26 janvier 2007
Le Soleil, la Terre et le climat
Gérard Thuillier, Ingénieur de recherche au Service d’aéronomie du CNRS, étudie les relations entre le climat de la Terre et le soleil. Il est aussi le principal investigateur de la mission PICARD (Mission d'étude des relations entre la variabilité solaire et le climat de la Terre), mission en cours de développement du Centre National d'Etudes Spatiales. Le satellite comportant trois instruments de mesure sera mis en orbite en début 2009. Dimanche dernier, il donnait une conférence à la Maison départementale de l’environnement sur le soleil et le climat de la Terre. Entretien.
Peut-on déterminer avec précision le rôle du soleil sur le climat ?
En sciences, pour obtenir des réponses, on observe, on mesure et on expérimente. La difficulté en matière de climat est l'absence d'expérimentation. On a recours aux observations anciennes et à la modélisation. Les modèles qui sont utilisés présentent tous des incertitudes en raison des processus physico-chimiques qu'ils mettent en œuvre et qui sont plus ou moins bien compris. A ce propos, je voudrais rappeler que la machine climatique est très compliquée, car un grand nombre de facteurs interagissent entre eux et engendrent des rétroactions négatives (modérant les variations) ou bien positives (accélérant les variations).
Le schéma ci-dessous montre les relations entre l'océan et la surface terrestre, l'océan et l'atmosphère et l'intervention dans ces processus des biosphères terrestre et océanique ! Partant de l'équilibre, le fonctionnement du système climatique peut être perturbé par le volcanisme qui, en raison de la poussière injectée dans l'atmosphère, conduit à un refroidissement dont l'intensité dépend naturellement de l'importance de l'éruption. Les éruptions du Tambora (1815), du Cosiguina (1835), du Krakatoa (1883) ont engendré des périodes froides, mais de courte durée.
Dans ce système, l'effet de serre joue un rôle capital car sans lui la température moyenne de la Terre serait de -18°C, alors qu'elle est aujourd'hui de +15°C. Cependant, lorsque la quantité de gaz à effet de serre augmente à un rythme tel que l'océan ne peut l'absorber totalement, il y a rupture d'équilibre.
Pour répondre à la question, il faut noter que le soleil est notre unique source d’énergie, donc bien sûr, il joue un rôle important. L'énergie que le système climatique reçoit peut varier : d'une part en raison de la variation des paramètres orbitaux de la Terre (excentricité, obliquité et précession) expliquant les grandes glaciations et d'autre part en raison de la variabilité intrinsèque de notre astre.
En effet, le soleil est une étoile qui a une activité variable et dont l’amplitude n’est pas constante au cours du temps. On a observé plusieurs cycles qui se superposent : il y a le cycle de 11 ans (appelé cycle de Schwabe du nom de celui qui l’a découvert) au cours duquel l’activité du soleil passe par un minimum et un maximum. Cette activité a été découverte grâce aux taches observées sur le soleil dont le nombre traduit le niveau d'activité. Cependant l'amplitude du maximum du cycle de 11 ans varie au cours du temps et passe par un minimum tous les 90-100 ans environ (cycle de Gleissberg). On a ainsi observé des cycles de 11 ans de faible amplitude en 1810 et 1900. Il existe aussi un cycle de 200 ans et un autre de 2300 ans. La prévision de l'activité solaire est difficile au-delà de 5 ans parce qu'on connaît mal les processus physiques à l'origine de la variabilité solaire.
Comment la variabilité de l’activité solaire influence-t-elle le climat terrestre ?
L’idée d’un lien entre l'activité solaire et le climat est peu à peu apparue en mettant en relation une période que l’on appelle le Petit Age Glaciaire avec les variations d'activité solaire reconstituées par différents moyens. En particulier, le minimum de Maunder, période pendant laquelle le soleil ne présentait que quelques taches correspond à la période froide de la seconde moitié du 17èmesiècle.
Depuis, on a reconstitué les variations de l’activité solaire au cours de la période historique et on observe des périodes de faible activité (minimum de Maunder par exemple) et de forte activité (Haut Moyen Age). Si on regarde dans le passé avant 1800, soit avant l’ère industrielle, on observe une bonne corrélation entre l’activité solaire et les variations de température pour laquelle on ne peut invoquer l’activité volcanique ou une variation de concentration des gaz à effet de serre. Avant 1800, l'océan et l'atmosphère étaient en équilibre concernant le dioxyde de carbone. Après 1800, la quantité de gaz à effet de serre augmente régulièrement (0.4% par an) conduisant au déséquilibre actuel.
Quand on calcule la température moyenne de la Terre à l'aide des modèles climatiques en y entrant les paramètres naturels, on reproduit assez bien les mesures jusqu’à 1970. A partir de cette date, les températures calculées et les observations divergent. Si dans ces modèles, on introduit l'augmentation de la concentration des gaz à effet de serre d’origine anthropique, on obtient les températures mesurées.
Quelle est la part du soleil dans le réchauffement actuel ?
Pour le réchauffement observé depuis 1970, je dirais 25 à 30% environ sont dus au soleil. Il est certain que ce sont les gaz à effet de serre qui sont les principaux responsables du réchauffement de la planète. Mais le soleil pourrait nous aider en nous donnant un peu de répit. D’après l’observation des cycles solaires passés, celui à venir (cycle 24) pourrait être de faible amplitude en raison du cycle de Gleissberg, et donc pourrait temporairement atténuer le réchauffement. Mais, dans quelle mesure et pour quelle durée ? Difficile à dire. En effet, depuis le minimum de Maunder, l’activité solaire est en moyenne croissante.
Ce qui semble sûr selon les modèles, est que les gaz à effet de serre seront présents pour longtemps dans l’atmosphère et que les effets du soleil quand il est dans une phase d’activité forte s’ajoutent à celui des gaz à effet de serre. Il faut donc prendre des mesures pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Ce qui semble sûr selon les modèles, est que les gaz à effet de serre seront présents pour longtemps dans l’atmosphère et que les effets du soleil quand il est dans une phase d’activité forte s’ajoutent à celui des gaz à effet de serre. Il faut donc prendre des mesures pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Depuis 1978, on mesure la variation de l'énergie totale solaire (la "constante solaire"). Pour les derniers cycles, la variation est de l'ordre de 0.1%. Cependant, lors du minimum de Maunder, plusieurs déterminations indépendantes suggèrent une variation de 0.4%. Comment expliquer des variations climatiques significatives avec des variations d'activité solaire mettant en jeu de faibles variations d'activité solaire ?
Dans le système climatique terrestre, il y a des éléments qui induisent des rétroactions positives, c'est-à-dire qui amplifient les effets. On a observé que pour une augmentation donnée de température, il faut moins d’énergie que l'effet radiatif direct ne le demande. On soupçonne l'existence de rétroactions liées à la photochimie et à la dynamique de la stratosphère. Ainsi, lorsque l’activité solaire augmente, la quantité totale d’énergie reçue par la Terre augmente, mais beaucoup moins en pourcentage que celle du domaine ultraviolet (UV). Par exemple, pour une augmentation de 0.1% de l'énergie totale, à 200 nm (domaine de l'UV) l'augmentation est de 8%. Ces différents processus physico-chimiques mettant en jeu la chimie de la stratosphère et sa dynamique sont en cours d'évaluation. Ils permettront peut-être aussi d’expliquer les changements rapides des climats que l'on a détecté grâce aux carottages glaciaires.
Quel est le rôle du scientifique dans le débat sur le réchauffement climatique ?
Nous observons et modélisons et devons faire abstraction de nos convictions politiques dans notre réflexion sur l'avenir. Cela n’est pas toujours évident. On demande aussi au scientifique de trancher sans toujours disposer de toutes les données nécessaires pour le faire.
Quel est votre analyse du réchauffement climatique ?
L’équilibre océan-atmosphère de la Terre est actuellement rompu. La planète y reviendra, mais la question est de savoir comment, de manière progressive ou brutale, et quand. Le réchauffement climatique est un problème scientifique difficile qui pose de nombreux problèmes humains. La hausse actuelle des températures est importante, mais pas exceptionnelle, et est presque comparable à celle connue au Haut Moyen Age. Des réchauffements comparables ont été identifiés aux temps géologiques.
Cependant, cette hausse très rapide ne laisse pas beaucoup de temps pour y faire face et ce qui a changé est l’organisation de nos sociétés, le fait qu’il y ait des frontières, le fait que nous sommes plus de 6 milliards. Au cours de l’histoire, lorsque les conditions devenaient trop difficiles dans une région donnée, les populations migraient à la recherche de meilleures terres. Par exemple l’empire romain a connu des migrations importantes de peuples venus de l’Est fuyant des conditions climatiques devenues difficiles et qui ont contribué à sa chute. Imaginez ce scénario appliqué par exemple à certaines régions de l'Afrique devenant inhospitalières en raison du réchauffement. Un conflit en résulterait assurément.
13:55 Publié dans Environnement, Sciences | Lien permanent | Commentaires (5) | Envoyer cette note | Tags : changement climatique, Gérard Thuillier, soleil et climat
Commentaires
Le 1er février 2007, dans toute la France, beaucoup de Mairies et de
citoyens participent à la plus grande mobilisation contre le changement
climatique. L’Alliance pour la Planète (groupement national d’associations
environnementales, dont Ecoforum) lance un simple appel à tous les citoyens
: 5 minutes de répit pour la planète : chacun éteint ses veilles et
lumières, le 1er février 2007 entre 19h55 et 20h. Il ne s’agit pas
d’économiser 5 minutes d’électricité uniquement ce jour-là, mais d’attirer
l’attention de tous, médias, décideurs sur le gaspillage d’énergie et,
l’urgence de passer à l’action !
Cinq minutes de répit pour la planète : ça ne prend pas longtemps, ça ne
coûte rien, et ça montrera aux candidats à la Présidentielle que le
changement climatique est un sujet qui doit peser dans le débat politique.
Vendredi 2 février, sortira le nouveau rapport du groupe d’experts
climatiques des Nations Unies. Si nous y participons tous, cette action
aura un réel poids médiatique et politique, moins de trois mois avant l’élection
présidentielle !
Jeudi 1er février, la Mairie de Paris autorise l’extinction de La tour
Eiffel entre 19h55 et 20h. . La Mairie de Marseille participe à cette
action en autorisant que Notre Dame de la Garde soit éteinte entre 19h55 et 20h !
Cinq minutes pour sensibiliser les citoyens sur le fait que l'énergie est
une condition du développement. Actuellement sur notre planète, une
personne sur trois est privée d’énergie et donc condamnée à rester prisonnière de la misère. Nous émettons 25 milliards de tonnes de CO2 par an et tous les deux ans 1 milliard de tonnes de CO2 se rajoutent. (AIE 2006). Un américain
consomme en moyenne (7,9 TEP/hab) 2 fois plus qu'un français (4,4) et 10
fois plus que les Africains (50 fois plus que les habitants du Bangladesh :
0,15)
L'énergie est aujourd'hui au centre de toutes les préoccupations : son prix
augmente, les ressources se raréfient. Les inégalités d’accès à l’énergie,
déjà dramatiques, se creusent. Le changement climatique, conséquence de
notre consommation d’énergie, menace la vie sur Terre.
En tout évidence, il faut sortir du modèle énergétique actuel, basé sur une
croissance infinie. Il faut développer « la sobriété », c’est à dire la
chasse aux usages superflus et au gaspillage, « l’efficacité » permet de
réduire les pertes d’énergie, en favorisant certaines solutions techniques
et enfin, « les énergies renouvelables ».
Une lampe halogène consomme l'équivalent de 110 ampoules à filament. Si
toutes les ampoules à filament étaient remplacées par des ampoules basse consommation, 1 milliard de tonnes de CO2 serait économisées chaque année
(AIE, 2006).
Les transports sont responsables de 30 % des émissions de gaz à effet de
serre. Aux alentours de 2025 il y aura un milliard de véhicules sur les
routes, contre 68O millions en 1997. Pour réduire les GES et la pollution,
nous devons diminuer l'utilisation des énergies fossiles. La bataille de la
pollution ne pourra être gagnée qu'avec l'aide de l'opinion publique. Il
faudra affronter les constructeurs automobiles, les transporteurs
routiers, les industriels du pétrole et sans doute quelques syndicats. Du
côté des citoyens, nous constatons qu'en ville un trajet sur 2 fait moins
de 3 km et un trajet sur 4 fait moins d’un km. Un double langage, les citoyens
exigent de l’air pur mais ils ne sont pas prêts à abandonner leur voiture !
Il est paradoxal, dans le Sud de la France, en bénéficiant de 300 jours de
rayonnement solaire annuel d'être si en retard, en terme d’équipements
solaires. D’autres régions disposent d’un gisement solaire moindre, comme
l’Alsace et la Suisse, ont de systèmes efficaces de production solaire. Les
régions du nord de l'Allemagne couvrent aujourd'hui grâce à l'éolien 20 à
35% de leurs besoins en électricité.
L’éolien a déjà largement fait ses preuves, c’est une énergie d’actualité
où il faut investir. Les éoliennes modernes les plus utilisées sont d’une
puissance de 600kW à 1mW, elles sont rattachées directement au réseau
électrique proche de leur implantation.
La pollution menace l’équilibre du climat planétaire et les besoins
énergétiques n’ont jamais été aussi importants. Si rien n’est fait, la fée
électricité pourrait vite devenir un cauchemar ! Pourtant, les solutions
existent. À commencer par faire la chasse au gaspillage et développer
massivement les énergies renouvelables.
Chaque collectivité doit s’investir immédiatement …le tarif de l’énergie ne
pourront indéfiniment augmenter.
Mesdames et Messieurs les élus, vous ne pourrez pas dire : « si j’avais su…»
Victor Hugo Espinosa
Quelques chiffres complémentaires !
L'HABITAT :
* 50 % des consommations d'énergie résultent de nos actes quotidiens.
* Le chauffage : nous pourrions réduire de 7 % notre facture endiminuant la température de 1°C chez nous. Ne pas surchauffer : dans une chambre, la température idéale pour la santé est de 15°C.
* Limiter les déperditions : mettre des boudins de tissu sous les portes et des joints adhésifs autour des fenêtres ; fermer les volets la nuit.
L’ECLAIRAGE :
* Il représente en moyenne 15 % de notre facture d'électricité.
* Ne pas laisser les appareils en veille. Mettre des multiprises avec interrupteurs.
* Un téléviseur peut coûter plus cher lorsqu’on ne le regarde pas!
* Les appareils en veille dans l'Union Européenne mobilisent la production de huit réacteurs nucléaires.
LE LAVAGE :
* 80 % de l'énergie consommée par une machine à laver sert à chauffer l'eau.
* Laver le linge à 40 °C maximum ; les lessives sont étudiées pour être efficaces dès 30°C. Remplir le plus possible : un lavage à pleine charge est toujours préférable à un deux lavages à demi-charge.
LE FROID :
* La production de froid représente en moyenne 32 % des consommations d'électricité.
* Ne pas placer réfrigérateur et congélateur près d'une source de chaleur (cuisinière, radiateur…)
* Ne pas mettre d'aliments chauds ou tièdes dans ces appareils.
* Les dégivrer au moins tous les 3 mois : à partir de 3 mm de givre, la surconsommation atteint 30% ; bien couvrir et emballer les aliments.
* Préférer et promouvoir les appareils peu gourmands en énergie (étiquette A, B…)
CONCEPTION DE L’HABITAT :
* Orienter notre maison en fonction du climat local
* Une bonne orientation permet même de vendre de l’électricité à EDF ; le compteur tourne alors à l’envers !
* Couvrir jusqu’à 70 % de nos besoins en nous équipant d’un chauffe-eau solaire.
* Économiser jusqu’à 50 % d’énergie en choisissant une bonne isolation.
>Ecoforum
>
>Réseau associatif Environnement, Santé, Solidarité et Cadre de vie.
>
>Victor Hugo ESPINOSA
>
>24 Bd d'Athènes
>
>13001 Marseille
>
> contact@ecoforum.fr
>
>www.ecoforum.fr
>
>06 73 03 98 84
Ecrit par : Sandy | 01 février 2007
oui! et avec tout çà à quand la fin du droit des etats unis à payer pour polluer! Et pourquoi reprocher à le population de polluer avec les gazs d'echappements quand des moyens écologique (mais moins chers et non taxés...) existent depuis longtemps!
Tout comme faire des campagnes de prévention contre l'obésité et donner une tva à 5,5 à des fast food, en imposant à nos restaurants de qualité une tva bien supérieure!
l'injonction paradoxale, voilà le seul langage de nos gouvernements....
Ecrit par : mandy | 02 février 2007
Bonjour,
Je suis tombée sur votre site en cherchant des données sur le soleil à communiquer dimanche prochain lors d'une promenade à thème que j'organise à Nice sur le soleil (le soleil en ville, ce qu'il nous apporte, son utilisation -thermique, photovoltaïque - et cadrans solaires ainsi qu'économies de gaspillages superflus.
Nous avons tous beaucoup de travail si nous voulons informer tout le public et agir judicieusement pour la qualité de vie présente et future.
C'est pourquoi j'ai mis au point des "Ateliers de base du Développement Durable".
Tous mes encouragements
Cordialement
Christine Dony
Ecrit par : Ateliers de base du Développement Durable | 22 mars 2007
Pour ne pas mourir idiot vous avez le droit de vous informer sur d'autres vues.
http://www.pensee-unique.fr/index.html
un site bien documenté qui tient la route.
Ecrit par : vrignon | 28 avril 2008
ce lz fin du monde;il faut prier merci
Ecrit par : horphe mundayi | 12 mai 2008
Les commentaires sont fermés.