Cienciaes.com : Projection climatique. Nous avons parlé avec Manuel de Castro.

Nous sommes habitués à voir des prévisions météorologiques immédiates, grâce auxquelles nous connaissons avec une certaine approximation le comportement de la météo quelques heures ou jours à l’avance. Ces prédictions ne sont pas exactes, mais elles nous indiquent quelle est la probabilité que notre emplacement soit nuageux, pluvieux, enneigé ou ensoleillé.

Cependant, lorsque nous parlons de climat, la vision est beaucoup plus large. La météo ne nous dit pas s’il va pleuvoir dans les prochaines heures dans notre ville, mais elle parle plutôt des conditions moyennes qui peuvent exister d’ici des dizaines, des centaines, voire des milliers d’années, dans de grandes régions de la planète. À long terme, le nombre de facteurs en jeu est si divers et peut tellement varier qu’on ne peut plus parler de « prédictions » mais plutôt de « projections » climatiques. Notre invité, Manuel de Castro Muñoz de Lucas, professeur de physique de la Terre à la Faculté des sciences de l’environnement et de biochimie de l’Université de Castilla-La Mancha, nous explique aujourd’hui comment sont réalisées les projections climatiques et les facteurs qui doivent être pris en compte. dans les calculs du comportement climatique futur.

Pour obtenir une projection climatique, il est nécessaire d’utiliser des modèles mathématiques basés sur les équations fournies par les lois de la physique. La solution de ces équations mathématiques n’est pas du tout facile, elles n’ont rien à voir avec celles que l’on résolvait au lycée ou à l’université, pour pouvoir extraire des informations il faut utiliser des ordinateurs très puissants.

Les conditions climatiques des différentes régions de la Terre nous obligent à diviser la planète en parcelles plus petites, comme s’il s’agissait d’un immense nid d’abeilles, à étudier. Une parcelle typique a généralement des dimensions de 50 kilomètres de large et 50 km de long et plusieurs centaines de mètres de haut. Même si, à notre échelle, ils ne semblent pas petits, ils sont comparés à la taille de la Terre. En fait, des milliards de cellules de cette taille sont nécessaires pour couvrir la planète entière. Le défi de la prévision climatique consiste à résoudre les équations du modèle dans chacune de ces cellules.

Pour réaliser une projection climatique sur des dizaines d’années, les modèles doivent être alimentés par les données initiales de pression, de température, d’humidité, de vitesse du vent, etc. et, surtout, prendre en compte le comportement futur des êtres humains qui, comme c’est le cas, le sont. connu pour contribuer de manière significative à l’évolution du climat avec le rejet excessif de gaz à effet de serre. La puissance de calcul nécessaire pour relever le défi nécessite l’utilisation des ordinateurs les plus puissants au monde. Pourtant, nous dit Manuel de Castro, il faut des mois de calculs avec le plus grand supercalculateur existant pour obtenir une projection climatique qui, en fin de compte, nous donne une probabilité que le climat évolue dans un sens ou dans un autre.

Il n’existe que quelques centres de calcul dans le monde dotés de superordinateurs capables d’établir des projections climatiques pour l’ensemble de la planète et, à côté d’eux, il existe des centaines de lieux de recherche, comme le Groupe de Modélisation Numérique pour l’Environnement depuis UCLM, doté de supercalculateurs moins puissants, mais capables de résoudre le problème dans des régions plus petites du globe. Ensemble, ils disposent tous d’une puissance de recherche et de calcul extraordinaire qui leur permet de réaliser des projections climatiques qui nous donnent une image de plus en plus claire des défis climatiques de demain.

Bien que les équations mathématiques des modèles soient les mêmes pour tous, les paramètres qui y sont entrés peuvent varier légèrement d’un modèle à l’autre. Mais le climat est un système chaotique et de petites variations peuvent entraîner de grandes différences de comportement. Les projections ne sont donc pas exactes mais sont plutôt associées à une probabilité. Ainsi, les projections du climat futur sont confrontées à des défis très différents.

Cependant, les résultats obtenus permettent déjà de donner une image des dangers qui nous menacent dans le futur, si l’homme continue à rejeter des gaz à effet de serre au rythme actuel. C’est ces résultats qui ont permis au Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) préparent des rapports qui ont conduit 195 pays à signer le premier accord mondial contraignant lors de la Conférence sur le climat de Paris (COP21), tenue en décembre 2015.

À l’Université de Castille-La Manche, Manuel de Castro dirige le groupe de (MOMAC) où une douzaine de chercheurs utilisent un supercalculateur HPC réaliser, en collaboration avec des groupes de recherche européens et latino-américains, des projections du climat futur à l’échelle régionale en Europe et en Amérique du Sud.

Je vous invite à écouter les explications de Manuel de Castro Muñoz de Lucas, professeur de physique de la Terre à la Faculté des sciences de l’environnement et de biochimie de l’Université de Castille-La Manche à Tolède (Espagne) et directeur du Institut des Sciences de l’Environnement de UCLM.