Météo, climat : les échelles du temps

Pourquoi évoquer un réchauffement climatique quand le froid et la pluie sonnent l’hiver dans les règles de l’art? Sur l’horloge des temps géologiques, la météo pourrait marquer les secondes et le climat donnerait les heures. Quand les aiguilles s’affolent, plusieurs niveaux de lecture s’imposent.

Indices de bonne humeur, prétextes à commentaires, variables économiques, la pluie et le beau temps tiennent leur place derrière les comptoirs et sous les colonnes d’actualité. Mais il y a différentes façons de tirer les cartes du ciel. Car, sur l’horloge des temps géologiques, la météo pourrait marquer les secondes et le climat donnerait les heures. Ainsi, quand les aiguillent s’affolent, plusieurs niveaux de lecture s’imposent.

 

Si le ciel joue les girouettes ou s’emballe au hasard du calendrier, si les exceptions ne prennent pas leurs habitudes, il convient de parler de météo. Quand un phénomène se répète suffisamment dans le temps, il témoigne d’une modification du climat. Certains de ces changements apparaissent comme «normaux», car les scientifiques savent les prédire et les expliquer. Il en va ainsi des « âges » glaciaires, des périodes chaudes et intermédiaires. En revanche, depuis peu, les chercheurs suspectent l’empreinte humaine, notamment industrielle, d’accentuer ces phénomènes. Ils mettent alors en garde contre un dérèglement.

 

Tout cela se calcule à différentes échelles de temps et avec divers sources et modèles de simulation. Partout dans le monde, des capteurs, comme des paniers à papillons, enregistrent la température, la pression et l’humidité. Ces données se retrouvent ensuite sur la Toile. Dans ce domaine, le Grand Bazar est américain et s’appelle le GFS, pour Global Forecast System. « 80% des modèles régionaux dans le monde se connectent sur les sorties du GFS, qui leur permettent de s’alimenter en entrées ». « Le savoir-faire » des professionnels et des amateurs avertis consiste à mettre ces données brutes sous la forme de cartes », explique le Pr. Pierre Carrega, géographe et directeur à l’Université Nice Sophia Antipolis du Master « Climat, Risques, Environnement, Santé » (CRES).

 

Les programmes déterministes compilent les lois physiques régissant l’atmosphère, par exemple celles de la thermodynamique et de la dynamique des fl uides. Leurs utilisateurs postulent qu’en présence d’un nombre suffi sant de paramètres initiaux pertinents, il devient possible de prédire la pluie et le beau temps. « Ça, on sait le faire à six heures. Après, toutes les petites choses que nous n’avons pas su ou pas pu entrer dans les modèles de calculs faussent tout, parce que les lois ne sont pas linéaires et que le moindre écart prend tout de suite de l’ampleur », révèle le chercheur. En considérant les résultats obtenus comme de nouvelles entrées pour un autre tour de piste, les spécialistes parviennent néanmoins à pousser les prévisions à 8 ou 10 jours.

 

En intégrant les données topo-climatiques (les effets du relief), les scientifiques réduisent également la taille des pixels initiaux sur leurs instantanés du ciel. « C’est indispensable, car par exemple, à l’échelle de l’Europe, si vous « programmez » un anticyclone et une dépression avec une erreur de 300 km, cela peut paraître pas grand chose. Mais au niveau local, cela fera la différence entre un temps minable ou superbe », souligne Pierre Carrega. En revanche, prédire un événement à un mois ou à un an reste parfaitement inaccessible. Alors, pourquoi et comment parler de réchauffement climatique à l’échelle du siècle ?

 

Pour les climats, l’approche statistique réalisée sur le long terme permet d’établir des normales, de rechercher des tendances, c’est-à-dire quelque chose de globalement représentatif pour une zone géographique déterminée. En dehors des écarts habituels et acceptables, les experts commencent alors à ciller. Si cela devenait récurrent, sur des jours, des années puis des décennies, il faudrait parler de changement climatique. « C’est en gros ce qui se passe avec le réchauffement », explique Pierre Carrega. Les spécialistes ont étayé leurs conclusions sur des archives plus ou moins étoffées collectées aux quatre coins du globe. À Nice, nous disposons par exemple de 60 ans de relevés météorologiques, mais à Paris il y en a pour plus d’un siècle, parfois 300 ans en Angleterre.

 

Géologues ou paléo-environnementalistes,  travaillent, eux, sur des éléments beaucoup plus lointains. Bruno Wilhelm, Attaché Temporaire d’Enseignement et de Recherche en 2013 au laboratoire Géoazur, travaillait par exemple à reconstituer la périodicité des crues sur les Alpes pour le dernier millénaire. Trois grandes périodes climatiques se dégagent. L’Optimum Médieval,  l’équivalent en température de nos années 80, s’étale entre 800 et 1200. Puis le Petit Âge Glaciaire prend le relais jusqu’en 1900. Depuis, nous traversons de nouveau une période chaude. « Toutefois, nous ne pouvons pas dire combien de temps cela va durer, car nous évaluons mal l’empreinte humaine sur le climat. En tous cas, il est peu probable d’assister à un refroidissement dans les 1000 ans à venir... », expliquait Bruno Wilhelm.  Le géologue a travaillé dès 2005 sur les bassins sédimentaires proches de Grenoble et du Lac d’Allos. Il identifie les dépôts de crues grâce à une combinaison de techniques, de la plus grossière,  avec la granulométrie, à la plus fi ne, avec la géochimie. « Plus un événement hydraulique est fort, plus la taille des grains érodés augmente », résume le géologue. Reste ensuite à dater les sédiments, avec les méthodes au Carbone 14 (comme pour les fossiles),  au Plomb 210 (pour une précision à cent ans), avec les variations du pôle magnétique ou les marques des événements connus (par exemple la radioactivité liée à l’incident de Tchernobyl). Les premiers résultats montrent, sur les Alpes du Nord, deux tendances a priori paradoxales. « Les crues croissent avec la température à l’échelle de la décennie, mais, elles semblent aussi se multiplier au Petit Âge Glaciaire ». Au Sud, difficile de relier température et fortes pluies. La fréquence des événements augmenterait plutôt en raison des vents d’ouest dirigés vers la Méditerranée. Mais les situations extrêmes manifestent également leurs pics entre 1300 et 1900. 

 

Sur l’étude du réchauffement climatique, Pierre Carrega met également en garde contre les « bruits ». « Un changement d’instrument de mesure, par exemple, peut entraîner un biais. Il en va de même avec les facteurs d’urbanisation. Les villes, notamment, émettent de la chaleur ». Pour avoir des mesures fi ables, il faudrait donc cibler des zones « intactes ». Or, en France, les stations météos disparaissent des sites préservés. En combinant les approches déterministes, probabilistes et les informations topo climatologiques, le laboratoire du géographe climatologue, avec Nicolas Martin en particulier, a néanmoins réussi à élaborer des cartes, stratégiques pour le développement urbain. « À 90m de pixels près, nous disposons de prévisions sur la température entre 2020 et 2050 ou entre 2070 et 2100. En phase de contrôle, nous avons regardé si nous parvenions à reconstituer assez bien les données réelles archivées. Or, nous observons moins d’un degré d’écart », révèle Pierre Carrega.

 

Laurie CHIARA - Direction de la Culture

Article issu de Lettre Culture Science