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L’amplification du réchauffement global par les nuages, une influence qui se précise

Crédits : Pixabay.

Les efforts de recherche se poursuivent pour mieux évaluer la rétroaction des nuages sur le réchauffement climatique. De récents travaux annoncent avoir réussi à réduire l’incertitude associée à cette dernière. Ils projettent un impact amplificateur modéré, lié à une dissipation partielle des nuages bas et de leur effet parasol. Les résultats paraissent dans la revue Nature ce 13 mai. 

Pour un scénario d’émissions de gaz à effet de serre donné, l’incertitude la plus importante quant à l’amplitude du réchauffement futur vient des nuages. En raison de leur interaction avec le rayonnement solaire et le flux infrarouge terrestre, ceux-ci exercent en effet une profonde influence sur le bilan radiatif de la planète. Leur évolution dans un climat qui se réchauffe est donc une question majeure car ils peuvent aussi bien atténuer les changements climatiques que les amplifier. On parle de rétroaction nuageuse négative ou positive, respectivement.

Les nuages, la bête noire des climatologues

Or, les modèles utilisés pour anticiper l’avenir ne permettent pas encore de résoudre les échelles spatiales les plus fines nécessaires à une bonne représentation de la physique nuageuse. Faute de mieux, des représentations simplifiées sont donc utilisées. En outre, la diversité des mécanismes par lesquels les nuages influent sur les transferts d’énergie amène des effets concurrents dont la résultante est loin d’être triviale.

Ainsi, les différentes simulations proposent un large éventail de valeurs, limitant de fait leur capacité à éclairer la problématique. On donne habituellement une fourchette de 2 °C à 4 °C de réchauffement global pour un doublement de la concentration atmosphérique en CO2. Une incertitude qui découle en grande partie de l’évolution des nuages bas – de type stratus et stratocumulus – en réponse à une augmentation des températures.

nuages bas
Nuages bas longeant les côtes de Californie, très visibles car réfléchissant efficacement les rayons solaires. Crédits : Wikimedia Commons.

De récents travaux parus dans la revue Nature ont permis de réduire cet intervalle de façon ingénieuse en tirant parti des observations satellitaires. Plus précisément, en évaluant les variations nuageuses interannuelles liées à des fluctuations de type El Niño ou vague de chaleur océanique. En contraignant les modèles avec ces données, ils ont pu estimer avec une meilleure précision la réaction globale des nuages bas à un réchauffement du climat.

Une raréfaction des stratus et stratocumulus

Les résultats font état d’une rétroaction positive modérée, due à une diminution partielle des stratus et stratocumulus marins situés entre les latitudes moyennes et subtropicales. Comme ces nuages réfléchissent efficacement le rayonnement solaire, leur réduction permet à une fraction plus importante de l’énergie incidente d’entrer dans le système climatique. En somme, d’amplifier le réchauffement. La fourchette probable donnée par les chercheurs va de 2,4 °C à 3,6 °C de hausse pour un doublement de CO2. Des valeurs qui semblent exclure les rétroactions nuageuses minimales ou, au contraire, fortement positives proposées par certains modèles.

« Malgré une meilleure simulation de la rétroaction des nuages aux latitudes moyennes par plusieurs modèles climatiques de la génération actuelle, leurs rétroactions des cumulus d’alizés excessivement positives induisent des sensibilités climatiques irréalistement élevées », rapporte le papier dans son résumé. « Inversement, les modèles qui simulent des rétroactions de nuages bas excessivement faibles produisent des sensibilités climatiques irréalistement basses ».

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