Des premiers programmes de recherche lancés par l’Organisation météorologique mondiale (OMM) à la fin des années 70 aux derniers travaux réalisés dans le cadre du quatrième Rapport d’évaluation du GIEC qui sera présenté cette année, la recherche française a joué un rôle majeur dans la compréhension des mécanismes de la variabilité climatique et l’élaboration de scénarios pour le climat futur. Pour tenter de mettre en évidence le rapport entre le réchauffement climatique et les émissions anthropiques de gaz à effet de serre, les laboratoires français participent au Programme Mondial de Recherche sur le Climat depuis son lancement en 1979. Ils sont également présents lors du démarrage, sept ans plus tard, du Programme International Geosphère-Biosphère.
Aujourd’hui, la communauté scientifique française contribue à faire progresserla recherche internationale en particulier dans certains domaines majeurs comme l’étude de la variabilité des climats (climat présent comme climats du passé), les systèmes d’observation à long terme encore (via les satellites, la participation à des réseaux d’observation, de longues séries sur sites spécifiques...) ou encore le développement des modèles climatiques.

Le climat sous surveillance

En matière d’observation, la recherche française est engagée depuis longtemps déjà dans l’étude des climats du passé et a développé des actions internationalement reconnues, à l’instar du forage profond en Antarctique EPICA. Des recherches sur les variations passées du carbone ont notamment permis de confirmer le rapport existant entre la concentration du gaz carbonique dans l’atmosphère et le niveau de la température globale.
Pour détecter et analyser le changement climatique, la recherche a besoin d’un suivi à long terme de nombreuses variables. Les conditions atmosphériques observées par les systèmes opérationnels doivent être soumises à de nouvelles méthodes d’analyse pour assurer la cohérence du signal sur plusieurs décennies en dépit, par exemple, des modifications d’instrumentation ou de sites.
La France s’est également engagé au suivi à long terme d’autres variables, dont les principaux gaz à effets de serre additionnels (gaz carbonique et méthane notamment), via des réseaux de surveillance tels que RAMCES (Réseau Atmosphérique de Mesure des Composés à Effet de Serre). Elle suit également la distribution des poussières atmosphériques (aérosols) en participant à des réseaux sol, et l’observation satellitaire fournit une aide précieuse en apportant l’observation depuis l’espace de certains mécanismes, comme le montre par exemple la mise en place de l’instrument POLDER (POLarization and Directionality of the Earth Reflectances). Cette caméra de haute technologie, composée notamment d’une optique télécentrique à grand champ, a permis d’examiner avec une précision accrue les aérosols présents dans l’atmosphère. Une interrogation importante qui pèse sur le changement climatique provient de la vitesse de fonte des glaciers et des calottes, et la France contribue à cette surveillance par le suivi comparatif de glaciers situés dans les Alpes, dans les Andes et en Antarctique.
Les travaux sur les observations ont déjà permis de détecter les traces du changement climatique en France sur l’augmentation de la température, la diminution de la durée de l’enneigement à moyenne altitude et le recul des glaciers alpins.

Le suivi des variations océaniques

La France a beaucoup soutenu le développement de l’altimétrie spatiale qui permet de suivre les variations du niveau des mers. Et le lancement successif de plusieurs missions spatiales d’altimétrie de haute résolution a permis de suivre l’évolution du niveau des mers à l’échelle quasi-globale et de détecter notamment une accélération sur la dernière décennie par rapport aux mesures de long terme provenant des réseaux de marégraphes. Pour scruter l’état des océans, leur évolution et les modifications affectant leur rôle dans le climat et le cycle du carbone (les océans absorbant près de 30 % des émissions anthropiques de dioxyde de carbone), la France est engagée depuis de nombreuses années dans une série de projets et campagnes océanographiques.
C’est le cas notamment des sections hydrographiques entre le Golfe de Gascogne et le Groenland (projet OVIDE), des recherches menées en vue d’évaluer le volume de stockage du carbone par la fertilisation naturelle dans l’océan austral (KEOPS) ou encore du programme ARGO. Ce dernier a pour objectif de déployer quelques 3 000 flotteurs sur tous les océans afin de mesurer en temps réel la température et la salinité (73 000 profils de températures et de salinité par an) des mers. Instrumentation, centre de données (CORIOLIS), analyses scientifiques..., les chercheurs français participent aujourd’hui pleinement au démarrage des activités d’analyse opérationnelle de l’océan.


L’étude des climats d’hier et d’aujourd’hui

Concernant l’étude de la variabilité du climat, les efforts de la recherche française portent d’abord sur la compréhension des mécanismes de variabilité de l’Oscillation Nord-Atlantique. Des recherches, menées en particulier à partir d’observations spatiales, ont également permis de mieux comprendre le fonctionnement du climat tropical en général et celui d’El Niño en particulier. Piloté par la France, le projet international AMMA étudie quant à lui depuis plusieurs années le phénomène de la mousson africaine et essaye de prévoir l’évolution du climat au Sahel.
Mais, les chercheurs français se tournent aussi vers le passé pour compléter le tableau scientifique du climat. Il sont ainsi depuis très longtemps en pointe dans le domaine de la paléoclimatologie, comme l’ont encore montré les travaux menés sur les archives glaciaires gelées au sein des calottes polaires et qui ont permis de confirmer le lien entre changement climatique et gaz à effet de serre. L’implication française dans des programmes internationaux tels que le PMIP (portant sur les mécanismes de la mousson en oeuvre voici plusieurs millénaires) ou sur des forages en Antarctique apportent de nouvelles pièces pour compléter le puzzle très complexe du climat mondial.

Les nouveaux apports des modèles français

Dans le domaine de la modélisation, les systèmes développés depuis quelques années par les centres français ont fait la démonstration de leur performance, comme le prouve l’apport important des scientifiques de l’Hexagone à la préparation du quatrième Rapport du GIEC. C’est en effet la première fois que la communauté scientifique française participe à un ensemble aussi important de simulations en vue de l’élaboration des scénarios climatiques qui seront présentés en 2007 dans le quatrième Rapport d’évaluation du GIEC.
Les deux premiers scénarios tentent de mieux comprendre le climat au cours de 19e et 20e siècles, tandis que les suivants élaborent, comme pour le précédent Rapport du GIEC, des projections de ce que pourrait être notre climat tout au long de ce siècle.
On y trouve tout de même une nouveauté, liée aux retombées attendues depuis la mise en place du protocole de Kyoto, à savoir des scénarios établis à partir d’une stabilisation des concentrations de gaz à effet de serre. Les travaux réalisés dans
le cadre du quatrième Rapport du GIEC par les centres de calcul français (IDRIS, CEA, Centre de Météo-France) ont permis d’améliorer toutes les composantes des modèles climatiques et d’en accroître la résolution. Un projet représentant plus de 20000 heures de calcul pour l’institut Pierre-Simon Laplace (IPSL) et Météo-France, et un volume de données de 26 teraoctets pour le premier centre et de 13 teraoctets pour le second. Afin d’analyser l’ensemble de ces simulations, les équipes de plusieurs centres de recherche se sont regroupées au sein du projet ESCRIME (Etude des scénarios climatiques par l’IPSL, le CNRM, le CERFACS et le LGGE).

Site Internet : www.ipcc.ch
Source : IPCC