Des modèles climatiques précis jouent un rôle essentiel dans la science et la politique climatiques, aidant à informer les décideurs politiques du monde entier alors qu’ils envisagent des moyens de ralentir les effets meurtriers du réchauffement de la planète et de s’adapter aux changements déjà en cours.
Pour tester leur précision, des modèles sont programmés pour simuler le climat passé afin de voir s’ils concordent avec les preuves géologiques. Les simulations du modèle peuvent entrer en conflit avec les preuves. Comment pouvons-nous savoir lequel est correct ?
Un post de synthèse publié aujourd’hui dans Mother nature aborde ce conflit entre les modèles et les preuves, connu sous le nom d’énigme de la température globale de l’Holocène. L’auteur principal Darrell Kaufman, professeur des Regents à la School of Earth and Sustainability, et la chercheuse postdoctorale de l’Université de l’Arizona Ellie Broadman, une co-auteure qui a travaillé sur cette étude tout en obtenant son doctorat. à NAU, a analysé un big éventail de données disponibles des 12 000 dernières années pour résoudre l’énigme. L’étude s’appuie sur les travaux de Kaufman qui ont été inclus dans le dernier rapport majeur sur le climat du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) et analyze si la température moyenne mondiale il y a 6 500 ans était additionally chaude, comme l’indiquent les preuves indirectes des archives naturelles du passé. informations climatiques, ou plus froides, telles que simulées par des modèles, par rapport à la fin du XIXe siècle, lorsque la révolution industrielle a entraîné une augmentation significative du réchauffement d’origine humaine.
Cette évaluation complète conclut qu’il y a environ 6 500 ans, la température moyenne mondiale était probablement in addition chaude et a été suivie d’une tendance au refroidissement plurimillénaire qui s’est terminée dans les années 1800. Mais, ont-ils averti, l’incertitude existe toujours malgré des études récentes qui prétendent avoir résolu l’énigme.
“Quantifier la température moyenne de la Terre dans le passé, lorsque certains endroits se réchauffaient tandis que d’autres se refroidissaient, est un défi, et davantage de recherches sont nécessaires pour résoudre fermement l’énigme”, a déclaré Kaufman. « Mais suivre l’évolution de la température moyenne mondiale est important motor vehicle il s’agit de la même mesure utilisée pour évaluer la progression du réchauffement causé par l’homme et pour identifier des objectifs négociés au niveau international pour le limiter. En particulier, notre examen a révélé à quel issue nous en savons étonnamment peu sur la variabilité climatique lente, y compris les forces désormais mises en mouvement par les humains qui se manifesteront à mesure que le niveau de la mer s’élèvera et que le pergélisol dégèlera au cours des prochains millénaires.
Ce que nous savons
Nous en savons in addition sur le climat de l’Holocène, qui a commencé après la fin de la dernière grande période glaciaire il y a 12 000 ans, que sur toute autre période multimillénaire. Il existe des études publiées à partir d’une variété d’archives naturelles qui stockent des informations sur les changements historiques qui se sont produits dans l’atmosphère, les océans, la cryosphère et sur terre des études qui examinent les forces à l’origine des changements climatiques passés, comme l’orbite terrestre, l’irradiance solaire, les éruptions volcaniques et les gaz à effet de serre et des simulations de modèles climatiques qui traduisent ces forces en changements de températures mondiales. Tous ces forms d’études ont été inclus dans cette revue.
Jusqu’à présent, le défi a été que nos deux importantes sources de données pointent dans des directions opposées. Les données « proxy » paléo-environnementales, qui incluent des preuves provenant des océans, des lacs et d’autres archives naturelles, indiquent un pic de température moyenne mondiale il y a environ 6 500 ans, puis une tendance au refroidissement mondial jusqu’à ce que les humains commencent à brûler des combustibles fossiles. Les modèles climatiques montrent généralement que les températures moyennes mondiales ont augmenté au cours des 6 500 dernières années.
Si les données indirectes sont correctes, cela indique des lacunes dans les modèles et suggère spécifiquement que les rétroactions climatiques qui peuvent amplifier le réchauffement climatique sont sous-représentées. Si les modèles climatiques sont corrects, alors les outils de reconstruction des paléotempératures doivent être affinés.
Nous savons également que, que les chiffres soient à la hausse ou à la baisse, le changement de la température moyenne mondiale au cours des 6 500 dernières années a été graduel, probablement inférieur à 1 degré Celsius (1,8 degré Fahrenheit). C’est moins que le réchauffement déjà mesuré au cours des 100 dernières années, dont la plupart ont été causés par l’homme. Cependant, étant donné que les changements de température mondiaux, quelle que soit leur ampleur, sont importants, en particulier en réponse à l’évolution des gaz à effet de serre, savoir si les températures étaient supérieures ou inférieures il y a 6 500 ans est vital pour notre connaissance du système climatique et l’amélioration des prévisions du climat futur.
Ce que nous ne savons pas
Cette étude a mis en évidence des incertitudes dans les modèles climatiques. Si l’interprétation préférée des auteurs – à savoir que le réchauffement climatique récent a été précédé de 6 500 ans de refroidissement international – est correcte, alors la compréhension des scientifiques des forçages et des rétroactions climatiques naturelles, et de la manière dont ils sont représentés dans les modèles, doit être améliorée. S’ils sont incorrects, les scientifiques doivent améliorer leur compréhension du sign de température dans les enregistrements indirects et développer davantage d’outils analytiques pour capturer ces tendances à l’échelle mondiale.
Tenter de résoudre l’énigme de la température globale de l’Holocène a été une priorité pour les climatologues au cours de la dernière décennie Broadman se souvient avoir lu le leading post sur ce sujet lorsqu’elle a commencé son doctorat. en 2016. Toutes les études depuis ont contribué à la compréhension de cette issue, ce qui rapproche les scientifiques du domaine d’une compréhension globale. Des études récentes sur ce sujet ont tenté d’ajuster les données indirectes pour tenir compte de leurs faiblesses présumées, d’insérer des forçages plausibles dans les modèles climatiques et de mélanger les données indirectes avec la sortie des modèles climatiques, toutes aboutissant à des conclusions différentes sur la cause de l’énigme. Cet examen prend du recul pour réexaminer le problème avec une évaluation globale à l’échelle mondiale, montrant que nous ne connaissons pas encore la resolution à cette énigme.
Le développement de méthodes largement applicables de quantification de la température passée est déjà une grande priorité pour les climatologues. Par exemple, le laboratoire de Kaufman teste l’utilisation de réactions chimiques impliquant des acides aminés conservés dans les sédiments lacustres comme nouvelle méthode pour étudier les changements de température passés. Combinée à la nouvelle technologie de datation au radiocarbone du laboratoire Arizona Climate and Ecosystem à NAU, cette method pourrait aider à déterminer si le réchauffement climatique a inversé une tendance de refroidissement à lengthy terme.
Pourquoi est-ce significant
Broadman, dont le travail comprend un accent sur la interaction scientifique, a créé les figures qui accompagnent la recherche. Il s’agit d’un moyen essentiel de communiquer des résultats difficiles à comprendre au community – et en science du climat, le general public est diversifié et comprend des éducateurs, des décideurs, des organisations à but non lucratif et des scientifiques du monde entier.
“Une summary intéressante est que nos découvertes démontrent l’impact que les changements régionaux peuvent avoir sur la température moyenne mondiale. Les changements environnementaux dans certaines régions de la Terre, comme la diminution de la banquise arctique ou la modification de la couverture végétale dans ce qui est maintenant de vastes déserts, peuvent provoquer des rétroactions qui influencent la planète dans son ensemble », a déclaré Broadman. « Avec le réchauffement climatique actuel, nous voyons déjà certaines régions changer très rapidement. Notre travail fulfilled en évidence que certains de ces changements et rétroactions régionaux sont vraiment importants à comprendre et à saisir dans les modèles climatiques.
De moreover, a déclaré Kaufman, la reconstruction précise des détails des changements de température passés offre un aperçu de la réponse du climat aux diverses will cause des changements climatiques naturels et anthropiques. Les réponses servent de repères pour tester la qualité des modèles climatiques simulant le système climatique de la Terre.
“Les modèles climatiques sont la seule supply de prévisions climatiques quantitatives détaillées, leur fidélité est donc essentielle pour planifier les stratégies les moreover efficaces pour atténuer et s’adapter au changement climatique”, a-t-il déclaré. “Notre examen suggère que les modèles climatiques sous-estiment d’importantes rétroactions climatiques qui peuvent amplifier le réchauffement climatique.”