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Rétroaction positive du CO2 plus faible qu’attendue.

14 février 2010

La rétroaction liée à l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère, c’est à dire l’effet amplificateur du CO2 sur la température, est au cœur de la question du changement climatique : l’augmentation  de la teneur en CO2 de l’atmosphère conduirait à augmenter la température, qui elle-même conduirait à faciliter le déstockage du carbone biologique (ou à empêcher sa fixation, principalement dans les océans et les forêts) donc à accroître encore le CO2 dans l’atmosphère et donc la température. Si cet effet est fort, le réchauffement sera d’autant plus important. Si cet effet est faible, le barbecue sera retardé …

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27 janvier 2010

Planète Terre

Des chercheurs en Suisse et en Allemagne ont analysé des données remontant à 1000 ans pour évaluer l’effet des variations de la température mondiale sur la capacité de la biosphère à absorber le dioxyde de carbone. L’équipe a constaté que ce coefficient de rétroaction est environ cinq fois plus faible qu’attendu – ce qui suggère que l’amplification du réchauffement climatique d’origine humaine par la rétroaction du cycle du carbone serait moins grande qu’on ne le pensait. En outre, une incertitude  moindre sur ce résultat pourrait conduire à de meilleures prévisions du changement climatique dû aux quantités croissantes de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

Pour comprendre le changement climatique, les scientifiques ont besoin de savoir comment les changements de la température mondiale influencent la quantité de dioxyde de carbone présente dans l’atmosphère. La hausse des températures pourrait, par exemple, transformer un paysage verdoyant en un désert, ce qui réduirait la capacité de cette région à absorber le dioxyde de carbone. À l’inverse, un climat plus chaud allongerait la saison de croissance aux latitudes moyennes et élevées, en augmentant la fixation du dioxyde de carbone dans ces zones. Les changements de température influeraient également sur la quantité de dioxyde de carbone produite par les nombreux micro-organismes du sol.

L’effet global de cette « rétroaction » devrait être positif – des températures plus élevées conduisant à moins de dioxyde de carbone absorbé, soit plus de ce gaz dans l’atmosphère, et donc un climat plus chaud encore. Cependant, les scientifiques ont dû lutter pour obtenir une valeur précise de ce coefficient de rétroaction, un processus qui implique l’étude de séries historiques du dioxyde de carbone et de température.

Une grande incertitude

La meilleure estimation obtenue jusqu’à présent était qu’une augmentation de la température globale annuelle moyenne d’un degré augmentait la concentration de dioxyde de carbone d’environ 40 parties par million en volume (40 ppmv/°C) mais celle-ci pourrait être diminuée de 30 ppmv. Une telle incertitude rend d’autant plus difficile la prévision de la teneur en dioxyde de carbone de l’atmosphère et des températures de l’avenir. En effet, 40% de l’incertitude sur ces prédictions peut être attribuée à la rétroaction du dioxyde de carbone. A ce jour, David Frank et ses collègues de l’Institut fédéral helvétique de recherches de Birmensdorf, de l’Université de Berne et de l’Université Gutenberg à Mayence ont réalisé l’analyse la plus poussée des données sur le dioxyde de carbone et la températures. L’équipe a étudié la période 1050-1800 après JC, lorsque les émissions causées par l’homme étaient suffisamment faibles pour pouvoir les ignorer. Les teneurs en dioxyde de carbone ont été obtenues à partir de trois carottes de glace de l’Antarctique. Les températures moyennes de l’hémisphère Nord sont issues de neuf "reconstructions par variable de substitution" différentes, les températures moyennes utilisées provenant essentiellement de cernes d’arbres et du contenu isotopique des carottes de glace. (NdT : voir les reconstructions utilisées,)

Deux périodes distinctes

Frank et ses collègues ont conclu que le coefficient de rétroaction est compris entre 2 et 21 ppmv/° C, avec 8 ppmv/° C comme valeur médiane. L’équipe a également constaté que le coefficient est significativement différent entre les périodes 1050-1549 et celle de 1550-1800 où il était à peu près de 4 et 16 ppmv/°C respectivement. La première période correspond grosso modo à la « période chaude médiévale » et la seconde au « petit âge glaciaire » , périodes qui ont connu des évolutions différentes de la température globale et des précipitations. Par conséquent, Frank et ses collègues pensent que le passage d’une période à l’autre aurait pu avoir diminué les capacités de stockage du carbone de certaines parties du globe. L’étude exclut la valeur antérieurement acceptée de 40 ppmv/°C (P> 95%) et confirme que le coefficient est positif plutôt que négatif. Ce dernier point est important car il suggère que la biosphère ne serait pas en mesure d’absorber les émissions anthropiques de dioxyde de carbone, qui sont sensées contribuer au réchauffement planétaire.

Ce travail a été publié dans Nature 463 527. graphiques supplémentaires et documents supplémentaires.

Source : physicsworld.com


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