Et le Soleil dans tout cela ?

par Vincent Courtillot et Jean-Louis Le Mouël - SPS n° 291, juillet 2010

Précisions

Pour l’Afis, le consensus scientifique établit clairement qu’un réchauffement climatique est observé et pointe la responsabilité des activités humaines. Cette position a été réaffirmée en 2013 dans un texte adopté par le conseil d’administration de l’association [1]. Nous ajoutons un point important : la science ne dicte pas ce que la société doit faire. Ces questions ont été plus développées dans un dossier publié en juillet 2016 [2].

Le texte ci-dessous, publié en 2010, ne reflète pas la position de l’Afis et n’engage que ses auteurs. Il était publié dans le cadre d’un dossier faisant le point de l’état des connaissances [3]. Dans ce dossier, la tâche d’exposer l’état du consensus scientifique sur l’évolution du climat était confiée à Michel Petit, physicien de renommée internationale représentant la France dans le bureau du Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC). En complément, il nous avait semblé utile, dans le contexte de l’époque, de présenter à nos lecteurs certains arguments scientifiques qui étaient alors employés à l’encontre des synthèses réalisées par le GIEC. C’est ce qui a présidé à la publication de cet article de Vincent Courtillot et Jean-Louis Le Mouël. Avoir connaissance de ces arguments peut être utile à nos lecteurs, même si nous ne pensons pas, sur cette question comme sur d’autres, que « la vérité est au milieu ».

[1] Climat, science, expertise et décision

[2] Climat : ce que dit la science, ce qu’elle ne dicte pas

[3] Science & pseudo-sciences 291

Les variations temporelles d’indices simples, fondés sur les mesures du champ magnétique terrestre dans les observatoires du monde entier, sont de très bons indicateurs de l’activité du Soleil. Nous avons remarqué en 2005 que, de 1900 à 1990, ces variations ressemblent fortement à celles de la température moyenne globale de la basse atmosphère (du moins telles qu’elles sont restituées par les quelques centres mondiaux qui les compilent – les discuter est un autre sujet…). Mais les indices magnétiques et solaires décroissent à partir de 1990 : ils divergeaient donc de la température, dont les courbes alors publiées semblaient montrer qu’elle poursuivait sa croissance. Le réchauffement « anormal » d’origine anthropique semblait donc émerger à partir de la dernière décennie du siècle.

Nous avons repris ces arguments dans un article plus récent (Courtillot et al, 2007), qui a déclenché de vives réactions : un commentaire de Bard et Delaygue (2008), auquel nous avons répondu point par point (Courtillot et al, 2008), et de manière plus surprenante un « blog » de Raymond Pierrehumbert suivi d’une salve de trois articles virulents dans Le Monde, Libération et Le Figaro en décembre 2007. Le débat sur le réchauffement climatique n’a pas toujours rencontré l’ouverture d’esprit qu’on pouvait espérer.

Notre groupe a poursuivi l’analyse de données climatiques et solaires : dix articles ont ainsi été publiés dans les revues internationales (voir références). Nous nous sommes attachés à analyser des observations de température dans des stations européennes et nord-américaines disposant d’au moins un siècle de données journalières. Les courbes moyennes obtenues pour 44 stations européennes et 150 aux États-Unis sont assez différentes de celles publiées dans le rapport de 2007 du GIEC, et des courbes prédites par les modèles numériques.

Nous avons alors analysé l’évolution à long terme de la variabilité de la température. Toutes les courbes montrent le même comportement : une hausse de 1900 à 1940-1950, une baisse jusqu’en 1970, une hausse depuis.

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Figure 1 : La courbe claire trace la variabilité de la température moyenne (a, à gauche) et de la direction des vents (b, à droite) pendant la saison d’hiver (10 janvier au 20 février) dans les stations météorologiques de Holande. En foncé, un indicateur de l’activité solaire (la variation quadratique journalière de la composante verticale du champ géomagnétique à Eskdalemuir en Écosse). (d’après Le Mouël et al, 2009a).
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Figure 2 : (a) Comparaison entre la variabilité moyenne de la température d’automne dans 24 stations météorologiques d’Oregon (courbe claire, échele en jours) et un indice d’activité solaire (la variation quadratique journalière de la composante verticale du champ géomagnétique à Eskdalemuir en Écosse ; courbe claire) entre 1950 and 2003. (b) : Comparaison entre la variabilité moyenne de la température d’automne dans 24 stations météorologiques d’Oregon et 29 stations de l’état de Washington (en foncé). (d’après Courtillot et al, 2009).

Les compilations les plus récentes révèlent un épisode de baisse depuis une dizaine d’années (figure 1)1. Cette évolution est aussi celle des indices d’activité solaire.

La réponse solaire est gouvernée par les températures des mois d’hiver. Dans une analyse des trois plus longues séries européennes (Prague, Bologne et Uccle), nous avons séparé les données en fonction de l’intensité du cycle solaire : la différence entre forts et faibles cycles solaires atteint 1°C et sa signification est confirmée par des tests statistiques. Il faut noter que le sens de la réponse peut varier d’une station à l’autre, de sorte qu’une moyenne géographique trop hâtive fait disparaître le signal. Nous avons poussé l’analyse avec plusieurs dizaines de stations météorologiques du nord-ouest des États-Unis (figure 2) : nous avons retrouvé une signature solaire et avons pu suggérer une forte relation avec une oscillation du système couplé atmosphère-océan dans le Pacifique, l’oscillation de Madden-Julian. Cette oscillation climatique qui fait intervenir nuages et pluviosité est modulée par une signature solaire.

L’ensemble de ce travail nous conduit à conclure que l’influence du Soleil sur les changements climatiques récents a été jusqu’à présent sous-estimée. La température moyenne globale, qui décroît légèrement depuis une décennie, suit donc le Soleil jusqu’à ce jour. Certains physiciens pensent que le Soleil est entré dans une nouvelle phase d’activité plus modérée, qui pourrait durer quelques décennies (de Jager, 2008) ; si les indications révélées par ces études sont confirmées, la baisse des températures mondiales pourrait donc se poursuivre plus d’une décennie…

Certains articles récents pourraient conduire à réviser les influences respectives des gaz à effet de serre et du Soleil. Deux débats vifs sont en cours. Lindzen et Choi (2009) pensaient montrer, à partir d’observations satellitaires de la température de surface de l’océan et du flux de rayonnement de longue période, que la sensibilité de l’atmosphère au CO2 pourrait avoir été surestimée d’un facteur de l’ordre de 5. Trenberth et al (2010) ont contesté ces conclusions ; tout en acceptant certaines de leurs remarques, Lindzen et Choi (2010) persistent dans le fond de leurs conclusions.

Scafetta et Willson (2008) montrent par ailleurs qu’un trou de plus de deux ans dans les observations satellitaires de l’irradiance solaire aurait conduit à sous-estimer sa variation à long terme d’un facteur supérieur à 10. Ces conclusions sont contestées par Krivova et al (2009) qui trouvent une décroissance là où Scafetta et Willson trouvaient une croissance. Les incertitudes de ces évaluations sont donc importantes, le débat est ouvert et bien actuel, et ces articles montrent combien l’estimation de confiance de 90 % donnée dans le rapport du GIEC parait difficile à justifier.

291_32-36_3Nous ne pouvons nous attarder ici sur les mécanismes qui pourraient rendre compte de ces observations : irradiance solaire, rayons cosmiques, courants électriques dans l’atmosphère, nucléation des nuages… Des publications de plus en plus nombreuses proposent des mécanismes plausibles, même s’ils ne sont pas encore démontrés. Signalons pour clore cette brève note un travail de Grudd (2008), spécialiste des anneaux d’accroissement des arbres, qui montre de manière convaincante, au moins en Europe du Nord, que la hausse de température du 20e siècle n’est exceptionnelle ni en intensité ni en vitesse, mais s’est produite plusieurs fois au cours des 1500 dernières années (« the late twentieth century (…) is not exceptionally warm »). Il a fait sensiblement plus chaud pendant plus de deux siècles, autour de l’an 1000, quand les Vikings colonisaient la « Terre verte » (Groenland). Très récemment, Lockwood et al (2010) viennent de conclure que les récents hivers froids qu’a connus l’Europe pourraient bien être associés à une activité solaire particulièrement basse. C’est ce que nous disons depuis quelques années. Mais ces auteurs concluent « We stress that this is a regional and seasonal effect relating to European winters and not a global effect ». Oui l’effet est régional et bien visible en Europe ; oui l’effet est saisonnier et surtout visible en hiver. Mais nous avons observé des effets semblables ailleurs, notamment aux États-Unis. Et le Soleil ne connaîtrait-il que l’Europe ? On peut en douter…

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Références

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Courtillot, V., Gallet, Y., Le Mouël, J.L., Fluteau, F. and Genevey, A., 2007. Are there connections between the Earth’s magnetic field and climate ? Earth and Planetary Science Letters, 253(3-4) : 328-339.
Blanter, E.M., Le Mouël, J.L., Perrier, F., et Shnirman, M.G., 2006. Short term correlation of solar activity and sunspot : evidence of lifetime increase, Solar Physics, 237, 329–350.
Courtillot, V., Gallet, Y., Le Mouël, J.-L., Fluteau, F., and Genevey, A., 2008. Response to comment on “Are there connections between the Earth’s magne-tic field and climate ?”, Earth Planet. Sci. Lett., 265, 308-311.
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Grudd, H., 2008. Tornetrask tree-ring width and density AD 500–2004 : a test of climatic sensitivity and a new 1500 year reconstruction of north Fennoscandian summers, Climate Dynamics, DOI 10. 1007/s00382-007-0358-2.
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Scafetta, N., and Willson, R.C., 2009. ACRIM-gap and TSI trend issue resolved using a surface magnetic flux TSI proxy model, Geophys. Res. Lett., 36, L05701, doi : 10.1029/2008GL036307.
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Trenberth, K.E., J.T. Fasullo, Chris O’Dell, et T. Wong, 2010. Relationships between tropical sea surface temperature and top-of-atmosphere radiation, Geophys. Res. Lett., 37, L03702.

Mis en ligne le 28 octobre 2010
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