Poil aux Neurones

Le réchaufement climatique, vaste blague ?
par
Jean Martin

Tout d'abord : Qu'est ce que l'effet de serre ?

Il existe de multiples descriptions plus ou moins compliquées et, surtout, plus ou moins exactes de l'effet de serre. C'est (en apparence) très facile à comprendre :

Le rayonnement solaire qui contient tout le spectre bien connu de l'arc en ciel (violet, indigo, bleu, vert, jaune, orangé, rouge), traverse sans trop de dommages ( sauf pour les ultraviolets) l'atmosphère terrestre et vient réchauffer notre planète (terres et océans).
La terre, échauffée fait comme un radiateur radiant. Elle émet à son tour des rayons infrarouges, invisibles à l'oeil nu. Une partie notable des rayons infrarouges ainsi irradiés vers l'espace sont arrêtés (absorbés) par les gaz à effets de serre contenus dans l'atmosphère. Ces gaz s'échauffent à leur tour ( les molécules se mettent à vibrer et à tourner) et rayonnent une partie de cette énergie (située à une longueur d'onde encore plus grande que celle qui est absorbée) vers la terre qui se réchauffe. A noter que dans cette hypothèse, la base de la troposphère (la partie inférieure de l'atmosphère qui joue le rôle de serre) doit s'échauffer encore plus que la terre.
Il est habituel ( mais totalement erroné ! voir les explications dans cette page ) de dire que tout se passe donc comme si la terre était emmitouflée dans une couverture, exactement comme une serre de jardin : La serre en verre = l'atmosphère. Les petits pots de culture = la planète. Malheureusement, cette image, généreusement propagée, est fausse pour de multiples raisons. D'abord une serre de jardin ne fonctionne pas comme cela ! Ensuite les molécules de gaz triatomiques excitées (CO2, 03, H20 etc...) ne restent pas sur place lorsqu'elles s'échauffent. Elles ont tendance à remonter dans l'atmosphère. Elles sont aussi soumises aux puissants courants de convection qui permettent à des molécules plus lourdes que l'air, comme le CO2, de remonter. Quoiqu'il arrive, on affirme que l'effet de serre réchauffe notre planète d'environ 33°C ! L'effet de serre permettrait donc la vie sur terre.
Il est amusant de noter que Svante Arrhénius qui proposa le premier un modèle d'effet de serre de jardin pour la terre pensait que le réchauffement de la planète serait d'environ 4 à 5°C pour un doublement de la proportion de CO2 dans l'atmosphère. Cela pourrait se produire dans 3000 ans, pensait-il. Les dernières prédictions du GIEC basées sur le modèle élémentaire d'Arrhénius (température = loi en logarithme de la concentration du CO2 multipliée par un coefficient alpha sur lequel des controverses ont encore cours...) retrouvent à peu près les mêmes indications en utilisant les plus gros ordinateurs de la planète. Le GIEC fait des projections de doublement du CO2 dans 100 ans ce qui est un peu étonnant vu que l'on nous prédit que le pétrole sera épuisé dans 50 ans...La théorie d'Arhhénius fut abondamment critiquée en 1896 et délaissée jusqu'en 1960, surtout parce que les cycles du soleil (Milankovitch) permettaient d'expliquer les grandes variations de température (notamment l'âge glaciaire) sur des millions d'années passées. Il semble donc que le GIEC ait remis à l'honneur la théorie d'Arrhénius de 1896 et oublié les cycles de Milankovitch. Comme cela est expliqué ci-dessous, la grande difficulté de ces modèles réside dans l'effet des contre réactions de la planète positives ou négatives. On les ignorait à l'époque d'Arrhénius et on en sait pas beaucoup plus à notre époque. Tout cela est très complexe. Vous saurez tout ou presque sur ce fameux "effet de serre" en allant voir cette page.

Quels sont les gaz à effet de serre :
Le plus important, c'est l'eau (H20 vapeur ou H20 nuages) qui représente entre 60% et 95% de l'effet de serre (selon les auteurs).
Ensuite vient le fameux CO2, le gaz carbonique qui contribue entre 3% et 30% (selon les auteurs) et qui absorbe les rayonnements infrarouges de longueurs d'onde d'environ 4,3 et 15 microns. Viennent ensuite une série de gaz très efficaces pour l'effet de serre mais moins abondants : Le méthane (CH4), l'oxyde nitreux (N20), l'ozone (03) et quelques autres plus rares encore. Les gaz à effets de serre ont tous des molécules (au moins) triatomiques. Cela est nécessaire pour qu'elles puissent vibrer et tourner sur elles mêmes, ce qui leur confère des bandes d'absorption infra-rouges propres à générer l'effet de serre..
Pour de multiples raisons scientifico-écologico-politiques, la vapeur d'eau qui pourtant est, de très loin, le principal responsable de l'effet de serre, a été négligé par les tenants de l'effet de serre anthropique (cad créé par l'homme). Seul le CO2 est dans le collimateur. Intéressons nous à lui, en particulier.

La thèse des partisans de l'effet de serre (tels Al Gore, Hulot, Stern, les écologistes, de nombreux membres du GIEC etc...) affirme que le CO2 émis par l'activité industrielle de l'homme est le responsable du réchauffement climatique et que ce dernier sera mauvais. Les média font du psittacisme (=répètent comme des perroquets) et les politiques suivent. Ils ont presque réussi à faire croire qu'il n'y avait plus de débat. Sur quoi se base leur certitude ?
Commençons par le début : D'où vient le CO2 ?
Quelques chiffres sur les différentes sources de CO2 et les échanges qui se produisent entre elles :
Note : Ci dessous, GtC veut dire Gigatonne de carbone, c'est à dire milliard de tonnes de carbone (contenu dans le CO2)

L'atmosphère contient environ 750 GtC
La surface des océans contient environ 1000 GtC
La végétation sur terre, les sols et les déchets contiennent environ 2200 GtC
En dessous de la surface, les océans renferment 38000 GtC

Les échanges entre les différentes sources, cette fois ci en GtC par an :

La surface des océans et l'atmosphère échangent, chaque année, 90 GtC.
La végétation sur terre et l'atmosphère échangent, chaque année, 60 GtC.
Les animaux marins (les planctons) et la surface de l'océan échangent, chaque année, 50 GtC
La surface des océans et les eaux en profondeur échangent, chaque année, 100 GtC...........

Et l'activité humaine dans tout cela ? me demanderez vous. Eh bien ...
L'homme injecterait, lui, chaque année, environ 3 GtC dans l'atmosphère sur les 5 à 7 GtC produits annuellement par combustion d'énergie fossile (pétrole, fiouls, gaz etc..).

Soient 3 GtC par an, avec une croissance de l'ordre de 0,3 pourcent par an, c'est à dire 0,009 GtC supplémentaire par an. "Peanuts" comme disent les américains !
Deux remarques utiles : Le CO2 est bien plus lourd que l'air (1,52 fois exactement = 44/29). Ainsi une grande partie du CO2 créé par les diverses combustions ne monte pas dans l'atmosphère mais reste sur terre pour s'infiltrer dans les sols, se dissoudre dans les océans, être absorbé par les plantes etc. C'est ce que l'on appelle les "puits" de CO2. L'autre partie du CO2 créé par l'homme monte dans l'atmosphère, entraîné par des mécanismes de convection divers. Honnêtement, et quoiqu'en disent certains, on ne sait pas quelle est la proportion exacte du CO2 créé par l'homme qui se retrouve dans l'atmosphère pour contribuer effectivement à l'effet de serre. Certains disent la moitié. Bon, admettons que l'homme envoie (peut-être) environ 3GtC par an dans l'atmosphère terrestre. Quoiqu'il en soit, l'apport humain paraît très faible, par rapport aux chiffres précédents. Mais les partisans du CO2 répondent en leur disant que les effets s'amplifient eux-mêmes ! C'est à dire qu'un peu plus de CO2 dans l'atmosphère réchauffe la planète et que cela crée encore plus de CO2 qui s'évapore des océans, que cela réchauffe l'eau qui s'évapore encore plus et ainsi de suite. La contribution de l'homme est petite mais il a une auto-amplification, ou contre-réaction positive, soutiennent-ils. Et c'est bien là que surviennent les problèmes qui divisent les scientifiques, quoiqu'en disent les écologistes ignorants et qui veulent nous persuader que l'affaire est entendue, une fois pour toute ! On patauge encore !
Ainsi, voici où demeurent les incertitudes actuelles:

Le premier problème qui déchaîne des tempêtes de conjectures et de discussions sans fins, c'est que le CO2 (et les autres gaz) ne reste pas sagement où il se trouve et que des échanges permanents et très efficaces entre la terre, les océans (surface et profondeur) et l'atmosphère brouillent toutes les cartes. Sans compter que ces échanges dépendent de la température qui, elle même, dépend des échanges. Ainsi, beaucoup se demandent encore : mais où passe donc le CO2 produit par l'homme ? Comme vous l'imaginez, les échanges entre les différentes sources de CO2, dépendent de la température qui à son tour dépend du CO2 mais aussi de H20... Ils sont très complexes et généralement mal connus dans l'état actuel de la science. Certains croient le savoir ...mais ils sont démentis par d'autres. Bref, honnêtement, on patauge encore !
Le second problème qui déchaîne aussi des tempêtes et des affrontements sanglants entre les partisans et les opposants à la thèse de l'effet de serre, c'est que l'on ignore beaucoup de choses sur la manière dont notre vieille planète réagit à un excès de CO2 dans l'atmosphère et à une élévation de température. C'est la biosphère, en particulier. Que deviennent les planctons et les algues marines (on les appelle les "biota"), les forêts et les plantes lors d'une augmentation de température et de CO2 ? (voir une découverte intéressante ici). Que devient l'immense réservoir thermique de l'eau des océans ? Que font les bactéries présentes dans le sol de la planète ? Ce n'est pas simple du tout et certains pensent que la paléoclimatologie (l'étude de la manière dont la biosphère a réagi dans un passé lointain où l'atmosphère était riche en CO2 et la température très élevée. La paléoclimatologie qui se fait en étudiant des fossiles, apportera des réponses à ces questions, comme par exemple ici.
Le troisième problème vient de notre incapacité actuelle à prévoir et à estimer l'influence de l'eau contenue dans l'atmosphère qui représente l'immense majorité des molécules présentes (!) et que l'on sait bien que H20 joue un rôle tout à fait primordial pour l'effet de serre, entre 95% et 64% selon les auteurs. Ainsi, de même pour la couverture nuageuse à basse altitude qui joue un rôle absolument décisif pour la température de la planète. Terra Incognita avec un grand I. Comment et pourquoi la vapeur d'eau se condense en gouttelettes ? Comment se forment les nuages ? Pourquoi il pleut ici mais pas là-bas ? Comme vous le verrez plus bas, des progrès dans la compréhension de ces phénomènes ouvrent grand les portes de la connaissance scientifique du climat et même de la météorologie. Pour l'heure et pour les tenants de l'effet de serre, c'est une inconnue pratiquement insurmontable quoiqu'en disent certains, avides de reconnaissance et de résultats!
Le quatrième problème c'est qu'on est encore incapable d'injecter avec certitude l'influence réelle du soleil et de ses variations périodiques dans les programmes d'ordinateurs. Sachant que le soleil est à l'origine de la chaleur sur notre planète mais aussi de la génération de champs magnétiques qui peuvent influencer la formation des nuages par les particules ionisées, ces inconnues mal maîtrisées suscitent de graves réserves sur les prévisions climatiques par ordinateur. Jusqu'au point où les chercheurs ont proposé un modèle qui expliquerait le réchauffement climatique uniquement à partir des instabilités solaires... qui ne sont même pas impliquées dans les modèles standards actuels. Alors que l'on débatte de l'efficacité de tel ou tel processus, oui, bien sûr. Mais qu'on les oublie dans les calculs, non !

Au vu de ces difficultés et du très grand nombre d'inconnues qui restent à élucider, on comprend que les prévisions sur le futur de notre planète soient pour le moins hasardeuses (voir paroles de grands chercheurs). Les mathématiciens ou les physiciens sérieux diraient qu'il s'agit d'un énorme système d'équations différentielles à coefficients inconnus, non linéaires et couplées entre elles et donc très difficile à élucider (voir cette page sur les graves critiques de physiciens sur les modèles des climatologues). En plus, une partie est plus ou moins chaotique c'est à dire très sensible aux conditions initiales souvent inconnues! Il n'y a pas pire ! Pourtant, les programmeurs sur ordinateurs s'en donnent à coeur joie avec des millions de paramètres inconnus et la forme des équations maîtresses qu'il faut essayer de deviner. Disons gentiment que, comme toujours, ils obtiennent des résultats mais le problème c'est que l'on peut faire évoluer a volo les résultats en changeant un seul des paramètres ou une seule des équations inconnues. Comment croire que les ordinateurs font une prédiction correcte alors que les mécanismes essentiels des échanges et des contre-réactions (feedbacks) positives et négatives sont encore très mal comprises et font toujours l'objet d'âpres discussions entre les chimistes, les physiciens, les climatologues, les géophysiciens etc.?
Ainsi pour un scientifique rigoureux et au niveau d'incertitude scientifique où nous nous trouvons actuellement, la croyance dans la véracité de telle ou telle prédiction d'ordinateur semble plus relever de la foi que de la certitude scientifique ! Sans compter que vu la multiplicité des méthodes de résolution possibles, les équations hasardeuses et le nombre de paramètres injectables, les résultats des simulations sur ordinateur sont très difficilement contrôlables par quiconque ne les a pas programmées lui-même. Bref, on nage et les partis-pris prennent le dessus, déclenchant des polémiques dont le niveau n'est pas celui que l'on pourrait attendre d'un grand débat scientifique et de scientifiques honnêtes et rigoureux. Pour leur part, les politiques et les écologistes choisissent les résultats qui leurs conviennent, mais ils ignorent tout des nombreuses incertitudes, des approximations et des problèmes que posent encore les méthodes qui ont été employées. Bref, ils sont dans l'incapacité totale d'apprécier la fiabilité des résultats qui leur sont communiqués et l'on ne saurait leur en vouloir au vu des difficultés du problème. La seule chose que l'on peut leur reprocher c'est leur trop grande crédulité et leurs affirmations péremptoires pour faire croire que tout cela est sûr et certain. Alors que ça ne l'est pas du tout !
Jean Martin

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