Dans le réchauffement climatique observé au XXe siècle, comment peut-on faire la part du naturel et de l’activité humaine ?

Les quelques 150 ans d’observations climatiques à l’échelle globale nous indiquent-ils déjà un changement en cours ? Et si oui, quelles sont les causes de ces changements ? Ces deux questions clés sont au cœur des recherches menées sur le thème de la « détection » et de « l’attribution » des changements climatiques (D&A). Il s’agit d’analyser le passé climatique récent afin de déterminer les contributions respectives des forçages externes d’origine naturelle (en particulier les variations du rayonnement solaire ou les grandes éruptions volcaniques), et anthropique (tels que les émissions atmosphériques de gaz à effet de serre ou d’aérosols). Ces questions ont été déjà largement abordées dans les rapports successifs du GIEC ; celui de 2007, en particulier, concluait que « l’essentiel de l’accroissement observé sur la température moyenne globale depuis le milieu du XXe siècle est très probablement dû à l’augmentation observée des concentrations des gaz à effet de serre anthropiques ».

Dans le cadre des travaux de modélisation accompagnant la publication des rapports du GIEC, de nombreux centres de recherche, dont deux français

Il s’agit de l’Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL) et du Centre National de Recherches Météorologiques – Groupe d’étude de l’Atmosphère Météorologique (CNRM–GAME)

, ont réalisé des simulations afin d’évaluer précisément les contributions respectives des facteurs naturels et anthropiques. Le climat du siècle dernier est ainsi rejoué, en prenant en compte soit l’ensemble des forçages connus, soit uniquement les forçages naturels, c’est-à-dire en supprimant toute perturbation anthropique, soit encore le seul forçage des gaz à effet de serre. De telles simulations numériques permettent de réaliser ainsi des « expériences » impossibles à mettre en œuvre dans le monde réel, cette impossibilité constituant une originalité importante des sciences du climat parmi les sciences physiques.

Les simulations CMIP5

CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project – Phase 5) : projet international proposant un protocole commun pour réaliser des simulations climatiques et mettre les résultats de ces simulations à disposition de la communauté scientifique internationale.

réalisées en préparation au rapport du GIEC de 2013/2014 ont ainsi permis de confirmer la prépondérance des forçages anthropiques pour expliquer les variations de la température globale observée à la fin du XXe siècle.

Ces simulations ont également permis de généraliser les études de D&A à d’autres variables que les températures (précipitation, pression atmosphérique…), à d’autres échelles spatiales (un continent au lieu de la planète), à d’autres caractéristiques que les valeurs moyennes (événements extrêmes tels que vagues de chaleur, précipitations intenses…).