Causes possibles du réchauffement climatique record de 2023

Par Javier Vinós

Article publié le 5 juillet 2024 sur le site de Judith Curry sous le titre Hunga Tonga volcano: impact on record warming. Traduit par la rédaction.

Le réchauffement climatique de 2023 est un événement véritablement exceptionnel dont le catastrophisme ambiant empêche l’analyse scientifique. Je présente des arguments soutenant l’idée que nous sommes confrontés à un événement naturel extraordinaire et extrêmement rare dans l’histoire du climat.

1. Un Réchauffement climatique hors norme

Comme la planète se réchauffe depuis 200 ans, on enregistre tous les deux ou trois ans une nouvelle année la plus chaude de l’histoire. Malgré toute la publicité qui en est faite à chaque fois, il serait vraiment étonnant que cela ne se produise pas, comme ce fut le cas entre 1998 et 2014, une période communément appelée la pause.

Depuis 1980, 13 années ont battu le record de température. Alors, qu’est-ce qui est si spécial dans le record de 2023 et celui attendu pour 2024 ? Pour commencer, 2023 a battu le record avec le plus grand pourcentage d’augmentation jamais enregistrée, soit 0,17 °C. Cela peut sembler peu, mais si tous les records étaient battus avec ce pourcentage d’augmentation, nous passerions de +1,5 °C à +2 °C en seulement 10 ans, et atteindrions +3 °C 20 ans plus tard.

De plus, pour produire un tel réchauffement, presque toute la planète a connu un réchauffement supérieur à la moyenne. 2023 a été une année de véritable réchauffement climatique, même si la majeure partie du réchauffement s’est produite dans l’hémisphère nord.

En conséquence, l’une des principales bases de données, Berkeley Earth, a dépassé pour la première fois la limite de +1,5°C sur une année entière, et 2024 promet un nouveau record de température. Le franchissement si tôt du seuil dangereux du réchauffement a provoqué une certaine confusion, exacerbée par le fait que peu de différence semble être perceptible. Même la glace arctique reste au-dessus de la moyenne de la dernière décennie.

Mais les scientifiques n’ont pas tardé à souligner que même si nous étions au-dessus de +1,5°C en 2023 ou 2024, nous n’aurions pas franchi ce seuil pour autant. La température globale n’est pas la température d’un mois ou d’une année, mais la température de la tendance linéaire des 30 dernières années, qui selon le système européen Copernicus est de +1,28°C et devrait dépasser +1,5°C dans 10 ans. [i]

2. Une vague de chaleur sans précédent depuis 40 ans dans l’Atlantique Nord

En juin 2023, l’Atlantique Nord a connu une vague de chaleur sans précédent depuis 40 ans, avec des températures 5°C plus élevées que d’habitude. Carlo Buontempo, le directeur de Copernicus, a déclaré que le monde « entrait en territoire inconnu. Nous n’avons jamais rien vu de tel de notre vie ». [ii] Pour comprendre ce qui a tant intrigué les scientifiques, il faut s’intéresser à l’évolution de la température des océans de la Terre tout au long de l’année depuis 1979.

En moyenne, les océans de la Terre sont les plus chauds en février-mars et les plus froids en octobre-novembre, avec un maximum intermédiaire en août. Il s’agit d’un cycle annuel causé par l’inclinaison de l’axe de la Terre, la disposition des continents et les changements saisonniers de la circulation atmosphérique et de l’albédo. Un cycle qui n’a jamais été rompu jusqu’en 2023. Cette année, on observe un réchauffement accentué depuis janvier, conduisant à des records de température quotidiens depuis début avril. Mais ce qui est absolument étonnant, c’est que l’océan a continué à se réchauffer en juin et juillet et a atteint un maximum annuel en août, ce qui ne s’était jamais produit auparavant. Et le réchauffement jusqu’en août est stupéfiant, environ 0,33 °C au-dessus du record de 2016, ce qui est énorme pour l’océan. Depuis cela, le cycle annuel recommence à se comporter normalement, mais à un niveau de température beaucoup plus élevé, qui baisse lentement. En juin 2024, après 415 jours de températures record, l’océan est toujours environ 0,2 °C plus chaud qu’il ne devrait l’être.

La phrase de Buontempo « nous sommes entrés en territoire inconnu » est devenue très populaire. Cependant, Buontempo postule que nous resterons dans cette situation, alors que les données suggèrent qu’il s’agit d’une anomalie ponctuelle dont les effets sont décroissants. Pour l’instant, rien de dramatique ne se produit à l’approche du seuil de réchauffement politiquement établi par l’accord de Paris.

Gavin Schmidt, directeur de l’Institut de surveillance du climat de la NASA, utilise lui aussi l’expression « territoire inexploré » lorsqu’il explique que l’anomalie de 2023 inquiète les scientifiques, affirmant que les modèles climatiques ne peuvent pas expliquer pourquoi la température de la planète a soudainement augmenté en 2023. Non seulement l’anomalie de température était bien plus importante que prévue, mais elle s’est produite des mois avant le début d’El Niño. Selon ses propres termes : « L’anomalie de température de 2023 est apparue de manière inattendue, révélant un manque de connaissances sans précédent, peut-être pour la première fois depuis environ 40 ans. Cela pourrait signifier qu’une planète qui se réchauffe modifie déjà fondamentalement le fonctionnement du système climatique, bien plus tôt que ce que les scientifiques avaient anticipé. » [iii] Selon lui, nous aurions pu brisé la machine climatique et les modèles ne fonctionneraient plus.

Au lieu de s’abandonner à ces spéculations farfelues, examinons les facteurs possibles responsables du réchauffement brutal que Gavin Schmidt rejette en disant qu’ils pourraient expliquer au plus quelques centièmes de degré, pour lesquels il a peu de preuves.

3. El Niño est innocent

Il est peu probable que le phénomène El Niño soit responsable de ce phénomène, pour la simple raison qu’un réchauffement climatique aussi brutal est sans précédent tandis que nos archives, sont remplies de d’événements El Niño. De plus, El Niño réchauffe une région spécifique du Pacifique équatorial et affecte principalement le Pacifique, tandis que « l’événement de 2023 » a réchauffé des parties de l’Atlantique Nord à un degré extraordinaire. Cela n’empêche pas des scientifiques comme Jan Esper et Ulf Büntgen d’affirmer que 2023 correspond à une tendance au réchauffement induit par les gaz à effet de serre amplifié par un phénomène El Niño. [iv] Ils n’ont manifestement pas examiné les données avant d’écrire cet article, pas plus que les évaluateurs de leur article dans Nature.

La relation entre la température du Pacifique équatorial et celle de l’océan mondial pendant un phénomène El Niño est illustrée par la figure ci-dessous.

L’anomalie de température dans la région Niño 3.4 du Pacifique montre les Niños très forts de 1983, 1998 et 2016, et les Niños forts de 1988, 1992, 2009 et 2024. Les années correspondent au mois de janvier pendant l’événement. Lorsque l’anomalie de température globale des océans par satellite est représentée graphiquement sans sa tendance à long terme, nous observons une correspondance très étroite. La tendance à long terme répond à d’autres causes, mais les variations de température correspondent à l’exportation de chaleur du Pacifique équatorial vers le reste du globe.

Nous observons également deux choses. La première est que la correspondance est défaillante en deux périodes, en 1992 à cause de l’éruption du Pinatubo un an plus tôt, et en 2024. La deuxième observation est que dans tous les Niños forts ou très forts, la source de chaleur, le Pacifique équatorial, se réchauffe plus tôt et se réchauffe plus ou autant en termes relatifs que l’océan global se réchauffe plus tard. Cela ne se produit pas dans le cas du Niño de 2024. Le réchauffement est simultané et plus important qu’il ne devrait l’être en dehors du Pacifique équatorial.

L’oscillation décennale du Pacifique (ODP) est souvent décrite comme un modèle de variabilité climatique de longue durée, similaire à El Niño dans le Pacifique Nord. Et cela devient évident lorsque nous comparons les deux après avoir éliminé une tendance à long terme que l’ODP n’aurait pas dû avoir. La concordance est très forte, et nous observons à nouveau une anomalie significative en 1991 en raison de l’éruption du Pinatubo. Mais l’anomalie en 2023-24 est encore plus importante, lorsque l’ODP montre des changements extraordinairement faibles et reste négative alors qu’elle devrait être positive.

Pour comprendre cette réponse, il faut considérer que la phase chaude de l’ODP nécessite que le Pacifique Nord-Ouest soit froid, mais comme nous l’avons montré ci-dessus, le Pacifique Nord-Ouest était très chaud en 2023, ce qui a fait que l’ODP est resté dans une phase froide. Une phase négative de l’ODP pendant El Niño est sans précédent et exclut catégoriquement El Niño comme la cause du réchauffement brutal qui a intrigué les scientifiques. En fait, il est possible que le réchauffement des océans qui a commencé en mars 2023 ait été la cause du phénomène El Niño de 2024 en affaiblissant les alizés dans le Pacifique équatorial.

Je tiens à remercier Charles May d’avoir attiré mon attention sur ces données et d’avoir fait un excellent travail en les analysant chaque mois.

4. Les aérosols de sulfate ne sont pas responsables

Une autre possibilité envisagée est la réduction des aérosols sulfatés résultant du changement de la réglementation sur les carburants marins en 2020.

La réduction des émissions de soufre depuis la fin des années 1970 est considérée comme un facteur de réchauffement important en réduisant les émissions de rayonnement à ondes courtes réfléchies par l’atmosphère. Cependant, la réduction des émissions de dioxyde de soufre provenant des carburants marins depuis 2020 est estimée à 14 % des émissions totales.

Une étude récente, toujours en cours d’évaluation par les pairs, a utilisé un modèle climatique pour calculer que la réduction des émissions de soufre à partir de 2020 pourrait entraîner un réchauffement climatique de 0,02 °C au cours de la première décennie. [v] Étant donné que le réchauffement en 2023 a été 10 fois plus important, il est difficile de croire que les réductions d’émissions depuis 2020 auraient pu être un facteur majeur du réchauffement brutal de 2023.

Sur la figure, la courbe bleue représente le réchauffement climatique prévu avec le carburant marin utilisé précédemment, et la courbe rouge est celle prévue avec le carburant contenant 80 % de soufre en moins. La différence entre les deux courbes pour la décennie 2020-30 est la barre verte de 0,02°C.

5. L’augmentation du CO₂ n’y est pour rien

La quantité de CO₂ dans l’atmosphère a légèrement augmenté d’environ 2,5 parties par million en 2023.

L’augmentation de 418,5 à 421 ppm représente une augmentation de 0,6 % et est similaire à celle qui se produit chaque année depuis plusieurs décennies. Rien dans nos connaissances sur l’effet de l’augmentation du CO₂ sur le climat ne suggère qu’une augmentation aussi faible aurait pu conduire à un réchauffement aussi important et brutal. Aucune étude ne suggère que l’augmentation progressive du CO₂ pourrait entraîner une augmentation soudaine de la variabilité climatique. Par conséquent, toutes les prévisions des modèles sont à long terme et affectent les statistiques des phénomènes météorologiques. La preuve en est que les scientifiques et les modèles ne peuvent pas expliquer ce qui s’est passé en 2023.

6. Le volcan Tonga, principal suspect

Un peu plus d’un an avant le réchauffement brutal, en janvier 2022, une éruption volcanique extrêmement inhabituelle a eu lieu aux Tonga. Il s’agissait d’une éruption d’explosivité VEI 5 (volcanic explosivity index) capable d’atteindre la stratosphère, ce qui se produit en moyenne tous les 10 ans.

Au cours des 200 dernières années, plusieurs éruptions d’indice VEI 5 ​​ou plus ont eu lieu, même si elles n’ont pas toutes eu d’impact sur le climat mondial. Cette figure montre, à l’aide de points, la date à laquelle elles se sont produites et l’altitude à laquelle se trouvait le cône volcanique. Les barres jaunes indiquent la répartition des éruptions par tranches d’altitude de 500 m. L’éruption du Tonga était une explosion sous-marine à très faible profondeur, à environ 150 m sous la surface de la mer. Elle a éjecté 150 millions de tonnes d’eau dans la stratosphère.

Au cours de nos 200 ans d’archives, il n’existe qu’une seule autre éruption sous-marine de niveau VEI 5, survenue en 1924 au large de l’île japonaise d’Iriomote à une profondeur de 200 mètres et qui n’a pas affecté l’atmosphère. Seuls des effets de surface ont été observés. Les scientifiques de la NASA pensent que l’explosion du Tonga s’est produite à la bonne profondeur pour projeter beaucoup d’eau dans la stratosphère. [vi] Cette profondeur est indiquée par la ligne rouge. L’éruption du Tonga est donc un événement qui se produit une fois tous les 200 ans, probablement moins d’une fois par millénaire.

Nous savons que les fortes éruptions volcaniques, capables d’atteindre la stratosphère, peuvent avoir un effet très fort sur le climat pendant quelques années, et que cet effet peut être retardé de plus d’un an. L’éruption du mont Tambora en avril 1815 a eu un effet global sur le climat, mais il a fallu 15 mois pour que cet effet se développe, au cours de l’année sans été de 1816. Ces effets retardés ont coïncidé avec l’apparition d’un voile d’aérosols sulfatés dans l’atmosphère de l’hémisphère nord en raison des changements saisonniers de la circulation stratosphérique globale.

Sur cette image, sur l’axe vertical, on observe l’anomalie de vapeur d’eau dans la stratosphère entre 15 et 40 km d’altitude avec des tons ocres pour les valeurs négatives et verdâtres pour les positives. La mesure a lieu à 45° de latitude dans l’hémisphère nord. Sur l’axe horizontal, on voit la date, et on peut voir que la grande anomalie créée par l’éruption du Tonga n’apparaît dans l’hémisphère nord qu’un an plus tard, en 2023, lorsque le réchauffement s’est produit. Ainsi, il s’est produit des événements dynamiques dans la stratosphère avec le décalage temporel approprié pour coïncider avec le réchauffement brutal de 2023.

L’éruption du Tonga étant sans précédent, nous ignorons encore beaucoup de ses effets. Nous savons cependant que l’effet de serre planétaire est très sensible aux variations de la vapeur d’eau stratosphérique car, contrairement à la troposphère, la stratosphère est très sèche et loin de la saturation en gaz à effet de serre.

Comme l’a montré un groupe de scientifiques en 2010, l’effet des changements dans la vapeur d’eau stratosphérique est si important que le réchauffement entre 2000 et 2009 a été réduit de 25 % parce qu’il a diminué de 10 %. [vii] Et après l’éruption du Tonga, il a augmenté de 10 % en raison des 150 millions de tonnes d’eau libérées dans la stratosphère, de sorte que nous aurions pu connaître une grande partie du réchauffement d’une décennie entière en une seule année.

La stratosphère a déjà commencé à s’assécher à nouveau, mais il s’agit d’un processus lent qui prendra de nombreuses années. En 2023, seulement 20 millions de tonnes d’eau sont retournées dans la troposphère, soit 13 %. [viii]

7. Les causes probables du réchauffement de 2023 sont naturelles

D’un côté, nous assistons à un réchauffement brutal, absolument sans précédent, que les modèles ne parviennent pas à expliquer et qui laisse les scientifiques perplexes. Un réchauffement aussi anormal ne peut pas logiquement répondre aux suspects habituels que sont El Niño, la réduction des émissions de soufre ou l’augmentation du CO₂, qui se produisent depuis plusieurs décennies.

D’autre part, nous avons une éruption volcanique absolument sans précédent, dont nous ne pouvons pas connaître les effets, mais qui, d’après ce que nous savons de l’effet de serre, devrait provoquer un réchauffement important et brutal.

Bien sûr, on ne peut pas conclure que le réchauffement a été causé par le volcan, mais il est clair qu’il est de loin le suspect le plus probable, et tout autre candidat devrait démontrer sa capacité à agir brusquement avec une telle ampleur avant d’être sérieusement considéré.

Alors pourquoi des scientifiques comme Gavin Schmidt soutiennent-ils, sans preuve ni connaissance, que le volcan Tonga ne peut pas être responsable ? Si le phénomène avait été un refroidissement, le volcan aurait été blâmé sans hésitation, mais un réchauffement naturel important contredit le message selon lequel le réchauffement est la faute de nos émissions.

Cet article peut également être visionné dans une vidéo de 19 minutes avec sous-titres anglais et français.

[i] Copernicus Global Temperature Trend Monitor .

[ii] CNN 8 juillet 2023. La chaleur mondiale en « territoire inconnu » alors que les scientifiques préviennent que 2023 pourrait être l’année la plus chaude jamais enregistrée .

[iii] Schmidt, G., 2024. Pourquoi l’anomalie thermique de 2023 inquiète les scientifiques . Nature, 627.

[iv] Esper, J. et al., 2024. La chaleur estivale de 2023 est sans précédent depuis 2 000 ans . Nature, pp.1-2.

[v] Yoshioka, M., et al., 2024. Effets de réchauffement des émissions réduites de soufre provenant du transport maritime . EGUsphere, 2024, pp.1-19.

[vi] Lee, J., & Wang, A., 2022. L’éruption du Tonga a projeté une quantité d’eau sans précédent dans la stratosphère . NASA Jet Propulsion Lab.

[vii] Solomon, S., et al., 2010. Contributions de la vapeur d’eau stratosphérique aux changements décennaux du taux de réchauffement climatique . Science, 327 (5970), pp.1219-1223.

[viii] Zhou, X., et al. 2024. La déshydratation du vortex antarctique en 2023 comme voie d’élimination substantielle de la vapeur d’eau de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai . Geophysical Research Letters, 51 (8), p. e2023GL107630.

[ix] Guterres, A., 2024. Discours spécial du Secrétaire général sur l’action climatique « Un moment de vérité » .