication d’une des causes du réchauffement climatique sur l’effet du magnétisme solaire.  Quand un fort champ magnétique émane du soleil, la quantité de rayons cosmiques qui balaient la terre diminue ; ce qui signifie qu’il y aura moins de nuages pour nous tenir au frais, et vice versa quand le soleil est paresseux. On peut donc s’étonner que le Giec ne prenne pas en compte ces mécanismes puisque les cellules de sa « planète numérique » sont modélisées « par ciel clair et sans nuage ». 

Cet effet des rayons cosmiques sur l’apparition de nuages n’est pas nouveau non plus.

Charles Wilson, déjà en 1911, avait examiné dans ses « chambres à brouillard », les photographies de rayons cosmiques prises lors de leur passage à travers une chambre à brouillard soumise à un champ magnétique puissant. Ces phénomènes d’effet de serre ou d’activité magnétique solaire sont complexes, mais, ce n’est pas parce que l’explication du phénomène amplificateur du rayonnement solaire n’est pas, à ce jour, complètement élucidé que cette relation causale de l’irradiance solaire sur le climat n’existe pas. Il faut donc, après les observations et les hypothèses d’explication, passer à une étape de quantification pour démontrer l’une ou l’autre des causes du réchauffement climatique.

3° Causes du réchauffement climatique : quantification et recours aux modèles sont nécessaires

Cette étape nécessite le recours à des modèles. Le GIEC a recours à des « planètes numériques » reconstituant la mécanique climatique en 200.000 cellules contenant chacune plus d’une vingtaine de formules scientifiques. De grandes puissances de calcul sont nécessaires, mais rendent les conclusions très hasardeuses : « les probabilités « Objectives » et « Subjectives » ne sont pas toujours explicitement distinguées », dit le GIEC ! Pire, il reconnait que « que chaque aspect de la réponse à un facteur causal soit correctement simulé » !

Les modèles du GIEC ne portent que sur les 150 dernières années

Pour établir les causes du réchauffement climatique, la principale lacune des modèles du GIEC tient surtout à sa volonté de ne retenir que 150 ans d’observations. Dès lors, les modèles ne peuvent pas prendre en compte, ni expliquer les cycles climatiques depuis la période romaine. Les paramètres de sensibilité du CO2 ou de l’activité solaire au climat sont donc introduits « a priori », au point que le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat a reconnu devoir paramétrer ses modèles « pour obtenir les propriétés souhaitées » en introduisant des « flux d’ajustements » ! Cet organisme a même reconnu que « la nécessité d’introduire des flux de correction est une reconnaissance explicite des insuffisances des composants des modèles climatiques ». Peut-on faire confiance à des paramétrisations de circonstances qu’on modifie dans une très grande opacité, même pour ceux qui ont une grande expertise ? 

Pourtant, il existe d’autres techniques de modélisation pertinentes et reconnues pour établir les causes du réchauffement climatique

Il existe pourtant d’autres techniques de modélisation, pertinentes et reconnues, en particulier l’identification des systèmes complexes. Un de ses spécialistes l’a appliqué au processus climatique et a publié ses conclusions dans un article référencé sur le site ScienceDirect, revu dans les règles par les pairs du comité de lecture de Annual Reviews in Control (ARC, 2016 1-12). Ses conclusions quant aux causes du réchauffement climatique sont quantifiées : « Avec un niveau de probabilité de 90%, on ne peut pas rejeter l’hypothèse d’une contribution anthropogénique nulle ou insignifiante ». Par ailleurs, « l’hypothèse d’une faible contribution de l’activité solaire doit être rejetée avec un niveau de probabilité supérieur à 90% ».

Autres publications

Stanislas de Larminat
Ingénieur agronome et auteur de nombreux ouvrages et articles sur les questions d'écologie. Auteur de « Climat, et si la vérité nous rendait libre » (Ed. TerraMare), Administrateur de l’Institut Ethique et Politique.