Il n'y a pas qu'en finance que les modèles mathématiques sont à la peine. La prédiction climatique affronte, elle aussi, les critiques de ceux qui imputent à des équations mal posées les dérives de "l'affaire" du réchauffement climatique, plus connue sous le nom de "climategate". A partir d'une question d'apparence simple - la terre se réchauffe-t-elle et si c'est le cas, les activités humaines en sont elles la cause ? - la communauté scientifique se déchire depuis une décennie avec une violence croissante. Car derrière cette question "simple" s'en cache une beaucoup plus profonde, plus politique et philosophique que scientifique : l'homme nuit-il à sa planète ?

D’un côté les « réchauffistes » : ils jurent que l’augmentation, qu’ils estiment rapide et dangereuse, de la température du globe est sans aucun doute d’origine humaine. Face à eux, les « climato sceptiques » affirment que l’origine humaine d’un éventuel changement climatique n’est nullement démontrée. Chaque camp, qui a eu alternativement l’avantage médiatique, n’est pas avare en invectives très peu scientifiques. Les « réchauffistes » sont taxés de dogmatisme et de terrorisme intellectuel tandis qu’on compare les sceptiques à des négationnistes. Aujourd’hui en France, avec un retard considérable sur les Etats-Unis, les sceptiques, très minoritaires mais portés par une partie de l’opinion publique, commencent à quitter la clandestinité où ils étaient restés confinés pendant des années.

Pour le mathématicien Benoît Rittaud, auteur du Mythe Climatique, la bataille du climat est devenue la plus grande controverse scientifique depuis celle qu’avait provoquée le très stalinien pseudo agronome Trofim Denissovitch Lyssenko en déclarant une guerre idéologique sans merci contre les conclusions du moine autrichien Johann Gregor Mendel, considéré auparavant (et depuis lors) comme le père fondateur de la génétique et le théoricien de la formation des plantes hybrides. Les années 30 étaient propices aux coups de force pseudo scientifiques pour peu qu’ils servent les intérêts des dictatures. En 2010, on veut espérer qu’il n’en est rien.

La réalité, plus aisée à accepter pour des scientifiques que pour des politiques, est qu’en 2010, on ignore encore beaucoup de choses, et tout particulièrement dès que l’on tente de décrire le comportement du climat à l’échelle de la planète.
La tâche des climatologues est très complexe. Ils n’ont pour l’instant d’autre choix, quand ils cherchent à décrire le comportement du climat à l’échelle globale par un seul paramètre, que de choisir la notion de température moyenne. Or, déterminer l’évolution de températures moyennes sur longue période n’est pas une mince affaire. Pierre Morel, le fondateur du Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD) explique par exemple que sur l’augmentation constatée de 0,6 degré en un siècle sur le territoire des Etats-Unis, 0,4 degré correspond à des corrections apportées pour compenser les défauts des appareils de mesure ! Peu suspect de laisser l’idéologie guider ses conclusions, Pierre Morel met en garde : « Attention, le climat, c’est un peu comme les tests de Rorschach, on y trouve ce qu’on y cherche ». Vincent Cassé, l’actuel directeur du LMD, atténue : « L’utilisation des données satellitaires, disponibles depuis 30 ans, offre une vision globale de l’atmosphère à un instant donné mais pour avoir des éléments sur son évolution de long terme – plusieurs décennies – il faut un soigneux travail de calibration des capteurs utilisés. Le changement du moindre capteur sur un satellite perturbe les mesures. Obtenir des séries cohérentes est un vrai défi ».

Longtemps, la querelle climatique a tourné autour de la crosse de hockey, une courbe censée reproduire les reconstitutions dites « MBH98 » et « MBH99 » de la variation de la température moyenne du globe depuis 1000 ans. Il s’agissait d’une solution graphique proposée en 1998 puis en 1999 par trois scientifiques, Michael Mann (professeur à la Pennsylvania State University), Raymond Bradley (Professeur à l’université du Massachussetts Amherst) et Malcolm Hughes (professeur de dendrochronologie à la Arizona University). Ce graphique frappait les esprits, car il pulvérisait un consensus en vigueur jusqu’à la fin des années 1990 en minimisant l’ampleur de deux phénomènes considérés jusque là comme déterminants : la période chaude correspondant au Moyen Âge européen (l’« optimum climatique médiéval ») et la période froide s’écoulant entre la Renaissance et le milieu du 19ème siècle, baptisée le « petit âge glaciaire ».

La « crosse de Hockey » – et le procès implicite qu’elle intentait à la croissance économique – est rapidement devenue l’argument de prédilection des partisans de la thèse d’un réchauffement climatique « catastrophique» qui trouverait son origine dans la révolution industrielle du milieu du XIX ème siècle. Le Groupe Intergouvernemental d’experts sur le climat (GIEC), une instance fondée pour jauger les risques du réchauffement, en a fait un usage intensif dans plusieurs rapports et dans sa communication notamment auprès des responsables politiques et des médias. Rapidement, toutefois, ce graphique a été discrédité et abandonné, après que de graves fautes de méthodologie statistique (des données fausses et une variance incorrecte) eurent été relevées et démontrées en 2004 par Richard Muller, professeur de physique à l’université de Californie à Berkeley. Mais curieusement, la controverse ne s’est pas éteinte.

La bataille des hypothèses fait toujours rage en 2010. En premier lieu, peut on jurer que le réchauffement, observé entre les années 70 et 90, est lié aux activités humaines ? Une large partie des scientifiques conclut que oui et s’appuie sur deux faits avérés : le CO2 est un gaz à effet de serre (d’origine humaine) et sa concentration dans l’atmosphère augmente. Il reste toutefois à prouver que l’augmentation constatée de la concentration de C02 est à l’origine du réchauffement observé. En effet, on ne connaît pas la sensibilité du climat à ce type de stimulation et aucun modèle mathématique n’est actuellement disponible pour sortir du flou.

Les deux camps s’affrontent, mais ils ne sont pas de la même taille. Même si dans certains pays, l’opinion publique soutient volontiers les sceptiques, ceux-ci restent, au sein de la communauté scientifique, en grande infériorité numérique. Selon une récente étude par Stephen Schneider (Stanford) sur les publications et citations des 1372 chercheurs les plus actifs dans le domaine, il ressort qu’entre 97 % et 98 % des scientifiques soutiennent la thèse de la responsabilité humaine dans le changement climatique.


Il existe toutefois plusieurs autres explications possibles pour le réchauffement planétaire observé entre 1970 et 1990. Elle ne sont pas exclusives les unes des autres :
- La variabilité océanique pluri décennale : elle pourrait se superposer aux autres causes pour les amplifier ou les amoindrir.
- L’hypothèse solaire : les éruptions à la surface du soleil provoquent un flux de rayonnement qui peut interagir avec l‘atmosphère. Ce « vent solaire » contribuerait à la création de nuages, source de refroidissement. C’est en étudiant la variation des cycles éruptifs que les chercheurs comptent faire éventuellement émerger des corrélations.

Comment aborder ce débat scientifique instable, car pollué par l’idéologie, sans tomber ni dans l’obscurantisme, ni dans l’obsession des modèles ? La voie est étroite. Et le mode de travail du Giec est un élément perturbateur. Les responsables politiques détestent l’incertain de la démarche scientifique et redoutent que les choix soient laissés aux hommes et aux femmes de science. Pour eux, le Giec doit être avant tout un think-tank leur permettant de prendre des décisions. C’est une grave erreur, expliquait dans le Daily Telegraph Sir David King, professeur à Oxford et ancien conseiller scientifique du gouvernement britannique : « Le Giec a été fondé comme un moyen de dégager un consensus, ce qui contredit l’esprit même de la démarche scientifique : les scientifiques sont supposés défier les idées reçues et les consensus, afin que seules survivent les plus solides d’entre eux ». Karl Popper le disait autrement : la réfutabilité est la propriété fondamentale de toute proposition scientifique.

David King n’en choisit pas moins son camp : « il est ridicule de nier la réalité d’un réchauffement lié aux activités humaines et absurde de prétendre que nous n’en connaissons pas la cause ». André Berger, professeur à l’université catholique de Louvain, s’efforce de préciser quelles sont les activités humaines les plus fautives. Il rappelle que dans les émissions de CO2, « ce n’est pas l’industrie la grande coupable, mais plutôt la déforestation et le transport. Entre 1990 et 2005, l’industrie mondiale a réduit ses émissions de 10% alors que celles liées au transport ont augmenté de 26% ». Il rappelle aussi que la Chine émet moins que les Etats Unis, l’Union européenne et la Russie confondues, alors qu’elle abrite beaucoup plus d’habitants.

Fabien Leurant, professeur à l’école des Ponts ParisTech et directeur adjoint du laboratoire Ville Mobilité Transports, met en garde contre les simplifications hâtives : « La concentration et la spécialisation industrielles ont des vertus, mais elles impliquent souvent, paradoxalement, plus de transports et d’émissions. De même, le report modal de l’avion vers les LGV ou les véhicules électriques ne sera profitable au climat que si l’électricité utilisée est produite à partir de ressources renouvelables ».

L’angoissante question de la désertification est également en suspens. Selon le point de vue dominant, le désert va gagner, une réalité qui se traduit par exemple par une « remontée » vers le nord de l’Europe d’espèces végétales traditionnellement confinées au pourtour méditerranéen. Un grand nombre d’espèces animales et végétales devront migrer vers le Nord ou s’élever en altitude, mais un tiers d’entre elles ne parviendront pas à se déplacer suffisamment vite et périront, selon une étude publiée en décembre 2009 dans la revue Nature par Scott Loarie (Stanford) et David Ackerly (Berkeley). Les deux chercheurs ont calculé que la vitesse moyenne de déplacement des milieux naturels à la surface de la Terre atteindra 0,42 km par an au cours du XXIe siècle. Cette moyenne a été établie sur la base du scénario A1B du Groupe intergouvernemental d’experts sur le climat de l’ONU (GIEC) qui prévoit un accroissement fort jusqu’au milieu du siècle des émissions de gaz à effet de serre, malgré une croissance démographique faible et l’introduction rapide de nouvelles technologies plus efficaces.

Quelques dissidents pensent au contraire que le désert va reverdir. En juillet 2009, Farouk El Baz, le directeur du centre de télédétection de l’université de Boston, qui travaille à partir de photos satellites, expliquait à la BBC : « Le réchauffement de la terre provoquera plus d’évaporation des océans, et donc plus de précipitations » propices à la végétation. Une hypothèse reprise à son compte par Martin Claussen, un chercheur de l’Institut Max Planck de météorologie à Hambourg en Allemagne, qui confirme que l’Afrique du Nord est une des régions les plus controversées du Monde en matière de réchauffement climatique Une explosion de la croissance des plantes a été prédite dans la région par certains climatologues. En 2005, l’équipe de Reindert Haarsma, de l’Institut Météorologique Royal de De Bilt aux Pays Bas, prévoyait des chutes de pluie significatives dans le futur au Sahel. Son étude, parue dans Geophysical Research Letters, affirme que les précipitations de juillet à septembre (la saison des pluies) augmenteront de 2 millimètres par jour d’ici 2080.

Alors, saura-t-on un jour prédire le climat ? Les maths et la physique offriront ils un instrument fiable pour décrire et prédire le climat ? Les climatologues y travaillent depuis plusieurs décennies, mais le biologiste Henri Atlan n ‘est pas loin de nier jusqu’à la possibilité même de l’existence d’un outil de prédiction : « En matière de modèles climatiques, le nombre de données disponibles est petit par rapport au nombre de variables qui sont prises en compte dans leur construction. Il existe donc un grand nombre de bons modèles, capables de rendre compte des observations disponibles, alors même qu’ils reposent sur des hypothèses explicatives différentes et conduisent aussi à des prédictions différentes, voire opposées. C’est parce que nous sommes en situation de sous-détermination des théories par les faits, quand le nombre de données ne peut pas être multiplié autant qu’il faudrait lors d‘expérimentations répétées et reproductibles ». Sa conclusion : les modèles sur le changement climatique ne sont que des hypothèses pleines d’incertitudes quant à leur relation à la réalité. Il en va de même des prédictions qui en sont déduites.

Hervé Le Treut, professeur à l’Ecole Polytechnique ParisTech et directeur de l’Institut Pierre-Simon Laplace, conteste cette analyse : « Les modèles actuels rendent correctement compte des structures climatiques organisées à l’échelle globale et de leurs modes de variation. Ce qui est vrai, c‘est qu’ils restent déficients dans l’approche régionale ou locale des changements». Les technologies vont elles permettre de progresser ? Hervé LeTreut en est convaincu : « Il existe deux sources prometteuses de progrès : une meilleure représentation physique et une résolution augmentée grâce à la puissance des ordinateurs. Les modèles de 1990 avaient une résolution de 500 kilomètres (c’est-à-dire que l’atmosphère était découpée par le modèle en cubes de 500 km de côté). En 2010, c’est 100 kilomètres. Au fur et à mesure qu’on gagne en résolution, les hypothèses empiriques nécessaires pour représenter les différents phénomènes peuvent être remplacées par des observations réelles. Le Japon possède des ordinateurs capables d’effectuer des simulations climatiques avec des résolutions de 3 km, ce qui va permettre de reproduire la diversité des échelles atmosphériques, notamment celle qui prévaut au sein d’un nuage. ».

La connaissance exacte du climat ne serait alors qu’une question de temps.

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