
A quelle vitesse la Terre se réchauffe-t-elle ? Les scientifiques peinent à répondre de manière précise. Même les meilleurs experts internationaux, ceux du Groupe intergouvernemental sur l'évolution du climat (Giec), préfèrent envisager plusieurs scénarios, avec différentes hausses de température. Leur nouveau rapport spécial, qui doit être dévoilé le 8 octobre, prend ainsi pour hypothèse un réchauffement de 1,5 °C depuis le début de l'ère industrielle.   Hélas, ce cadre de travail paraît bien fragile, pour deux raisons. D'une part, les émissions de gaz à effet de serre continuent de grimper, en dépit des engagements pris à Paris en 2015. "Au rythme actuel, impossible de ne pas dépasser 1,5 °C d'ici aux années 2040", admettait, dès la fin septembre, le climatologue français Jean Jouzel, ancien vice-président de cette institution où il a travaillé durant vingt ans.  Estimations globales moyennes des températures terrestres et océaniques depuis l'ère préindustrielle. NASA / GISS D'autre part, les spécialistes se heurtent à un problème technique peu connu du grand public lorsqu'ils cherchent à préciser l'ampleur du réchauffement climatique : leurs modèles ne parviennent pas à prendre en compte les points de bascule (ou tipping points). Ces mécanismes instables, identifiés déjà depuis plusieurs décennies, peuvent se résumer en une phrase : au-delà de certaines températures, des zones géographiques qui interagissent avec le climat précipitent alors leur propre destin, même si l'homme suspend toutes ses actions polluantes.   Le principe s'applique par exemple à la fonte de la calotte polaire. "Sa stabilité dépend de la chaleur : soit elle parvient à rester glacée, soit elle fond totalement à terme", explique l'enseignant-chercheur Vincent Moron (laboratoire Cerege/université d'Aix-Marseille). Pour mieux comprendre ce passage d'un état à un autre, l'expert invite à visualiser deux bols, posés côte à côte. Dans le premier, une bille représente la température. Lorsque celle-ci est poussée légèrement, elle s'élève sur les bords mais finit toujours par revenir à sa position initiale. En revanche, si l'impulsion est trop forte, elle bascule dans l'autre bol et y trouve un nouvel équilibre. Le plus dur pour les scientifiques consiste à trouver le niveau de température entraînant la bascule. Pour la calotte du Groenland et celle de l'Antarctique occidental, les deux plus fragiles, les estimations varient de + 1 à... + 4 °C. Des seuils très proches des données observées aujourd'hui.  Mais ces calculs d'instabilité donnent lieu, eux aussi, à des débats d'experts. "Ces problèmes touchent l'endroit où on a le plus d'incertitudes", confirme Didier Swingedouw, spécialiste des paléoenvironnements océaniques (CNRS/université de Bordeaux). Le concept même de point de bascule est débattu, faute de consensus. "C'est terrible, sa définition scientifique est imprécise, constate Jean-Louis Dufresne, du Centre de modélisation du climat (IPSL/université de Jussieu). L'idée reflète toutefois une inquiétude fondamentale : les simulations intègrent-elles bien tous les phénomènes d'amplification rapide ?" Ou encore les autres notions intrinsèquement liées aux tipping points : l'interconnexion aux autres systèmes et, surtout, la question de la réversibilité.  Ces amplifications perturbatrices se glissent partout. Une étude publiée cet été dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences tente justement d'évaluer leur influence sur des zones clefs de la planète comme les calottes glaciaires, l'Amazonie, les courants marins, El Niño ou encore le pergélisol (le nom français du permafrost), cette bande de terre gelée en permanence située dans le nord de la Russie et du Canada. Son dégel complet, s'il se produisait, libérerait d'importantes quantités de matière organique morte, sous la forme de deux gaz à effet de serre : le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane. Autrement dit, plus le pergélisol chauffe, plus il émet lui aussi de quoi réchauffer le climat.   Florent Dominé, lors d'une mesure de la température de la tundra à Kuujjuarapik (Québec) en 2014. AFP PHOTO /CLEMENT SABOURIN Le mécanisme d'amplification est connu. Pourtant, son effet global s'évalue difficilement. "Sur un siècle, ce dégel pourrait peser l'équivalent de dix années de nos émissions", précise Jean Jouzel. D'autres nuancent ce bilan, à l'instar de Florent Dominé, fin connaisseur du sujet au laboratoire franco-canadien Takuvik (CNRS/université de Laval). "Ces processus polaires figurent parmi les moins bien connus du climat et on découvre tous les ans de nouvelles rétroactions qui fonctionnent d'ailleurs dans les deux sens", indique-t-il. Car, si certains phénomènes accentuent le réchauffement, d'autres peuvent le freiner, créant une forme de résilience ! "Par exemple, en cas de dégel du pergélisol, une végétation va pousser pendant des millénaires et capturer à son tour le carbone, détaille Florent Dominé. Sauf que, en l'état, la recherche ne sait pas si cette croissance permettrait de compenser les émissions du sol."  Une chose est sûre : la Terre a déjà vécu des basculements provoqués par des amplifications naturelles. Les scientifiques ont longtemps pensé que le climat n'évoluait que de manière très lente, jusqu'à une découverte, il y a quarante ans, lors de forages au Groenland. Selon la profondeur, ses glaces servent d'archives climatiques assez précises. Elles témoignent ainsi de plusieurs réchauffements abrupts il y a plus de dix mille ans, de l'ordre de 10 °C localement en quelques décennies, suivis d'un refroidissement. "Le contexte de la période glaciaire n'était pas comparable, commente Didier Swingedouw. Ces traces montrent néanmoins que le système dynamique du climat peut varier brutalement."  Une chercheuse tenant une carotte glaciaire, un échantillon de glace obtenu par forage qui renferme une partie de l'histoire du climat. MaxPPP/EPA/EVERETT KENNEDY BROWN La cause possible de ces écarts ? Une perturbation au niveau des flux marins qui parcourent l'Atlantique. En temps normal, un courant d'eau chaude et salée remonte du large de l'Afrique du Sud vers le nord jusqu'en Arctique, où il plonge en se refroidissant et repart en sens inverse. Or une fonte massive d'iceberg peut ralentir tout ce processus, avec des conséquences variables sur la température des continents, en plus d'une élévation du niveau de la mer. "L'Europe et l'Amérique du Nord sont aux premières loges avec, paradoxalement, un risque de refroidissement, selon Didier Swingedouw. Mais les effets les plus forts se feraient ressentir jusqu'au Sahel, où les pluies migreraient plus au sud, mettant en péril toute l'agriculture." Plusieurs points de bascule pourraient même "entrer en résonance" : la forêt d'Amazonie serait privée d'une partie des précipitations, diminuant finalement son rôle de piège à CO2, ajoute l'expert, qui pointe "assez peu de recherches sur ces enchaînements incertains".  LIRE AUSSI >> Les aspirateurs à CO2 sont-ils efficaces ?  "Je ne suis pas convaincu par l'existence d'un tel effet domino", lance Olivier Boucher, responsable du Centre de modélisation du climat (IPSL/université de Jussieu). A l'image de plusieurs autres chercheurs interrogés, il doute des possibilités d'emballement généralisé, sans contester pour autant l'irréversibilité créée par la plupart des points de bascule. "Tout est une question de temps, explique-t-il. A l'échelle d'une vie humaine, si la hausse des températures tue la forêt d'Amazonie, ce n'est pas réversible. Même si le climat redevient favorable, il faudrait un millénaire pour qu'elle se reconstitue". Il en va de même pour la banquise qui réfléchit le soleil et protège l'océan : si elle disparaît, l'eau qui prendra sa place absorbera le rayonnement et accélérera le réchauffement. "Cependant, cette glace de mer se reforme rapidement si la température baisse, c'est réversible... à condition de refroidir le climat", tempère Olivier Boucher.  LIRE AUSSI >> Un demi-degré de plus, beaucoup d'effets   Bien qu'il soit controversé, le concept de point de bascule pose aux scientifiques un défi de modélisation. "Notre capacité à l'identifier, à l'intégrer et donc à le prédire est embryonnaire, comme pour les séismes", assure Florent Dominé. "Les simulations restent des versions tronquées de la réalité, forcément idéalisées, estime de son côté Vincent Moron. D'ailleurs, aucune d'elles ne parvient à projeter un effondrement du Groenland d'ici à 2100." Au fil des années et des découvertes, le Giec tient de plus en plus compte des rétroactions et des risques d'instabilité dans ses travaux. "Ça s'améliore. Toutefois, le dernier rapport d'évaluation (2014) s'appuie sur des modèles qui ne répondent pas encore complètement à nos attentes, conclut Jean Jouzel. Ces doutes justifient que les points de bascule attirent l'attention. Pour autant, il ne faudrait pas masquer le principal coupable du réchauffement climatique : nos propres émissions." L'erreur est humaine, l'aveuglement serait catastrophique.  Une vue de Vénus et son atmosphère, prise en 2013 par la sonde européenne Venus Express. ESA/MPS/DLR/IDA, M. Pérez-Ayúcar & C. Wilson La troisième planète du Système solaire, notre voisine Vénus, illustre, de manière spectaculaire, les phénomènes de bascule climatique. Selon les spécialistes, son atmosphère n'a pas toujours été invivable et composée essentiellement de CO2. Le passage à un certain seuil de température aurait provoqué un emballement de son effet de serre, jusqu'à l'évaporation de ses océans en vapeur d'eau qui a encore aggravé cet effet.  La surface de Vénus atteint en moyenne 460 °C aujourd'hui, une température plus élevée que sur Mercure, la planète la plus proche du Soleil ! Il s'agit cependant d'un cas extrême, peu comparable à la Terre.  
