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L’amplification terrestre, ou pourquoi les terres se réchauffent plus que les mers

Crédits : IPCC / GIEC.

Le réchauffement est et sera plus important sur les continents que sur les océans. Afin de mieux quantifier l’importance de cette amplification terrestre, une équipe de chercheurs s’est tournée vers le passé. Plus précisément, vers la dernière période glaciaire. Les résultats ont été publiés dans la revue Science Advances ce 8 février.

Si la planète se réchauffe de façon globale, elle ne se réchauffe pas de façon homogène. En effet, le réchauffement est plus marqué aux hautes qu’aux basses latitudes. Il culmine dans l’Arctique avec un rythme trois à quatre fois supérieur au reste du globe. Par ailleurs, l’augmentation des températures est plus marquée au-dessus des continents. Alors que le réchauffement planétaire s’élève à 1,1 °C par rapport à la période préindustrielle, il atteint 0,9 °C au-dessus des océans et plus de 1,5 °C au-dessus des continents.

Cette amplification terrestre a été prédite dès les années 1970 par les modèles climatiques, car elle repose sur une base physique solide : la quantité d’eau qu’il est possible d’évaporer est infinie au-dessus des océans mais limitée au-dessus des continents. Or, l’évaporation nécessite de l’énergie, raison pour laquelle nous frissonnons vite à la sortie du bain. Le gain en température est donc plus faible sur les surfaces océaniques et plus fort sur les surfaces continentales.

amplification terrestre
Réchauffement observé au-dessus des surfaces continentales (rouge) et océaniques (bleu). Crédits : Wikimedia Commons.

Dans une nouvelle étude, des chercheurs ont tiré parti des proxys paléoclimatiques afin de fournir une estimation plus précise de l’amplification terrestre aux basses et moyennes latitudes pour différents contextes climatiques. En effet, « la variabilité naturelle, les limites observationnelles, l’inertie thermique et les forçages autres que le CO2 empêchent une estimation précise de l’amplification terrestre à partir du réchauffement du vingtième siècle », expliquent les chercheurs. Il faut donc prendre du recul.

L’amplification terrestre modulée par le niveau des mers

En se penchant sur la dernière période glaciaire, très fournie en données, les scientifiques ont trouvé que les modèles simulaient une température légèrement plus chaude au-dessus des océans que celle prévue par de simples considérations thermodynamiques.

Ce moindre refroidissement océanique s’explique par un niveau de la mer 120 mètres plus bas que l’actuel en raison de la présence de deux grandes calottes de glace sur l’Amérique et l’Europe du Nord. La pression barométrique à la surface de la mer était donc légèrement plus élevée, ce qui introduit un réchauffement adiabatique d’origine non climatique d’environ 0,6 °C. Le contraste entre les océans et les continents était donc plus marqué que ne pouvait le laisser penser la théorie.

En intégrant l’impact du niveau des mers, l’étude fait cependant état d’un très bon accord entre les modélisations, la théorie et les enregistrements paléoclimatiques, avec une convergence des résultats. Ces différentes sources de preuves permettent fournissent ainsi une estimation plus précise de l’amplification terrestre à différentes échelles de temps, en particulier aux basses et moyennes latitudes, là où la théorie est la plus applicable et où le stress thermique s’ajoutera à un important stress hydrique.

« Nous montrons qu’un modèle simple qui intègre les changements d’humidité et du niveau des mers décrit fidèlement l’amplification des changements de température sur les continents comme 40 % plus importants que sur l’océan », rapporte Pierre-Henri Blard, l’un des coauteurs de l’étude. « Notre recherche nous donne plus de certitude sur la façon dont les modèles projettent les modalités régionales du réchauffement futur », ajoute Alan Seltzer, auteur principal du papier.