Thread by @valmasdel

Vous avez peut-être remarqué qu'il n'y a pas de chapitre dédié au paléoclimat dans le rapport @IPCC_CH #GIEC AR6 2021 #ClimateReport - alors qu'il y avait des chapitres dédiés dans les rapports précédents du groupe I pour l'AR4 (2007) et l'AR5 (2013)...

Pourquoi? ⬇️
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Le #ClimateReport 2021 a été structuré pour intégrer l'ensemble des sources de connaissances scientifiques (approche holistique) pour mieux comprendre le système climatique - dont observations, modélisation, compréhension de processus, et apports des climats passés.

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Ce rapport reflète de multiples avancées qui ont été possibles grâce aux progrès dans la reconstruction, la modélisation et la compréhension des variations climatiques passées.

Exemples de jalons en sciences du climat (Figure 1.6)

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Vous trouverez dans le résumé technique (Box 2) un résumé de la manière dont les connaissances sur le climat passé sont abordées dans ce rapport et font avancer notre compréhension : ipcc.ch/report/ar6/wg1/

En voici quelques résultats, à partir des figures clés du rapport
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Les données paléo prolongent vers le passé les observations instrumentales des variables et facteurs climatiques, fournissant le contexte de long terme nécessaire pour évaluer dans quelle mesure les changements récents et potentiels sont inhabituels.

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Ex : contexte des derniers 2000 ans (Figure 1.26)

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En fait, des niveaux de réchauffement planétaire qui n'avaient pas été connus depuis des millions d'années pourraient être atteints d'ici 2300, selon la trajectoire d'émissions de gaz à effet de serre qui sera suivie (Figure TS.1)

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Par exemple, la dernière fois que la température de surface planétaire s'est maintenue à 2,5°C ou +, c'était il y a plus de 3 millions d'années. Ce niveau pourrait être atteint d'ici 2100 en cas de stagnation des émissions au niveau actuel pour quelques décennies (en jaune)

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Ces connaissances sont issues de l'étude d'une large palette d'archives naturelles (campagnes de terrain pour échantillonnage / carottage, datations, analyses de proxies, calibrations, reconstructions) (Chapitre 1, Figure 1.7)

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Certaines périodes passées spécifiques ont fait l'objet de recherches approfondies, reflétant des exemples d'états différents du système climatique, ou des transitions rapides (Chapitre 2, Figure 2.34, encadré 2.31, Table 1)

Ces périodes ont des caractéristiques différentes, du fait de facteurs climatiques naturels différents. Je les vois comme des "expériences naturelles" sur le climat de la Terre. Certaines font l'objet d'intercomparaisons systématiques de modèles de climat (Box TS.2)

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Cela nous permet de mieux comprendre la réponse du climat aux forçages et nous permet d'évaluer la capacité des modèles climatiques à simuler les variations naturelles passées.

OK pour la température de surface pour ces périodes (Résumé technique, box TS.2)

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Les archives naturelles sont aussi utilisées pour caractériser le forçage radiatif associé aux variations de l'activité du soleil et des volcans (Figure 2.2)

(axes de gauche, forçage radiatif + implique réchauffement, - implique refroidissement)

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La variabilité climatique naturelle au cours des derniers siècles est dominée par l'effet des éruptions volcaniques majeures

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et globalement, les modèles climatiques reproduisent les variations de température de surface au cours du dernier millénaire, y compris le refroidissement qui suit les périodes de volcanisme intense (Figure 3.2c)

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Lorsqu'on examine les comparaisons systématiques entre les reconstitutions paléoclimatiques et les simulations de modèles, pour le dernier maximum glaciaire et le milieu de l'Holocène, ...

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... l es modèles ont tendance à sous-estimer l'ampleur des grands changements (chapitre 3, figure 3.44).

Le forçage radiatif d'origine humaine entraîne une accumulation d'énergie supplémentaire dans le système climatique (figure TS.9).

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D'après les données paléoclimatiques et historiques, il est probable qu'au moins une grande éruption volcanique explosive se produise au cours du 21e siècle.

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Une telle éruption réduirait la température et les précipitations à la surface du globe, en particulier sur les terres, pendant 1-3 ans, altérerait la circulation de la mousson mondiale, modifierait les précipitations extrêmes ...

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et modifierait de nombreux facteurs climatiques générateurs d'impacts.

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Si une telle éruption se produit, elle masquerait donc temporairement et partiellement le changement climatique causé par les activités humaines.

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Une séquence de grandes éruptions volcaniques explosives en l'espace de quelques décennies s'est produite dans le passé, provoquant des perturbations climatiques mondiales et régionales importantes pendant plusieurs décennies.

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De tels événements ne peuvent être exclus à l'avenir, mais en raison de leur imprévisibilité inhérente, ils ne sont pas inclus dans l'ensemble des scénarios illustrés dans ce rapport (mais il existe un encadré dédié, Cross-Chapter Box 4.1, Figure 1).

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Les progrès issus des observation et des informations provenant des archives paléoclimatiques permettent d'obtenir une vue d'ensemble de chaque composante du système climatique et de ses changements à ce jour (FAQ2.1).

L'influence humaine a réchauffé le climat à un rythme sans précédent depuis au moins 2000 ans (Figure SPM.1).

Les températures de 2011-2020 dépassent celles de la période chaude (x siècles) la plus récente, il y a environ 6500 ans. Avant cela, la précédente se situait il y a environ 125 000 ans (la plage sur x siècles de température recoupe le niveau de 2011-2020 (encadré TS.1).

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L'ampleur des changements récents dans l'ensemble du système climatique et l'état actuel de nombreux aspects du système climatique sont sans précédent sur plusieurs siècles à plusieurs milliers d'années (adapté de FAQ1.1).

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En 2019, les concentrations atmosphériques de CO2 ont été plus élevées qu'au cours des derniers 2 millions d'années au moins, et les concentrations de CH4 et de N2O ont été les plus élevées depuis plus de 800 000 ans (Figure 2.3).

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Regardez les différences dans les rythmes de variations! (Figure 5.3)

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Depuis 1750, l'augmentation de la concentration atmosphérique en CO2 (+47%), CH4 (+156%) et N2O (+23%) a été aussi large que les variations naturelles entre périodes glaciaires et interglaciaires!

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Les projections de changements régionaux peuvent aussi être comparées à la variabilité hydroclimatique passée.

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Pour le pourtours de la Méditerranée, le sud-ouest de l'Amérique du Sud, et l'ouest de l'Amérique du Nord, l'aridification future va largement excéder l'ampleur des changements connus au cours du dernier millénaire (Figure 8.20)

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Les périodes de climats passés complètent les connaissances issues des projections des modèles climatiques en fournissant des exemples concrets des caractéristiques climatiques pour différents niveaux passés de réchauffement planétaire.

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Ces connaissances empiriques montrent la manière dont les composantes du système climatique qui répondent lentement s'ajustent à l'échelle de siècles à millénaires - et c'est l'échelle de temps des effets inéluctables de la perturbation actuelle due aux activités humaines.

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Les climats passés montrent également des changements de température de surface plus prononcés au dessus des terres que de l'océan, ce qui est aussi observé actuellement, et simulé pour les changements passés et futurs.

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Par exemple, la température de surface planétaire était environ 1,1°C plus élevée en 2011-2020 par rapport à 1850-1900, avec une hausse plus large au-dessus des terres (environ 1,6°C) qu'au-dessus de l'océan (environ 0,9°C) (Figure 3.2)

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Que peut nous apprendre le passé sur l'avenir ? (FAQ1.3)

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Les changements sont irréversibles à l'échelle de centaines à milliers d'années pour la température globale de l'océan, l'acidification et la perte d'oxygène de l'océan profond (Chapitre 9, Figure 9.9)

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A long terme, il est inexorable que le niveau de la mer continue à monter à l'échelle de siècles à millénaires du fait du réchauffement de l'océan profond et de la fonte des calottes, et reste élevé sur des millénaires (Figure 1.5)

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Au cours des prochains 2000 ans, le niveau de la mer montera de 2-3 m si le réchauffement est <1.5°C, 2-6 m s'il est <2°C, et davantage pour un pic plus élevé, et continuera à monter au cours des millénaires suivants (Infographics TS.1)

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Ces projections de montée du niveau de la mer sur plusieurs millénaires sont cohérentes avec les niveaux reconstruits pendant les périodes passées chaudes (Box TS.4, Figure 1)

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Que sait-on du climat du Pliocène, il y a environ 3 millions d'années, quand la concentration de CO2 était pendant longtemps à un niveau proche de l'actuel? (Chapter 2, Cross-Chapter Box 2.4, Figure 1)?

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La température de surface planétaire était 2,5-4°C plus chaude, les biomes se sont déplacés vers les pôles, les précipitations étaient plus intenses et les systèmes de moussons plus forts. Le niveau des mers 5-25m + élevé, avec des calottes réduites.

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Voici une comparaison plus fine entre simulations et données paléo pour la réponse à long terme (inexorable) du niveau moyen de la mer selon le pic de réchauffement à venir (Figure 9.30)

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Des réponses abruptes et des points de basculement ne peuvent pas être exclus, comme une forte augmentation de la fonte de l'Antarctique ou des dépérissements de forêts.

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La probabilité de telles éventualités ("à faible probabilité d'occurrence mais forts impacts potentiels") augmente avec le niveau de réchauffement planétaire.

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La circulation méridienne de retournement de l'Océan Atlantique (AMOC) va très probablement s'affaiblir au cours du 21ème siècle, dans tous les scénarios d'émissions. Forte confiance sur la diminution, mais faible confiance sur l'ampleur de la tendance.

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Il y a une confiance moyenne dans le fait qu'il n'y aura pas d'effondrement brutal de l'AMOC avant 2100.

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Si cela se produisait, cela provoquerait des changements abrupts de structure des conditions météorologiques régionales et du cycle de l'eau,

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comme un déplacement vers le sud de la ceinture des pluies tropicales, un affaiblissement des moussons africaines et asiatiques, et un renforcement des moussons de l'hémisphère sud, ainsi qu'un assèchement de l'Europe.

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Les informations sur l'état du système climatique au cours de périodes de référence paléoclimatiques bien décrites permettent de réduire la marge d'incertitude dans l'évaluation globale de la sensibilité de la Terre aux forçages climatiques.

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Sur la base de multiples sources de connaissances, la plage très probable de la sensibilité du climat à l'équilibre se situe entre 2°C et 5°C. La meilleure estimation est de 3°C, avec une plage probable de 2,5°C à 4°C, contre 1,5°C à 4,5°C estimée en 2013 (figure TS16).

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Les informations issues des modèles et des données paléoclimatiques permettent d'affirmer avec une grande confiance que le paramètre de rétroaction nette, α, augmente avec la température, c'est-à-dire que la sensibilité au forçage augmente avec la température (Figure 7.11).
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En raison de la grande diversité des estimations de l'ampleur de la dépendance à la température, il est actuellement impossible de donner une évaluation quantitative ou de l'inclure dans les projections futures basées sur des émulateurs (Figure 7.11 ci-dessous)

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La dispersion entre les modèles en ce qui concerne la sensibilité du climat à l'équilibre est + large pour CMIP6 que pour CMIP5 (Figure TS.16).

Ceci est lié aux rétroactions des nuages pour les courtes longueurs d'ondes (nuages extra-tropicaux mixtes glace et liquide).

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Certains modèles avec une forte sensibilité climatique à l'équilibre (>5°C) ou une faible sensibilité (<2°C) sont moins cohérents avec les changements climatiques passés (Figure 7.19)

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Les reconstructions paléo et les simulations montrent une amplification polaire pour les périodes glaciaires et chaudes. La confiance dans la capacité des modèles à la simuler est meilleure que pour l'AR5 (Figure 7.13)

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Les reconstructions issues d'archives naturelles jouent un rôle clé dans les progrès de la compréhension des climats passés.

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😢 mais certaines archives comme les glaciers des latitudes tempérées ou tropicales et les archives contemporaines utilisées pour les calibrations (eg coraux, arbres) disparaissent rapidement du fait de multiples pressions, dont la hausse des températures.

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Dans leur ensemble, les progrès de la paléoclimatologie ont contribué à mieux comprendre le changement climatique (FAQ1.1)

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J'attends des avancées des connaissances dans les années et décennies à venir, à partir de nouvelles approches et archives naturelles ("proxies"), de progrès pour la datation et la résolution temporelle, de meilleures reconstructions ...

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mais aussi d'intégrations entre données et modèles, dont l'assimilation de données et l'utilisation de contraintes émergentes issues du paléoclimat.

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