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Le climat dans tous ses états !

La première recherche de correspondance entre l’activité solaire et le climat date de plus de deux siècles (Herschel 1801), mais des corrélations significatives entre séries bien datées n’ont été publiées que beaucoup plus récemment avec des marqueurs comme les taches solaires (Eddy 1976), les cosmonucléides 10Be & 14C et l’indice géomagnétique AA. Les échelles de temps vont des derniers millénaires jusqu’au dernier siècle pour lequel l’influence anthropique se mêle aux forçages naturels du Soleil et des volcans.

Les équipes françaises sont à la pointe des recherches visant à reconstituer ces forçages externes, travaux qui prendront de l’ampleur grâce au programme ANR VolSol (collaboration entre le CEREGE, le LGGE et le LATMOS). Le but est de mesurer, pour la première fois dans les mêmes archives glaciaires, le 10Be (avec l’accélérateur de 5MV d’Aix-en-Provence), ainsi que des anomalies isotopiques du soufre, signature stratosphérique des éruptions volcaniques majeures. L’objectif ultime est de reconstituer la variabilité temporelle des forçages naturels du climat.

Figure 1 : Spectromètre ASTER (tandem de 5MV) d’Aix-en-Provence. © G. Aumaître, CEREGE

Une corrélation temporelle entre forçage et climat ne suffit évidemment pas pour prouver et comprendre un lien causal. Des recherches actives se poursuivent sur les mécanismes et les rétroactions climatiques associées. Depuis 30 ans, les mesures par les satellites montrent que l’éclairement solaire total fluctue de 0,1 % en phase avec le cycle de 11 ans, la composante U.V. variant dans de plus larges proportions. En plus de ces effets directs, une hypothèse ancienne (Ney 1959) a été relancée à la fin des années 90 en comparant la nébulosité et le flux de rayons cosmiques, une hypothèse qui reste encore controversée).

La modélisation numérique et l’étude statistique des séries temporelles montrent que le Soleil a eu une influence notable sur le climat pendant le dernier millénaire jusqu’à la première moitié du 20e siècle), mais qu’ensuite, le réchauffement mondial observé est tel qu’il ne se corrèle plus avec le forçage solaire, qu’on en considère l’éclairement, les rayons cosmiques, les cosmonucléides ou l’activité géomagnétique. Ceci signale l’influence probable d’autres sources, notamment celle des gaz à effet de serre.

Références :

  • Bard E., Raisbeck G., Yiou F., Jouzel J. Quat. Sci. Rev. 26, 2301-2308 (2007).
  • Bard E., Delaygue G. Earth Planet. Sci. Lett. 265, 302-307 (2008).
  • Baroni M., Thiemens M.H., Delmas R.J., Savarino J. Science 315, 84-87 (2007).
  • Benestad R.E., Schmidt G.A. J. Geophys. Res. 114, D14101 (2009).
  • Bond G. et al. Science 294, 2130-2136 (2001).
  • Cliver E.W., Boriakoff V., Feynman J. Geophys. Res. Lett. 25 (7), 1035-1038 (1998).
  • Eddy J.A. Science 192, 1189-1202 (1976).
  • Fröhlich C., Lean J. Astron. Astrophys. Rev. 12 (4), 273-320 (2004).
  • Herschel F.W. Phil. Trans. R. Soc. 91, 265-318 (1801).
  • Lockwood M., Fröhlich C. Proc. R. Soc. A 463, 2447–2460 (2007).
  • Meehl G.A. et al. J. Climate 17, 3721-3727 (2004).
  • Ney E.P. Nature 183, 451-452 (1959).
  • Solomon S. et al. IPCC AR4, Cambridge University Press (2007).
  • Svensmark H., Friis-Christensen E. J. Atm. Sol.-Terr. Phys. 59, 1225-1232 (1997).

Édouard Bard est professeur au Collège de France où il détient la chaire de l’évolution du climat et de l’environnement. Il est chercheur au CEREGE à Aix-en-Provence.