Les modèles climatiques sont des outils essentiels pour les scientifiques, car ils donnent un aperçu de la manière dont notre climat pourrait changer en raison du réchauffement climatique d’origine humaine.
Alors que les températures mondiales continuent d’augmenter, ces modèles nous aident à prévoir et à nous préparer aux impacts d’une crise climatique imminente.
Cependant, des découvertes récentes suggèrent que notre confiance dans ces modèles pourrait être mal placée, car toutes les prédictions ne sont pas aussi précises que nous le pensons.
Une erreur de calcul glaciale
Au centre de la scène, dans une étude récemment publiée, se trouve le modèle exascale du système terrestre énergétique (E3SM).
C’est l’un des modèles couramment utilisés par les géoscientifiques, mais des recherches récentes révèlent des inexactitudes importantes dans ses prédictions.
Cette recherche a été menée par des scientifiques du Département des sciences du système terrestre de Université de Californie à Irvine et le Département des sciences et de l’ingénierie du climat et de l’espace de l’Université du Michigan.
L’étude a révélé que l’E3SM surestime un élément critique de notre système climatique : l’albédo, ou le degré auquel la glace réfléchit la lumière du soleil vers l’espace.
Les chercheurs ont découvert que l’E3SM amplifiait de manière incorrecte le niveau de réflexion de la lumière solaire sur la glace, provoquant une erreur de calcul dans la prévision du réchauffement de la planète.
« Nous avons constaté qu’avec les anciennes versions de modèles, la glace est trop réfléchissante d’environ cinq pour cent », a noté Chloe Clarke, la scientifique du projet de l’équipe.
Pourquoi l’albédo de la glace est-il important ?
La quantité de lumière solaire reçue et réfléchie par la Terre est primordiale pour déterminer la vitesse à laquelle la planète continuera à se réchauffer.
La surestimation de l’albédo par l’E3SM provient du fait que l’équipe ne prend pas en compte ce qu’elle appelle les « propriétés microphysiques de la glace ».
En termes plus simples, il s’agit de facteurs tels que les algues et la poussière qui peuvent perturber les capacités de réflexion de la glace. Les algues et la poussière de couleur foncée peuvent diminuer la réflectivité, rendant la glace moins efficace pour réfléchir la lumière du soleil.
La glace noire absorbe plus de lumière solaire
« Une grande partie de la fonte de la calotte glaciaire du Groenland (GrIS) provient de régions où la glace est sombre et nue, car la glace sombre absorbe plus de lumière solaire entrante que les régions où la neige est brillante », ont noté les auteurs de l’étude.
Les experts ont souligné que les modèles du système terrestre, qui simulent les changements du climat de la Terre et les impacts de ces changements, prescrivent la réflectivité de ces régions de glace noire comme une constante.
« Ces travaux démontrent que traiter la glace nue comme si elle avait une réflectivité constante n’est pas une bonne approximation, car les régions de glace sombre changent à mesure que le manteau neigeux hivernal fond et que les impuretés s’accumulent à la surface de la glace. »
Estimations de la fonte des glaces marines
L’équipe a utilisé des données satellite pour surveiller l’albédo de la calotte glaciaire du Groenland afin de démontrer les taux de réflexion inexacts dans E3SM.
« Le modèle estime que la fonte sera inférieure à ce que l’on pourrait attendre des propriétés microphysiques de la glace », a déclaré Clarke.
La découverte d’une mesure plus précise de la réflectivité de la glace a permis de prédire que la calotte glaciaire du Groenland fond à un rythme d’environ six gigatonnes supérieur à celui estimé par les anciennes versions du modèle.
L’effet d’entraînement sur la modélisation climatique
Ces erreurs apparemment minimes peuvent avoir des conséquences considérables. L’équipe espère que ses résultats renforceront l’efficacité des modèles climatiques, en mettant en lumière l’importance des rétroactions climatiques liées à la neige et à la glace.
Les experts prévoient désormais d’étendre leurs recherches au-delà du Groenland. L’objectif est de rendre ces résultats utilisables à l’échelle mondiale et pas seulement au Groenland, a expliqué Clarke. Cela comprendra l’application des résultats aux glaciers d’autres régions, comme les Andes et l’Alaska, pour mesurer la précision du nouvel albédo de glace.
Notre compréhension du climat de la Terre est complexe et en constante évolution. Ces travaux importants nous permettent de nous rapprocher d’une prévision plus précise de l’avenir de notre planète, en démêlant les complexités de notre changement climatique, petit à petit.
Améliorer la précision des modèles climatiques
Alors que la science de la modélisation climatique continue de progresser, l’accent mis sur la précision est plus crucial que jamais.
Les améliorations apportées aux modèles climatiques, telles qu’une meilleure compréhension de l’albédo de la glace, fournissent des données plus fiables pour prédire les scénarios climatiques futurs.
Ces améliorations permettent aux décideurs politiques et aux scientifiques de prendre des décisions plus éclairées sur l’action climatique.
Grâce à des recherches et à une collaboration continues, nous pouvons affiner ces modèles afin de refléter plus précisément les complexités du système climatique de la Terre, garantissant ainsi que nos stratégies de lutte contre le changement climatique reposent sur les meilleures données scientifiques disponibles.
L’étude est publiée dans le Journal de recherche géophysique : Atmosphères.
Crédit photo : NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
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2024-07-19 02:20:49
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