Comment le CO2 influence le climat ?

25/05/2000

Pierre Thomas

Jean-Marc Barnola

Thomas Ulich

Benoît Urgelli

ENS de Lyon / DGESCO

Résumé

Corrélation entre la teneur atmosphérique en CO2 et la température à la surface de la Terre.

Question

« On est maintenant sûr que la température terrestre augmente légèrement ; on a vérifié également que la teneur en CO2 de l'atmosphère augmente.... Mais a-t-on réellement démontré une relation de cause à effet entre l'augmentation de la température terrestre de ces dernières décennies et l'augmentation de la teneur en CO2 de l'atmosphère ou bien en est-on toujours au stade des hypothèses et corrélations ? » »

Question posée par Christelle Gauch le 17 avril 2000, par courrier électonique.

Réponse

En résumé :

Bien avant que l'augmentation de la température moyenne de la Terre ne soit observable, des scientifiques avaient émis l'hypothèse qu'une augmentation du CO2 atmosphérique puisse modifier le climat terrestre. Cette hypothèse était basée sur un phénomène physique bien connu : l'absorption du rayonnement infrarouge par certains gaz, tel le CO2.

Si l'augmentation de l'absorption du rayonnement infrarouge avec la concentration en CO2 ne laisse aucun doute, son interaction avec les autres phénomènes climatiques n'est pas totalement élucidé. Néanmoins tous les modèles actuels indiquent qu'une augmentation du CO2 atmosphérique induit un réchauffement de la Terre. L'augmentation de la température de la Terre avec la concentration en CO2 n'est donc pas uniquement une corrélation statistique. C'est une hypothèse physique qui, pour l'instant, est confirmée par les observations.

Mesures historiques et quaternaires : le rôle de l'activité solaire et du CO2 atmosphérique dans les changements climatiques

Au quaternaire, les variations de température mesurées dans les glaces ont pour origine fondamentale des variations d'ensoleillement associées aux variations des paramètres orbitaux de la Terre.

Les modèles montrent que ces variations d'ensoleillement devraient entraîner des variations de température d'environ 0,5 à 1°C. Or, on constate qu'elles sont beaucoup plus fortes, ce qui laisse supposer que des facteurs amplificateurs existent... dont la teneur en CO2 atmosphérique. Quand il fait un peu plus chaud, le cycle du carbone et la solubilité de CO2 dans les océans sont modifiés : le dioxyde de carbone est relâché dans l'atmosphère, ce qui augmente la température, avec effet boule de neige (c'est l'inverse quand il fait plus froid). La corrélation entre variation de température et variation de CO2 montre qu'un lien existe bien.

À l'échelle historique, la température moyenne de la Terre est variable. En particulier, elle a diminué entre 1300 et 1850, et plus particulièrement entre 1500 et 1800. C'est le "Petit Âge Glaciaire"... Depuis 1850, fin de cette petite période glaciaire, on constate une augmentation de température globale de surface de notre planète.

On pense que ces variations climatiques sont liées à des variations d'activité solaire. En effet, pendant le "Petit Âge Glaciaire", on ne constate pas de taches solaires, ce qui signifie une activité solaire faible.

La part de chacun des forçages dans la hausse de température depuis 1850

La teneur en CO2 atmosphérique ayant un rôle dans les changements climatiques et l'activité solaire étant en recrudescence depuis 1850, quel est la part de chacun de ces phénomènes dans la hausse de température de 0,6°C depuis le début du siècle ?

On peut donner quelques pistes... comme par exemple les corrélations et anticorrélations entre activité solaire, changement climatique et teneur en CO2 atmosphérique.

De 1900 à 1940, et de 1975 à nos jours, l'activité solaire et teneur en CO2 augmente avec la température terrestre globale. Difficile d'estimer le lien entre chacun de ces paramètres... Mais de 1940 à 1970, la teneur en CO2 augmente alors que l'activité solaire diminue, la température globale restant stable... Cette stabilité suggère que l'influence de la teneur en CO2 et de l'activité solaire s'équilibrent. Ces facteurs seraient donc d'importance équivalente. Depuis 1975, activité solaire et teneur en CO2 varient dans le même sens, leurs effets s'ajoutent. Quoiqu'il en soit, le problème est débattu et aucune certitude n'existe vraiment.

Bibliographie

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Jones, P.D., Hemispheric air surface temperature variations: A reanalysis and an update to 1993, J. Climate, 1994, vol. 7, pp. 1794-1802, doi: 10.1175/1520-0442(1994)007<1794:HSATVA>2.0.CO;2

Nesme-Ribes, E., G.Thuillier, Histoire solaire et climatique, Belin Pour La Science, 2000. ISBN-13: 978-2701119663.

Quel est l'impact du CO2 sur le climat ?

Pourquoi le CO2 réchauffe le climat ?

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