L'accélération du réchauffement de l'Arctique accélère de huit ans la hausse de 2 degrés Celsius, révèle une étude de modélisation.

13 novembre 2023

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par University College London

Un réchauffement plus rapide dans l'Arctique sera responsable d'une augmentation de la température mondiale de 2°C huit ans plus tôt que si la région se réchauffait au rythme moyen mondial, selon une nouvelle étude de modélisation dirigée par des chercheurs de l'UCL.

L'Arctique se réchauffe actuellement près de quatre fois plus vite que la moyenne mondiale. La nouvelle étude, publiée dans le journal Earth System Dynamics, visait à estimer l'impact de ce réchauffement plus rapide sur la vitesse à laquelle les seuils de température mondiaux de 1,5°C et 2°C, établis dans l'Accord de Paris, sont susceptibles d'être dépassés.

Pour ce faire, l'équipe de recherche a créé des projections alternatives de changement climatique dans lesquelles le réchauffement rapide de l'Arctique ne se produisait pas. Ils ont ensuite comparé les températures de ce monde hypothétique avec celles des modèles du "monde réel" et examiné le moment où les seuils critiques de l'Accord de Paris de 1,5°C et 2°C étaient dépassés. Ils ont découvert que dans les modèles sans réchauffement rapide de l'Arctique, les seuils étaient dépassés cinq et huit ans plus tard respectivement que les dates projetées du "monde réel" de 2031 et 2051.

De plus, ils ont constaté que le réchauffement rapide et disproportionné de l'Arctique, connu sous le nom d'amplification arctique, ajoutait une incertitude disproportionnée aux prévisions, car la variation des projections des modèles pour la région est plus élevée que pour le reste de la planète.

Alistair Duffey (UCL Earth Sciences), doctorant et premier auteur de l'étude, a déclaré : "Notre étude souligne l'importance mondiale du réchauffement rapide de l'Arctique en quantifiant son impact important sur le moment où nous sommes susceptibles de dépasser les seuils critiques du climat. Le réchauffement de l'Arctique ajoute également une incertitude considérable aux prévisions climatiques. Ces résultats soulignent la nécessité d'une surveillance plus étendue des températures dans la région, à la fois in situ et par satellite, et d'une meilleure compréhension des processus qui s'y déroulent, ce qui peut être utilisé pour améliorer les prévisions de l'augmentation de la température mondiale."

L'étude ne cherche pas à quantifier les façons dont le réchauffement de l'Arctique affecte le reste du monde, par exemple par le recul de la banquise qui contribue à maintenir la planète au frais, mais estime plutôt la contribution directe du réchauffement de l'Arctique à l'augmentation de la température mondiale.

La co-auteure, la professeure Julienne Stroeve (UCL Earth Sciences, l'Université du Manitoba, Canada, et le centre des données sur la neige et la glace des États-Unis), a déclaré : "Bien que notre étude se concentre sur la manière dont le réchauffement de l'Arctique affecte le changement de température mondial, les impacts locaux ne doivent pas être négligés. Une augmentation de la température mondiale de 2°C entraînerait une augmentation moyenne annuelle de 4°C dans l'Arctique et une augmentation de 7°C en hiver, avec des conséquences profondes pour les populations et les écosystèmes locaux."

"De plus, le réchauffement rapide dans l'Arctique a des conséquences mondiales que nous ne prenons pas en compte dans cette étude, notamment l'élévation du niveau de la mer et le dégel du pergélisol, ce qui entraîne une libération accrue de carbone dans l'air."

Le co-auteur, le Dr Robbie Mallett (Université du Manitoba et chercheur honoraire à l'UCL Earth Sciences), a déclaré : "Le changement climatique dans l'Arctique est souvent négligé par les politiciens parce que la majeure partie de la région se trouve en dehors des frontières nationales. Notre étude montre à quel point l'Arctique a un impact sur des objectifs mondiaux tels que l'Accord de Paris, et attire peut-être l'attention sur la crise qui se déroule déjà dans la région."

L'amplification arctique, qui est plus forte pendant les mois d'hiver, est causée par plusieurs facteurs. L'un d'eux est le recul de la banquise, ce qui signifie que plus de lumière solaire (et de chaleur) est absorbée par l'eau au lieu d'être renvoyée dans l'espace. Un autre facteur est le mélange vertical de l'air qui est moins important aux pôles qu'en zone tropicale, ce qui maintient l'air plus chaud près de la surface de la Terre.

Pour l'étude, les chercheurs ont examiné un ensemble de 40 modèles climatiques qui ont servi de base au rapport sur le changement climatique de l'ONU en 2021. Ces modèles divisent la surface de la Terre en une grille tridimensionnelle de cellules, modélisant les processus physiques se produisant dans chaque cellule.

L'équipe de recherche a modifié les résultats des modèles pour créer un monde alternatif dans lequel le réchauffement rapide de l'Arctique ne se produisait pas, en fixant le taux de changement de température dans la région au nord du 66ᵉ parallèle Nord égal à celui du reste de la planète. Ils ont examiné comment la suppression du réchauffement rapide de l'Arctique affecterait les projections de température dans un scénario plausible d'émissions intermédiaires et calculé la projection de température moyenne pour tous les modèles.

In addition, they looked at how removing rapid Arctic warming from the models would affect more pessimistic or optimistic scenarios. For example, in a more optimistic scenario, where emissions are cut sharply and net zero is reached shortly after 2050, Arctic amplification causes a seven-year difference in the time of passing 1.5°C.

Temperature projections for the Arctic varied more substantially between the models than for other parts of the globe, accounting for 15% of the uncertainty in projections, despite the region only making up 4% of the global surface area.

The 1.5 C and 2 C limits are regarded as having been breached when average global temperatures over a 20-year period are 1.5 C or 2 C higher than in pre-industrial times.

The goal of the Paris Agreement, an international treaty, is to keep the global average temperature to 'well below 2° C above pre-industrial levels' and pursue efforts 'to limit the temperature increase to 1.5° C.'

The Arctic is thought to have warmed by 2.7 C since the pre-industrial era, and this warming is believed to have accelerated since the start of the 21st century.

Journal information: Earth System Dynamics

Provided by University College London