La courbe en crosse de hockey serait en grand danger, vraiment ?

Dans mon précédent billet je fêtais le 20ème anniversaire de la courbe de Michael Mann, dite courbe en crosse de hockey.

Cette courbe n'a à ma connaissance jamais été vraiment réfutée, seulement contestée par les mêmes usual suspects auxquels nous sommes maintenant habitués.

Mon billet a donc tout naturellement attiré un commentaire qui ne m'a pas surpris outre mesure :

Anonyme16 mars 2019 à 12:07

"une courbe qui tient toujours la route aujourd'hui."

"Et merde à tous leurs détracteurs !"

Mon pauvre Géd, ces reconstructions n'ont jamais tenu la route. Aucune ne satisfait au minimum de rigueur scientifique. La raison en est bien simple, il est impossible d'obtenir une courbe en crosse en utilisant des données homogènes dont la sensibilité à la température est contrôlée.

1. Les températures relevées aux instruments couvrent une période trop courte.
2. Les proxies dont la sensibilité à la température est démontrée ne présentent pas de courbe en forme de crosse.
3. Proxies et températures instrumentales sont systématiquement incohérents (ils divergent depuis le milieu du XXème siècle).

En plus, votre premier graphique est une horreur méthodologique car la définition (le lissage) n'est pas homogène.

Ces courbes ne sont rien d'autre qu'une mauvaise plaisanterie pseudo-scientifique.

phi

Evidemment phi se garde bien d'argumenter en fournissant des éléments factuels, comme par exemple des études publiées dans des revues à comité de lecture réfutant la validité de la courbe de Mann ; cette courbe présentait d'ailleurs quelques imperfections mineures qui ont été corrigées par la suite, mais on ne peut quand même pas reprocher à Mann de ne pas avoir produit en 1999 LA courbe idéale, celle qui demeurerait ad vitam aeternam dans les rapports du GIEC.

Mais le commentaire de phi mérite qu'on s'y attarde en examinant ses différentes composantes qui sont en réalité au nombre de quatre, son avant-dernier paragraphe non numéroté étant notamment le point numéro 4 qu'il aurait dû mentionner.

La reconstitution de Stefan Rahmstorf

Commençons justement par ce point 4 qui nous dit que le « premier graphique est une horreur méthodologique car la définition (le lissage) n'est pas homogène. » ; notons tout d'abord qu'il ne s'agit pas de « mon » graphique mais de celui de Stefan Rahmstorf, océanographe et climatologue mondialement connu et reconnu (4740 résultats quand on recherche son nom sur Google Scholar) que phi accuse donc de produire ce qu'il qualifie d'« horreur méthodologique » et de « mauvaise plaisanterie pseudo-scientifique ».

Peut-être que phi a raison, pourquoi pas ? Mais alors il lui appartient d'en apporter la preuve, ce que pour le moment il ne fait pas ; j'ai quelques doutes sur sa capacité à apporter une telle preuve mais il pourrait bien me surprendre, et j'aime être surpris, attendons de voir.

En tout cas, à première vue, la courbe en question, celle de Rahmstorf, ne me parait pas être une mauvaise plaisanterie, je la remontre pour se faire une idée :

Comparaison de MBH 1999 avec Pages2K 2017.

Comme il est sous-entendu dans la légende Rahmstorf a mis dans le même graphique deux courbes qu'il a superposées, l'une couvrant la période allant de l'an mil à aujourd'hui (1998 en fait puisque l'étude date de 1999) et l'autre partant du début de notre ère en l'an zéro (bien qu'il n'y ait pas d'an zéro, il s'agit dont de l'an 1 dont le début est représenté par le zéro du graphique) ; il a rajouté à ces courbes celle des données instrumentales issues de HadCRUT4 allant apparemment jusqu'en l'an 2000.

Comme on peut le constater la courbe de Mann est « ratatinée » du fait qu'elle ne couvre plus, dans ce graphique, que la moitié de l'axe horizontal des abscisses, mais rien d'anormal sur ce point, et on peut constater que la courbe originale est effectivement plus « détendue » :

MBH 1999

On constate également que la courbe originale va, sur son axe vertical des ordonnées, de -1.0 à +1.0 alors que la courbe de Rahmstorf présente une fourchette moins étendue allant de -0.3 (non mentionné) jusqu'à +0.8, avec donc une amplitude de 1.1 alors que la courbe de Mann donne 2.0 ; quoiqu'il en soit la courbe de Mann est peu ou prou contenue dans un espace de 1°C allant de -0.5 à +0.5 en tenant compte de l'écart d'incertitude, alors que dans le graphique de Rahmstorf l'écart semble être de 0.8 (de -0.4 à +0.4, car on ne voit pas le fond du « trou » juste avant l'an 1500 et on peut penser qu'il se situe à -0.4)

Mais tout cela est fait « à vue d'œil » par ma modeste personne et n'est pas suffisant pour remettre en question les données reportées par Rahmstorf ; si phi a un doute, il lui est loisible de refaire de son côté les calculs et de fournir SA courbe à lui, à charge pour lui de la présenter à Rahmstorf en lui disant qu'il s'est trompé.

Pour résumer, la reconstitution de Rahmstorf, qui montre une superposition quasi parfaite entre la courbe de Mann et une étude très récente (Page2k 2017), démontre que Mann avait plutôt bien calculé la variation des températures sur une période de 1000 ans, et à l'heure actuelle je ne vois personne remettant en cause cette reconstitution.

Les températures relevées aux instruments couvrent une période trop courte.

Ces données instrumentales couvrent à ma connaissance une période suffisamment longue débutant en 1850 si l'on en croit Wood for Tree :

Evolution des températures depuis 1850 d'après HadCRUT4.

Cette période de près de 170 ans fait apparaitre une hausse de 1°C environ, avec des pics et des creux, dont celui de 2016 dû au très fort El Niño dont je ne tiens pas compte, autrement l'écart de température serait de près de 2° en prenant également en considération les creux à -1°C durant le 19ème siècle, ce qui ne serait pas correct.

Cette hausse de pratiquement 1°C est suffisamment significative si on la compare avec les températures des derniers 2000 ans qui semblent avoir évolué dans une enveloppe limitée à 0,5°C (0,7°C maximum en tenant compte des incertitudes mentionnées)

Je ne vois pas par conséquent pourquoi la période de 170 ans pourrait être considérée comme trop courte, de toute façon il n'y avait pas de mesure instrumentale fiable avant la moitié du 19ème siècle et les scientifiques ont bien été obligés d'utiliser des proxys.

Les proxies dont la sensibilité à la température est démontrée ne présentent pas de courbe en forme de crosse.

Cette affirmation est étonnante, puisque les proxys (ou proxies) sont censés remplacer les mesures instrumentales qui font défaut dans le passé, par conséquent les proxys, de premier abord, ne peuvent pas montrer de courbe en forme de crosse de hockey et phi démontre avec son commentaire que la température du passé a effectivement peu varié puisque les « proxies […] ne présentent pas de courbe en forme de hockey » !

Notons d'abord il n'y a pas qu'un seul type de proxy, les climatosceptiques essaient de faire croire que Mann a basé sa reconstitution pré-mesures instrumentales uniquement sur les cernes d'un seul arbre, ce qui est faux, la preuve :

Proxys utilisés dans MBH 1999.

Les cernes de nombreux arbres ont été examinés, mais aussi quelques autres proxys comme des carottes de glace ; précisons que Mann s'est concentré sur l'hémisphère nord, on peut donc considérer que le nombre de proxys était largement suffisant pour avoir au moins une petite idée des températures du passé.

Ensuite, à ma connaissance, d'autres études ultérieures à celle de Mann ont utilisé bien d'autres proxys et sont arrivées à la même conclusion : stabilité des températures jusqu'à la moitié du 19ème siècle.

Proxies et températures instrumentales sont systématiquement incohérents (ils divergent depuis le milieu du XXème siècle).

Ce n'est pas ce qui me semble si je regarde par exemple l'étude Climate Change Record in Subsurface Temperatures: A Global Perspective qui nous montre ce graphique :

Fig. 3. Composite four-region surface temperature change over the past five centuries, relative to the present, as determined from geothermal data. Shaded areas represent $1 standard error about the mean history. Superimposed is a smoothed (5-year running average) SAT instrumental record (10) representing a composite of the same regions as the geothermal data. Because the SAT series is referenced to the mean anomaly over the interval from 1961 to 1990 and because the geothermal result is referenced to the present, we have shifted the SAT series downward by 0.2°C to enable a visual comparison of the trends by a direct overlay. (source Pollack 1998)

Cette courbe a le double avantage de 1/ nous montrer une forme approchant la courbe en crosse de hockey, démentant ainsi l'assertion précédente de phi, et 2/ la superposition quasi parfaite entre le proxy (carottages géothermaux)  et la mesure instrumentale.

Voici la carte représentant les différents sites de carottages :

Fig. 1. Locations of 358 boreholes, whose subsurface temperature measurements were analyzed to reconstruct a surface temperature history. There are 116 sites in eastern North America, 98 in central Europe, 86 in southern Africa, and 58 in Australia. (source Pollack 1998)

J'attends que phi me montre de son côté des informations allant en sens opposé, c'est-à-dire démontrant que proxys et mesures instrumentales « sont systématiquement incohérents » et « divergent depuis le milieu du XXème siècle ».

Je pense en fait que phi fait une énorme confusion, sur ce dernier point, avec le problème archi-connu des cernes d'arbres qui montrent effectivement à partir du milieu du XXème siècle une divergence avec les mesures instrumentales ; je lui conseille donc de lire l'article Clearing up misconceptions regarding 'hide the decline' dans lequel il apprendra que ce problème de divergence a été repéré et expliqué dès 1995 avec Tree ring width and density evidence of climatic and potential forest change in Alaska dont voici le résumé :

Ring width and density measurements from the same trees can produce distinctly different climatic information. Ring width variations and recorded data in central and northern Alaska indicate annual temperatures increased over the past century, peaked in the 1940s, and are still near the highest level for the past 3 centuries. Density variations indicate summer temperatures are now warm but not above some previous levels occurring prior to this century. The early cooler period, corresponding to the Little Ice Age, was interrupted by brief warm intervals. The recent increase in temperatures combined with drier years may be changing the tree response to climate and raising the potential for some forest changes in Alaskan and other boreal forests.

Notre ami phi pourra également lire la fiche Wikipédia dont j'extrais à son attention quelques pistes de réflexion :

Problème de divergence

Dans le domaine de la dendroclimatologie, on dit qu'il y a anomalie de divergence quand les courbes de températures "instrumentales" (c'est-à-dire mesurées par les thermomètres) divergent des températures enregistrées dans les cernes de croissance du bois, telles que reconstituées à partir de la densité du bois final et/ou de la largeur des séries de cernes des arbres9.

[…] Ce phénomène n’a été observé que dans des zones d’extrême climatique […]

Pistes d'explication à cette anomalie : Des études plus récentes suggèrent que cette « divergence » a des causes anthropiques, c’est à dire résultant des activités humaines, ce qui expliquerait aussi qu’elle se limite au passé récent. Il est important de comprendre les causes de ce phénomènes car l'utilisation sans précaution d'indications dendroclimatologiques provenant des régions touchées par cette anomalie de divergence peut conduire à une fausse estimation des températures passées, et par suite à minimiser la tendance actuelle au réchauffement10.

A ce jour, il semble que cette divergence résulte des effets écologiques d’une autre variable (hydroclimatique) importante pour les forêts modernes de l’hémisphère nord, mais qui était resté non significatifs jusqu’aux années 50. 

Et le graphique suivant lui permettra de mieux visualiser le « problème » (qui n'en est pas vraiment un puisqu'il est expliqué) :

Figure 6. Twenty-year smoothed plots of averaged ring-width (dashed) and tree-ring density (thin solid line), averaged across all sites in figure 1, and shown as standardized anomalies from a common base (1881^1940), and compared with equivalent-area averages of mean April^September temperature anomalies (thick line). (Briffa 1998)

Nous voyons clairement qu'à partir des années 1960 il y a une divergence entre les proxys « cernes d'arbres » et les mesures instrumentales de températures, mais c'est parfaitement expliqué et cela ne concerne...que les cernes d'arbres !

Terminons par ce passage tiré du site agiweb qui expliquera à phi que les proxys et les mesures instrumentales sont « calibrés » et que ce n'est pas de la pseudo-science :

Between time periods in which we have only climate proxies and the past 100 years or so of instrumental records are historical records, primitive instrumental records and climate proxies, which are a bridge to reconstruct climate variation over the past millennium. Three teams of researchers have carried out the arduous task of compilation and statistical analysis of databases of important climatic parameters from these records: Briffa et al., Nature, vol. 393, p. 350, 1998; Mann et al., Nature, vol. 392, p. 779, 1998; and Jones et al., vol. 8, p. 445, 1998. 

Entre les périodes au cours desquelles nous n’avons que des approximations climatiques et les quelque 100 dernières années de registres instrumentaux, on trouve des archives historiques, des archives instrumentales primitives et des approximations climatiques, qui sont un pont pour reconstruire la variation climatique au cours du dernier millénaire. Trois équipes de chercheurs ont effectué la tâche ardue de compilation et d'analyse statistique de bases de données de paramètres climatiques importants à partir de ces enregistrements: Briffa et al., Nature, vol. 393, p. 350, 1998; Mann et al., Nature, vol. 392, p. 779, 1998; et Jones et al., vol. 8, p. 445, 1998.

Ainsi Mann est très loin d'être le seul à plancher sur le sujet, tous les chercheurs qui se penchent dessus arrivent aux mêmes conclusions et les éventuelles divergences sont expliquées, contrairement aux affirmations de phi.

J'attends donc de ce dernier des arguments un peu plus musclés afin de changer éventuellement d'avis sur la question, mais entre-temps je m'entête à faire confiance aux spécialistes, même si je sais qu'ils sont contrôlés par les Illuminati et le groupe Bilderberg, mais que voulez-vous, je suis moi-même payé par le club des éoliennes et des panneaux solaires réunis et je bénéficie d'avantages démesurés auprès du candidat écologiste de ma circonscription qui n'arrive toujours pas à être élu malgré tous ses efforts.

La vie est comme ça, on pense en fonction de ses intérêts et le portefeuille dicte généralement la conduite à tenir ainsi que le cap à observer coûte que coûte.