par Prof. Dr. Jean N., Faculté des Sciences, Université Européenne

Lorsque l’on considère la planète entière, un accroissement de la température à long terme est observé dans les basses couches de l’atmosphère et la surface des océans, ce n’est un secret pour personne. Bien entendu, les médias et le GIEC trouvent ici un seul et unique coupable, le taux atmosphérique de CO₂ et donc l’être humain. C’est cependant aller un peu vite car comme vous le savez peut-être si vous êtes un lecteur attentif de SCE, l’effet de serre est une hypothèse basée sur des concepts physico-chimiques qui ne sont pas en accord avec la théorie (voir par exemple ici et ici), et de nombreux autres facteurs sont capables de faire varier la température. L’une des preuves est que de nombreuses villes ne se réchauffent pas malgré l’augmentation significative du taux de CO₂ dans l’atmosphère (voir ici). De même, au début de l’Holocène, le Svalbard (Arctique) était 7°C plus chaud qu’aujourd’hui alors que le taux de CO₂ n’était que de 260 ppm (voir ici).

Dans le présent article nous allons vous montrer que l’évolution de la température de la basse atmosphère sur l’ensemble du continent américain (USA) n’est pas corrélée avec le taux de CO₂ atmosphérique, ni même avec les émissions anthropiques de CO₂. Serait-ce une autre preuve?

1. Introduction

Il existe une bonne relation entre la température globale relevée à la surface de la Terre par les stations terrestres et océaniques (comme par exemple la série HadCrut 4) et le taux de CO₂ atmosphérique (Figure 1). Nous constatons même une certaine accélération dans l’augmentation de cette température et de ce taux de CO₂.

Si la corrélation entre les deux variables est étudiée nous pouvons faire passer une droite parmi les données et nous obtenons alors un coefficient de corrélation R² valant 0.9. Les courbes de la Figure 1 sont donc utilisées par les thuriféraires du GIEC pour dire que l’hypothèse de l’effet de serre existe et que tout ajout de CO₂ à l’atmosphère provoque une augmentation de la température moyenne globale. La musique bien est bien connue et les média utilisent cette rhétorique pour prôner l’urgence climatique.

C’est cependant aller un peu vite.

En effet, il y a quatre raisons majeures pour relativiser ces courbes de la Figure 1 et surtout pour douter de l’urgence climatique.

(1) La Figure 1 ne représente pas la réalité du terrain car les données utilisées pour la tracer ne sont pas suffisamment nombreuses pour la partie gauche du graphique (disons avant 1950). En effet, le nombre de thermomètres terrestres était faible en 1880 par rapport à aujourd’hui (voir aussi Furfari & Masson 2019, ici). De plus, les thermomètres sont très mal répartis sur la planète, surtout avant 1950. Il en va de même pour les données de température de surface des océans (McKitrick 2020). Ce n’est que depuis les années 2000 environ que les bouées ARGO sont déployées en suffisance dans les océans. A quoi ressembleraient les courbes de la Figure 1 avec un nombre de stations équivalent pour chaque année et avec des bouées ARGO depuis 1880, y compris dans les régions polaires? Il en va de même pour le taux de CO₂, connu avec précision par des mesures directes seulement depuis 1958.

(2) Les variations de température observées entre le point le plus bas et le plus haut de la Figure 1 ne dépassent pas 1,3°C. Or, les erreurs de mesure et les imprécisions sont très fréquentes et peuvent atteindre 0,5°C, parfois même plus, particulièrement pour les instruments anciens utilisés avant 1950 (voir par exemple ici). Les différences mesurées sont-elles alors différentes statistiquement? A propos des erreurs voir aussi ceci.

(3) Même avec des instruments parfaits et en suffisance, les courbes ne nous donnent aucune information sur la variable qui fait bouger l’autre! Il se pourrait que cela soit les variations de température qui fassent augmenter le taux de CO₂, et non l’inverse. Pour plus de détails voyez les arguments développés dans l’article « Soleil, Température et CO₂ » (ici).

(4) La température globale représentée sur la Figure 1 est essentiellement la température de surface des océans. En effet, les données HadCrut 4 correspondent à une combinaison entre des températures terrestres et des températures océaniques. Comme la surface de la Terre est composée à plus de 70% par des océans, les données HadCrut 4 représentent essentiellement ce qu’il se passe au niveau des océans. La Figure 1 ne nous renseigne donc pas beaucoup concernant les terres émergées qui est le lieu de vie des populations humaines.

Nous allons maintenant analyser ce qu’il se passe sur les terres émergées en prenant le cas du continent américain. La suite de l’article ne concerne que ce continent.

2. Les USA se réchauffent d’environ 1°C à vitesse constante

Aux Etats-Unis, sur un vaste territoire de plus de 9 millions de km², nous pouvons trouver un vaste réseau de mesure appelé ClimDiv et qui comporte actuellement environ 6000 stations. Ces stations relèvent la température ambiante de manière journalière et sont réparties de manière assez homogène sur l’ensemble du territoire (Figure 2) (Vose et al. 2014). En considérant l’ensemble de ces stations des moyennes peuvent être établies (pour autant que tout ceci ait un sens). Nous devrions donc avoir une bonne vision de l’évolution de la température à long terme sur l’ensemble du continent américain car ces stations relèvent la température depuis 1895.

Les données ClimDiv sont en libre accès sur le site web de la NOAA (ici) et nous pouvons constater que pour l’ensemble des Etats-Unis, la température moyenne de la basse atmosphère n’a pas beaucoup augmenté depuis le début des mesures en 1895 (Figure 3). En effet, en 128 ans, la pente de la droite tracée parmi les données ClimDiv est proche de zéro. Pour être exact, l’équation de la droite de régression est donnée en Figure 2 et sa pente vaut exactement 0,009. En utilisant l’équation, la température moyenne n’a augmenté que de +1,15°C en 128 ans. Et, chose importante, nous ne voyons aucune accélération du phénomène.

D’autres courbes de tendance peuvent être tracées parmi les données, mais celles-ci ne diffèrent pas grandement d’une droite, avec des valeurs de R² tournant autour de 0,07.

3. Quels sont les biais de ces mesures ClimDiv ?

Nous n’allons pas revenir sur les nombreux biais qui entachent les relevés de température en général, ni sur les méthodes utilisées pour en tirer des conclusions (pour tout cela, se reporter à l’article de Furfari & Masson 2019, ici). Remarquons juste que le nombre de stations de mesure n’était évidemment pas de 6000 en 1895. En effet, on est parti avec peu de stations et ce n’est que progressivement que leur nombre a augmenté pour arriver à la situation actuelle (Figure 4).

On peut donc encore se poser la question : la partie gauche du graphique de la Figure 3, déterminée avec peu de stations de mesure, n’est-elle pas moins certaine que la partie droite comportant les 6000 stations de mesure? Que se passerait-il si nous retirions aléatoirement des stations dans la partie droite de la courbe afin d’avoir un nombre constant de stations de mesure pour chaque année? Se pourrait-il que la pente de la droite change et qu’elle se rapproche de zéro?

Nous n’allons pas effectuer cette manipulation, car nous n’avons pas accès aux données détaillées pour chacune des stations. Ce travail mériterait cependant d’être réalisé.

Admettons pour l’instant que la pente de la droite soit réelle pour la suite de l’article.

4. Les causes de l’augmentation de température.

Admettons que la pente de la droite de la Figure 3 soit bien réelle. Comment pouvons-nous maintenant expliquer cette petite augmentation de température avec une vitesse constante valant +0,9°C en 100 ans?

• Hypothèse 1. On peut évoquer l’augmentation globale des émissions anthropiques de CO₂ qui seraient responsable d’un effet de serre accru. Il y a cependant un problème. En effet, les émissions anthropiques de CO₂ n’augmentent pas depuis 1895 en suivant une droite (Figure 5). La meilleure courbe passant parmi ces données est une polynomiale de degré 2 dont l’équation et le coefficient R² sont donnés en Figure 5. Ceci veut dire qu’il y a eu une accélération des émissions anthropiques de CO₂ avec le temps (ceci est bien connu du grand public : les émissions anthropiques de CO₂ sont sans cesse croissantes).

Si le CO₂ est responsable d’un effet de serre comme le prétend le GIEC, pourquoi alors une accélération des émissions anthropiques de CO₂ ne provoque-t-elle pas une accélération de l’anomalie de température à l’échelle du continent américain? Il semblerait que l’hypothèse de l’effet de serre ne fonctionne pas pour cette partie du monde…

Pour se convaincre de la non corrélation entre anomalies de température aux USA et émissions anthropiques globales de CO₂ il suffit de tracer un graphique avec les deux variables (Figure 6). Nous pouvons voir que le coefficient R² est très mauvais et vaut 0,351 (pour une bonne corrélation il faut un R² de plus de 0,7). Il n’y a donc pas de corrélation entre les variables. En d’autres mots, les émissions anthropiques globales de CO₂ n’influencent probablement pas la température aux USA et clairement ne provoquent aucune accélération de la hausse des températures!

Dit autrement, l’effet de serre ne fonctionne pas aux Etats-Unis, sinon nous verrions une accélération de la hausse des températures, ce qui n’est pas le cas.

Mais, les sceptiques pourront objecter qu’il faut considérer les émissions anthropiques de CO₂ sur le continent américain et non pas les émissions mondiales. D’autres diront qu’il faut considérer l’évolution du taux de CO₂ atmosphérique. Refaisons donc les calculs avec les émissions anthropiques de CO₂ sur le continent américain (Hypothèse 2) et le taux de CO₂ atmosphérique (Hypothèse 3).

• Hypothèse 2. Évoquons maintenant les émissions anthropiques de CO₂ aux USA (Figure 7). En considérant ces émissions, nous avons le même problème… En effet, comme précédemment, les émissions anthropiques aux USA ne suivent pas une droite et nous voyons une accélération des émissions, puis une lente diminution les dernières années. Bref, aucune droite ne peut être tracée dans les données, la meilleure courbe est une polynomiale de degré 3 (R² = 0,963).

En étudiant la corrélation entre les deux variables nous voyons donc, comme précédemment, que le coefficient R² est très mauvais, valant ici 0,242 (Figure 8). En d’autres mots, il n’y a aucune corrélation entre l’anomalie de température du continent américain et les émissions de CO₂ anthropiques sur ce continent.

• Hypothèse 3. Considérons maintenant le taux global de CO₂ atmosphérique. Celui-ci ferait augmenter lentement la température aux USA. Prenons par exemple le taux mesuré à Mauna Loa par des mesures directes depuis 1959 (Figure 9). Pour des temps un peu plus reculés (jusqu’en 1895) il faut utiliser des proxies et des mesures de CO₂ indirectes. Si nous le faisons, nous obtenons alors la Figure 10 (voir aussi la Figure 1). Mais encore une fois, nous voyons une accélération et aucune droite ne peut être tracée dans l’ensemble des données pour le CO₂ entre 1895 et aujourd’hui… En d’autres mots aucune corrélation ne pourra être trouvée.

5. Si ce n’est pas le CO₂, qu’est-ce qui provoque la lente augmentation des températures aux USA?

Comme mentionné précédemment dans un article SCE, il y a plusieurs possibilités pouvant se combiner, et la science est loin d’être dite :

– La circulation thermohaline est le chauffage central de la planète. C’est elle qui distribue la chaleur reçue du soleil sur la Terre entière. La présence d’un courant marin chaud ou froid est un paramètre très important à considérer. Le vent soufflant sur l’océan se réchauffe ou se refroidit à son contact. En soufflant ensuite sur les terres émergées il les réchauffe ou les refroidit. La circulation thermohaline est encore méconnue, tout comme la répartition et la source de l’énergie contenue dans les océans. Un courant marin froid peut refroidir une région (cas probable de La Serena, Curicó et Punta Arenas au Chili avec le courant froid de Humboldt). Inversement, un courant marin chaud peut réchauffer une vaste région comme par exemple l’Europe Occidentale qui serait réchauffée par le Gulf Stream. Notons que de nombreuses inconnues subsistent et on ignore encore l’importance exacte des impacts du Gulf Stream sur le climat européen continental ou océanique, ou sur la formation des nuages. Lansner et Pedersen (2018) démontrent que les zones éloignées des océans ne présentent pas de réchauffement global (voir ici).

– Les résultats obtenus par l’étude de Delgado-Bonal et al. 2020 suggèrent que le léger réchauffement global observé ne serait pas causé par une variation du taux de CO₂ mais simplement par l’évolution de la couverture nuageuse. Plus de détails ici.

– La quantité de forêts joue un rôle très important et peut faire varier la température d’une région d’environ 1°C comme démontré dans la récente étude de Huang et al. 2020. Notons que la Terre est en train de verdir suite à l’augmentation du taux de CO₂…

– La forte croissance des villes augmente l’effet de chaleur urbain. Il est en effet bien connu que le béton joue un rôle sur les températures moyennes (Manoli et al. 2019). Il n’y a pas que la quantité de CO₂ qui ait augmenté avec le temps, la quantité de béton aussi. Le GIEC a conclu que l’effet de chaleur urbain a eu un effet négligeable sur la température à l’échelle mondiale (Peterson et al., 1999; Parker, 2004). Par exemple, Jones et al. (1990) ont montré que le réchauffement urbain ne correspond pas à plus de 0,1 K au cours du siècle dernier. Mais à l’échelle régionale, l’effet de l’urbanisation sur la température moyenne peut être très important. Par exemple, en Chine, là où il y a eu une forte expansion des zones urbaines, l’effet de chaleur urbain a pu être estimé. Yan et al. (2010) montrent un fort impact de l’urbanisation jusqu’à 0,54 K / décennie sur les séries de températures locales à Pékin. De même, dans un article récent, Goddard & Tedd (2019) démontrent que l’urbanisation a considérablement augmenté la température quotidienne minimale au Royaume-Uni et ce jusqu’à 1,70 K.

– Les éruptions volcaniques. On a déterminé qu’il y a eu des éruptions volcaniques catastrophiques en 536, 540 et 547 après JC. Les aérosols sulfatés ont par conséquent dispersé le rayonnement solaire, refroidissant considérablement la surface de la Terre pendant des décennies. Cette période de refroidissement mondial, appelée la petite période glaciaire de l’Antiquité tardive (Late Antique Little Ice Age, LALIA), a entraîné des mauvaises récoltes, des famines, des épidémies de maladies et des troubles sociaux. Après cet événement de refroidissement, le climat de la Terre est naturellement revenu à sa chaleur antérieure. En utilisant des enregistrements proxy situés à 20 emplacements différents de l’hémisphère nord, Peregrine (2020) a montré que l’hémisphère s’était refroidi d’environ 1°C en moins d’une décennie dans les années 530 et 540 après JC. Puis, dans les années 570, le climat de l’hémisphère nord s’était à nouveau réchauffé (de 1°C). Ces changements climatiques rapides dépassent facilement le rythme des changements de température modernes (réchauffement total d’environ 1°C depuis 1880) supposés être d’origine anthropique. Le réchauffement moderne pourrait donc être interprété comme un retour au climat «normal» – un peu comme le retour brutal aux températures pré-LALIA après la fin d’une période de refroidissement global. Puisque le retour à la température «normale» après le refroidissement du LALIA était nécessairement un réchauffement naturel, le réchauffement moderne des années 1900 à aujourd’hui pourrait également être interprété comme un événement naturel. Après tout, c’est l’hypothèse nulle – et à aucun moment elle n’a été falsifiée à l’aide de preuves scientifiques irréfutables (voir aussi ici).

– Citons également les nombreux paramètres astronomiques imparfaitement connus (position des planètes géantes par rapport au soleil, champ magnétique solaire, rayons cosmiques influençant les nuages, etc.). A ce sujet vous pouvez consulter la dernière publication de Nicolas Scafetta (2020) mais également celle de Stefani et al. (2019).

6. Conclusions

• La température augmente lentement sur le continent américain, ceci est un fait. La vitesse est constante et vaut +0,9°C en 100 ans. Il n’y a pas d’accélération et donc pas d’urgence pour l’ensemble du continent américain.

• Les émissions de CO₂ anthropique, ainsi que le taux de CO₂ atmosphérique, augmentent également, mais de manière accélérée, sans suivre de droite. Ceci est également un fait.

• Il n’y a pas de corrélation entre l’augmentation de la température de la basse atmosphère sur le continent américain et le taux de CO₂ atmosphérique, ni avec les émissions anthropiques. Réduire ou augmenter les émissions de CO₂ ne changera rien à l’évolution de la température du continent américain, et peut-être même du monde entier si l’hypothèse de l’effet de serre radiatif ne convient pas.

• La lente augmentation de température peut être expliquée par d’autres facteurs que l’unique taux de CO₂. La quantité de nuages, la vapeur d’eau atmosphérique et la circulation thermohaline sont des facteurs beaucoup plus probables.

Réferences

Jones, P., Groisman, P., Coughlan, M., Plummer, N., Wang, W.-C. and Karl, T. (1990) Assessment of urbanization effects in time series of surface air temperature over land. Nature, 347, 169–172.

Parker, D.E. (2004) Climate: large-scale warming is not urban. Nature, 432, 290.

Peterson, T.C., Gallo, K.P., Lawrimore, J., Owen, T.W., Huang, A. and McKittrick, D.A. (1999) Global rural temperature trends. Geophysical Research Letters, 26, 329–332.

Yan, Z., Li, Z., Li, Q. and Jones, P. (2010) Effects of site change and urbanisation in the Beijing temperature series 1977–2006. International Journal of Climatology, 30, 1226–1234.