Les points critiques du système climatique et la difficulté de prévoir un effondrement

Une étude récente a mis en garde contre la possibilité Effondrement du tapis roulant océanique (AMOC), qui, s’il se produisait, générerait un refroidissement local dans le nord de l’Europe.

Le détroit du Danemark, entre l’Islande et le Groenland, constitue un point critique pour le climat local de l’Europe. L’eau fournie par le Flux du Golfede l’Atlantique à l’Arctique, doit sortir quelque part, et cette sortie ou drainage se produit précisément là.

Une fois passé le détroit, le talus continental descend de 3 000 mètres et l’eau très salée et donc lourde, puisée depuis les Caraïbes, s’enfonce dans la « plus haute » cascade du monde.

Les nouveaux travaux suggèrent que la fonte des glaciers et des calottes glaciaires fournirait une grande quantité d’eau douce, réduisant ainsi la salinité et empêchant ainsi l’eau salée de s’enfoncer dans ce détroit. De cette manière, la réduction de la salinité pourrait conduire à un point de bascule qui conduirait à l’effondrement de l’AMOC.

Il faut toutefois tenir compte du fait que les modèles utilisés dans toute étude introduisent nécessairement des simplifications. Le système climatique est très complexe et de nombreux facteurs influencent la dynamique de l’océan.

Les points critiques d’un système complexe

Le système climatique est ce que l’on appelle en physique un système complexe, c’est-à-dire qu’il est composé de multiples parties différentes qui interagissent : l’atmosphère, les océans, les régions polaires recouvertes de glace (cryosphère), la biosphère et l’action humaine, chacun avec ses échelles d’énergie et de temps de réponses à divers stimuli.

Le climat est la réponse atmosphérique à l’équilibre, ou à l’absence d’équilibre, entre l’apport d’énergie du Soleil à la Terre et la production d’énergie sous forme de rayonnement à ondes longues de la surface de la planète vers l’espace. Imaginons un tel système représenté par deux paraboles inversées, reliées par une petite zone plate à l’un de leurs sommets.

Disons que la parabole de gauche représente la Terre recouverte de glace et celle de droite, libre de glace. Nous pouvons représenter les oscillations glaciaires comme une boule qui monte d’un côté jusqu’à atteindre le sommet. Elle revient généralement vers la vallée, mais parfois la balle atteint le sommet et glisse vers la droite. Le système change alors d’état.

Au sommet, une très légère poussée dans un sens ou dans l’autre précipite le système vers une glaciation ou un état de température élevée. Ce sommet est ce que nous considérerions comme un point critique.

Les systèmes complexes sont généralement non linéaires avec des rétroactions positives. L’exemple le plus simple à comprendre correspond au dicton espagnol « les riches s’enrichissent et les pauvres s’appauvrissent ». Lorsqu’une personne commence à avoir de l’argent, elle peut investir, et si elle le fait bien, elle gagne plus d’argent, qui peut être réinvestie, sur le chemin de la richesse.

Dans le système climatique, la chaleur de l’atmosphère fait fondre la glace de la toundra sibérienne et canadienne, et le réchauffement de l’eau fait fondre la glace marine de l’Arctique. À mesure que l’étendue de la glace diminue, la Terre réfléchit moins d’énergie et se réchauffe davantage ; ensuite, davantage de glace fond et la Terre se réchauffe encore plus, etc. Et nous avançons ainsi vers un nouveau climat.

Ainsi, en revenant à l’étude récente, nous devons tenir compte du fait que le changement climatique entraîne un réchauffement croissant de l’eau des océans et, par conséquent, retenir plus de sel. Par conséquent, il est peu probable que le mélange avec de l’eau douce provenant de la fonte des glaces, maintenant ou au cours de ce siècle, réduise suffisamment la salinité du Gulf Stream pour provoquer l’effondrement de l’AMOC.

Le rôle des forêts dans le climat

Un autre point critique du système climatique sont les forêts : elles évaporent l’eau du sous-sol vers l’atmosphère, qui devient localement saturée et génère des pluies. S’ils sont coupés, le sol s’assèche, il n’y a pas d’évaporation et il ne pleut plus. Cela se produit dans la chaîne côtière méditerranéenne, à l’abri des pluies de l’Atlantique et qui nécessite l’eau de la mer locale. Cela génère une énorme quantité de vapeur d’eau, mais l’air qui entre de la mer vers l’intérieur se réchauffe et diminue son humidité relative.

Les forêts ajoutent une petite quantité de vapeur qui sature l’air et commence à pleuvoir. La disparition des forêts et surexploitation des aquifères conduit à des points critiques dont le développement est la désertification.

Le raisonnement non linéaire est rare chez les humains et dans l’analyse de nombreux systèmes. Cela nécessite une vision globale et à long terme. Nos esprits y sont très mal préparés. La chose la plus courante est que nous pensons qu’une cause génère un effet, et qu’une double cause doit générer un double effet, et cela se produit généralement dans les systèmes simples.

En tant qu’animaux, nous avons été formés pendant des millions d’années dans ces conditions de systèmes simples. Malgré cela, la littérature et le théâtre ont exploré sans le savoir les problèmes de la rétroaction positive. Mais ils ont été très rarement introduits dans l’analyse de la réalité.