Bientôt le climat le plus chaud depuis un demi milliard d'années...

Le site SkepticalScience nous informe d'une étude parue récemment (le 4 avril 2017) dans Nature et dont voici l'abstract :

• The evolution of Earth’s climate on geological timescales is largely driven by variations in the magnitude of total solar irradiance (TSI) and changes in the greenhouse gas content of the atmosphere. Here we show that the slow ∼50 Wm⁻² increase in TSI over the last ∼420 million years (an increase of ∼9 Wm⁻² of radiative forcing) was almost completely negated by a long-term decline in atmospheric CO₂. This was likely due to the silicate weathering-negative feedback and the expansion of land plants that together ensured Earth’s long-term habitability. Humanity’s fossil-fuel use, if unabated, risks taking us, by the middle of the twenty-first century, to values of CO₂ not seen since the early Eocene (50 million years ago). If CO₂ continues to rise further into the twenty-third century, then the associated large increase in radiative forcing, and how the Earth system would respond, would likely be without geological precedent in the last half a billion years.

Pour résumer :

• Durant les quelques 420 millions d'années passées le soleil a chauffé de plus en plus  ;
• Pendant le même laps de temps la baisse du taux de CO2 a quasiment annulé l'effet réchauffant du soleil ; 
• Ce dernier effet contrebalançant l'effet réchauffant du soleil serait dû à deux causes :
• un feedback négatif occasionné par une altération des silicates
• une expansion de la végétation terrestre
• Ces deux causes ayant par ailleurs permis l'habitabilité de la Terre à long terme ;
• Si nous ne faisons rien, les valeurs de CO2 au milieu du 21ème siècle seraient les plus élevées depuis le début de l'Eocène (il y a 50 millions d'années) ;
• Si l'évolution du CO2 continue de la même façon jusqu'au 23ème siècle, alors le climat de la Terre serait le plus chaud depuis 500 millions d'années.

Comme le dirait BenHague ironiquement : 

• [...] il y a urgence !!!!!

C'est vrai quoi, le 23ème siècle c'est pas pour demain, alors pourquoi s'inquiéter ?

Maintenant, un extrait à l'attention de tous mes aimables lecteurs en provenance de Skyfall, afin de participer à leur éducation avec mes maigres moyens, concernant les gaz à effet de serre :

• The majority (∼75%) of the greenhouse effect is due to the warming effects of water vapour and clouds, with the non-condensing greenhouse gasses (predominantly CO₂ and CH₄) accounting for the remaining 25% (ref. 3). However, at the temperatures and pressures typical of the Earth’s surface, water vapour and clouds act as feedbacks rather than drivers of the greenhouse effect, with CO₂ and CH₄, and the other non-condensing GHGs (for example, N₂O) determining the overall strength of the greenhouse effect³. Given this understanding, and that summarized in equation (1), the climatic evolution of the Earth over geological time is largely a function of the concentration of the non-condensing greenhouse gases, planetary albedo (A) and the TSI (F_s; for example, ref. 4).

Pour résumer (car il est bon d'avoir les idées claires sur le sujet) :

• 75% de l'effet de serre est dû à la vapeur d'eau et aux nuages ;
• Les 25% restants se partagent surtout entre le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4) ;
• Le CO2 et le CH4 sont des gaz à effet de serre "sans condensation" (vous suivez les gars ?) ;
• Cependant, aux pressions et températures de la surface de la Terre (prenez votre temps pour lire, vous pouvez utilisez le doigt si ça vous aide), la vapeur d'eau et les nuages agissent comme des feedbacks (i.e. des phénomènes de rétroaction, je dis ça pour ceux qui ont du mal avec l'anglais) et non comme des drivers (un driver c'est quelque chose qui pilote, quoi, alors que le feedback aurait plutôt tendance à se laisser conduire, vous suivez ?) de l'effet de serre ;
• Ainsi le CO2, le CH4 et quelques autres gaz "sans condensation" comme le protoxyde d'azote (NO2, vous remarquerez, les gens, que les gaz à effet de serre ont toujours un nombre d'atomes impair, je dis ça en passant) sont ceux qui déterminent vraiment la force de l'effet de serre ;
• Ainsi l'évolution du climat de la Terre sur de très grandes périodes est essentiellement fonction :
• de la concentration des gaz à effet de serre "sans condensation" (donc je répète, le CO2, le CH4, le NO2 et quelques autres à nombre d'atomes impair, l'ozone (O3) par exemple)
• de l'albédo de la planète
• de l'éclairement énergétique (traduction d'irradiance) solaire total (TSI, à ne pas confondre avec Tsih)

Voilà j'ai fait ce que j'ai pu, maintenant à vous de digérer tout ça en vous demandant si ça vaut toujours la peine de lire des vieilleries ressorties d'on ne sait où prétendant vous démontrer que le soleil serait le conducator.

Les explications seront de toute évidence profitables à phi :

• 42.  phi | 3/07/2017 @ 15:58  Astrolabe (#41), Juste que je ne sais pas où vous êtes allé chercher cette histoire de chaleur des nuages qui réchaufferait la terre ? Ca n’est en aucun cas possible. [citation de ce que disait Astrolabe plus haut]

• C’est pourtant tout à fait en ligne avec la graille climatique qui assimile l’effet du CO2 à un forçage donc a du chauffage. Aucune raison d’interdire aux nuages la transgression de la physique si on la permet aux GES. La transgression pour tous, quoi.

Peut-être que mes explications (enfin, les explications des scientifiques que je ne fais que reprendre, soyons modeste) auront permis à phi, s'il a eu la bonne idée de revenir sur mon site, de comprendre la différence entre un feedback et un driver, car ça n'a pas l'air du tout d'être clair pour lui.

Pour revenir à l'article, voici un intéressant graphique :

Latitudinal extent of continental ice deposits²³ (blue bars) and multi-proxy atmospheric CO₂ (in p.p.m.) compiled from the literature (data found in Supplementary Data 1; symbols). CO₂ from leaf stomata shown in blue circles, pedogenic carbonate δ¹³C as pink crosses, boron isotopes in foraminifera as green triangles, liverwort δ¹³C as dark blue filled circles and δ¹³C of alkenones as dark blue crosses. The most likely LOESS fit through the data, taking into account X- and Y- uncertainty is shown as the blue line (data found in Supplementary Data 2). 68 and 95% confidence intervals are shown as dark and light grey bands. Red line is a linear best fit (curved due to log-scale for y axis) and 95% confidence interval for least squares regression through the CO₂ data (m=3.4±0.17 1 s.e.m., R²=0.26, P<0.0005). Black line is least squares fit through the LOESS best fit (blue line) resampled to original data density (m=3.5±0.12 1 s.e.m., R²=0.44, P<0.0005). Dashed line is pre-industrial CO₂ (278 p.p.m.). Icehouse time intervals are indicated by a black band and greenhouse intervals by a white band.

On voit bien la courbe descendante du CO2, entièrement naturelle puisqu'à ma connaissance il n'y avait pas d'activité industrielle durant ces quelques 400 millions d'années. De ce graphe on peut quand même oser en déduire que sans l'homme le taux de CO2 aurait dû continuer à décroitre (jusqu'à quel niveau je n'en sais rien) , ergo si le taux actuel est de plus de 400ppm c'est bien que l'homme y est pour quelque chose.

Autre graphique illustrant les propos des auteurs :

a) CO₂ data (blue circles) and LOESS best fit (blue line; Supplementary Data 2) with ΔF for CO₂ calculated as in equation (6). The change in solar forcing (ΔF_sol) calculated using equations (2 and 3). (b) ΔF_CO2,sol for data (blue circles) and LOESS best fit (blue line). Red line is a linear best fit and 95% confidence interval for least squares regression through the ΔF_CO2,sol data (blue circles; m=−0.004±0.001 1 s.e.m., R²=0.01, P=0.0003). Black line is least squares fit through the LOESS best fit resampled to original data density (blue line; m=0.008±0.001 1 s.e.m., R²=0.06, P<0.0001). Icehouse time intervals are indicated by a black band and greenhouse intervals by a white band.

Ma compréhension (certes limitée, je l'avoue) est que le premier graphe représente les effets respectifs des forçages solaire (en augmentation) et de dioxyde de carbone (en diminution) alors que le second serait (peut-être) la résultante...

Enfin un dernier graphique pour la route :

(a,b) Proxy-based atmospheric CO₂ (Supplementary Data 1) on a log timescale with best fit LOESS and associated uncertainty envelope (Supplementary Data 2). (c) Ice core atmospheric CO₂ from ref. 82 on log timescale. (d) Atmospheric CO₂ on line timescale from ice core and observation record⁸² and future RCP⁸ and other⁴¹ scenarios (RCP3PD—grey, RCP4.5—orange, RCP6—red, RCP8.5—brown, Wink12k -black)^38,40. (e–h) ΔF_CO2,sol calculated from data shown in a–d as described in text. In (c) ΔF_CO2,sol is calculated from ice core CO₂ estimates assuming no change in solar output⁸². No change in solar output is also applied to the records in h.

Là nous sommes dans les projections (je sens que ça va plaire à Tsih) avec des valeurs jusqu'à 5000ppm...en l'an 2500 !

Ouf, BenHague est grandement soulagé.

Bon je laisse la lecture de l'ensemble de l'étude aux personnes compétentes (et elles sont légion sur Skyfall) pour me tourner vers le résumé qu'en fait SkepticalScience, plus accessible pour mon très faible niveau scientifique (mais même là c'est dur, c'est dire si ya du boulot) et dont voici quelques passages (si vous n'êtes pas sectaires rien ne vous interdit de lire la totalité de l'article, y compris les commentaires juste pour voir l'écart avec ceux que l'on peut lire sur certains sites...) :

• A lot has happened on Earth since 500,000,000BC – continents, oceans and mountain ranges have come and gone, and complex life has evolved and moved from the oceans onto the land and into the air. Most of these changes occur on very long timescales of millions of years or more. However, over the past 150 years global temperatures have increased by about 1℃, ice caps and glaciers have retreated, polar sea-ice has melted, and sea levels have risen.
• Scientists can seek to understand past climates by looking at the evidence locked away in rocks, sediments and fossils. What this tells us is that yes, the climate has changed in the past, but the current speed of change is highly unusual. For instance, carbon dioxide hasn’t been added to the atmosphere as rapidly as today for at least the past 66m years.
• In terms of geological time, 1℃ of global warming isn’t particularly unusual. For much of its history the planet was significantly warmer than today, and in fact more often than not Earth was in what is termed a “greenhouse” climate state. During the last greenhouse state 50m years ago, global average temperatures were 10-15℃ warmer than today, the polar regions were ice-free, palm trees grew on the coast of Antarctica, and alligators and turtles wallowed in swamp-forests in what is now the frozen Canadian Arctic.
• In contrast, despite our current warming, we are still technically in an “icehouse” climate state, which simply means there is ice on both poles. The Earth has naturally cycled between these two climate states every 300m years or so.
• Just prior to the industrial revolution, for every million molecules in the atmosphere, about 280 of them were CO₂ molecules (280 parts-per-million, or ppm). Today, due primarily to the burning of fossil fuels, concentrations are about 400 ppm. In the absence of any efforts to curtail our emissions, burning of conventional fossil fuels will cause CO₂ concentrations to be around 2,000ppm by the year 2250.
• But our new study also shows that the same carbon concentrations will cause more warming in future than in previous periods of high carbon dioxide. This is because the Earth’s temperature does not just depend on the level of CO₂ (or other greenhouse gases) in the atmosphere. All our energy ultimately comes from the sun, and due to the way the sun generates energy through nuclear fusion of hydrogen into helium, its brightness has increased over time. Four and a half billion years ago when the Earth was young the sun was around 30% less bright.

A méditer/classer précieusement/jeter à la poubelle/transmettre à des copains/s'en servir comme papier toilette (biffer les mentions inutiles)