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L’énergie s’accumule à grande vitesse dans le système climatique

Crédits : NASA / Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio.

Des chercheurs ont récemment mis à jour les courbes d’évolution du bilan énergétique de la Terre, le moteur fondamental des changements climatiques. Les résultats ont été publiés dans la revue Environmental Research: Climate le 4 juillet dernier.

Le bilan radiatif de la Terre n’est autre que le solde entre la quantité de rayonnement solaire qui entre dans le système climatique et la quantité de rayonnement infrarouge qui en sort. Lorsque ce solde est positif, de l’énergie s’accumule dans le système climatique, ce qui le réchauffe, et inversement lorsque ce solde est négatif.

Avec la révolution industrielle et les émissions croissantes de gaz à effet de serre par les activités humaines, la capacité de l’atmosphère à retenir la chaleur s’est accrue. Aussi, la quantité de rayonnement infrarouge sortant vers l’espace a diminué. Le bilan radiatif est donc positif, d’où l’accumulation de chaleur sur Terre concrétisée par le réchauffement global du climat.

Une distribution inégale de l’énergie dans le système climatique

Dans une étude récente, des chercheurs rappellent que cette énergie additionnelle évaluée à environ 1 W/m² entre 2005 et 2019 ne se répartit pas de façon homogène entre les différentes composantes du système climatique. En effet, seulement 1 % sert à réchauffer l’atmosphère tandis que 93 % fluent vers les océans qui, on le rappelle, couvrent les deux tiers de notre planète. Enfin, quelque 3 % servent à fondre les glaces et 4 % à réchauffer la surface des continents.

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Évolution du bilan radiatif de la Terre en W/m² entre 2000 et 2020 (courbe bleue et courbe noire lissée). Une valeur positive signale une accumulation de chaleur dans le système climatique. En rouge, la contribution (négligeable) du soleil à cette accumulation de chaleur. Crédits : K. Trenberth & Lijing Cheng, 2022.

« Il est essentiel de comprendre le gain énergétique net, de combien et où la chaleur est redistribuée dans le système terrestre », notent les auteurs dans leur papier. Toutefois, « il n’est pas encore possible de mesurer directement le déséquilibre. La seule façon effective de l’estimer est par un inventaire des changements d’énergie », rapporte Kevin Trenberth, auteur principal de l’étude.

Répartition du déséquilibre énergétique total (noir) entre les différentes composantes du système climatique (atmosphère en orange, terres en rouge foncé, glaces en bleu foncé et océans en bleu et vert). Crédits : K. Trenberth & Lijing Cheng, 2022.

Grâce à l’étude des différentes composantes du système climatique sur la dernière vingtaine d’années, les chercheurs ont affiné les estimations précédentes. Pour l’heure, il reste cependant difficile de boucler le bilan entre les différents termes (océans, terres, glaces et atmosphère), en particulier en raison des divergences sur le contenu en chaleur des couches océaniques les plus profondes. Néanmoins, les scientifiques constatent des progrès grâce à l’amélioration des modèles et au renforcement des systèmes d’observations.

Le suivi du bilan énergétique de la Terre et sa déclinaison entre les différents réservoirs est une variable majeure en termes de surveillance du réchauffement climatique, bien plus que la mesure de la température moyenne mondiale. Il en effet question de garder un œil attentif sur le comportement du moteur même du changement climatique. Par conséquent, les avancées effectuées dans ce domaine sont d’une importance majeure.

Damien Altendorf

Rédigé par Damien Altendorf

Habitant du Nord-est de la France, je suis avant tout un grand passionné de météorologie et de climatologie. Initialement rédacteur pour le site "Monsieur Météo", je contribue désormais à alimenter celui de "Sciencepost".