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5 janvier 2008 6 05 /01 /janvier /2008 15:10

Il est bien connu maintenant que sur les émissions humaines de CO2, les "puits" (la biosphère et l'océan) en absorbent aujourd'hui, de façon à peu près équivalente (un peu plus l'océan quand même) une bonne moitié. La question est  bien entendu de savoir ce qu'il en sera à l'avenir, c'est-à-dire comment évolueront ces puits sous l'influence du réchauffement climatique. 
La réponse générale est que, à plus ou moins longue échéance, les puits, qualitativement, s'affaibliront. Certains pensent même pouvoir observer cette réponse dès à présent, soit bien plus tôt que prévu (voir post précédent ici, par exemple). Sans y avoir jamais vraiment réfléchi trop en détail, j'avais toujours retenu que ce feedback positif climat/carbone, c'est-à-dire l'affaiblissement des puits de CO2, lorsqu'il était maintenant pris en compte dans les modèles,  correspondait pour un scenario IPCC donné à quelques dizaines de ppm de CO2 en plus à l'horizon 2100, c'est-à-dire des ppm en plus par rapport aux simulations IPCC standards qui ne couplent pas le cycle du carbone et le climat (notamment le papier de Friedlinstein et al., 2006: pour le scénario A2, selon une dizaine de modèles climat/carbone, entre 20 et 200 ppm en plus à l'horizon 2100  - grande incertitude quantitative, certes, mais réponse qualitativement convergente ). En fait je pensais que, dans les simulations IPCC, forcées selon les scenario par telle ou telle évolution des émissions de CO2, l'absorption par les puits, pour obtenir la concentration atmosphérique résultante de CO2, était prescrite (probablement à sa valeurs actuelle, soit 50-55 % environ); mais que lorsqu'on modélisait le comportement des puits et l'absorption, les puits s'affaiblissant, on obtenait des concentrations en CO2 supérieures.

Weeell... well, mea culpa, les choses ne sont pas si simples.

En fait en y regardant de plus près - et si j'ai mieux compris cette fois - les simulations IPCC prennent déjà en compte, mais de façon simplifiée, un devenir du cycle du carbone et des puits de CO2 sous l'influence du réchauffement, à l'aide d'un modèle simplifié du cycle du carbone subissant un changement climatique "prescrit" (d'après Friedlingstein 2006 - on aimerait plus de détails sur ce qui est "prescrit" et ce qui est pris en compte dans ce modèle simplifié...) - mais non couplé. A lire ce papier, on a grosso modo:
Pr--sentation1.png
A priori ce modèle simplifié (modèle de Bern ?) rend "un peu" compte du devenir de l'absorption de CO2 sous l'influence du changement climatique (CC) - le problème étant en fait la cohérence entre le CC prescrit au modèle de carbone et celui simulé en bout de chaîne.
Le couplage climat/carbone consiste donc en fait, pour résoudre cette incohérence, à "boucler" le schéma ci-dessus en reliant les deux "changements climatiques" (et en utilisant également des modèles de carbone plus élaborés) (feedbacks en pointillés):
couplagecc-copie-2.png
Jusque là, c'est facile - mais là où se situe l'astuce (enfin, pour moi...), c'est que les 20 à 200 ppm de CO2 supplémentaires que l'on cite souvent (le papier de Friedlingstein) ne correspondent pas à la différence entre ces deux premieres situations (IPCC et couplage climat/carbone). ils correspondent à la différence entre le couplage et le non-couplage, c'est-à-dire le même cas que ci-dessus mais lorsque le CO2 est traité comme un gaz sans effet radiatif, et qu'il ny a pas donc de changement climatique anthropique:
nocouplagecc-copie-1.png
La différence entre les deux situations (donc l'effet du CC sur le cycle du carbone) selon la dizaine de modèle climat/carbone actuels se résume sur les graphs ci-dessous (à gauche, couplé; à droite, couplé-non couplé):
C4mip-1.jpg
Si je ne m'abuse -corrigez-moi si je me trompe - l'étude du feedback climat/carbone selon Friedlingstein et al. correspond donc en fait davantage à une quantification de la dispersion (de l'incertitude, autrement dit)) de ce feedback, qui selon les modèles s'échelonne donc entre 20 et 200 ppm de CO2 en plus (en valeur absolue - en relatif,  entre 4 et 40% de CO2 supplémentaire par rapport à la concentration finale en CO2 sans couplage, qui varie selon les modèles). 
La question qui vient est donc: où se situe, sur ces graphiques, le feedback climat/carbone "simplifié" implicitement inclus dans les imulations standards IPCC ? (notamment sur le graph en haut à droite: plutôt en bas ? )
Si quelqu'un a ce genre de graph avec la courbe "feedback climat/carbone IPCC" incluse, je suis preneur.


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commentaires

doudou 19/01/2008 11:43

Salut ICE,

la figure que tu cherches se trouve dans le rapport IPCC (2007) dans le chapitre 10 (figure 10.20.a; http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg1.htm). Sur cette figure tu peux voir, en noir, la courbe de l'évolution de la concentration de CO2 simulée par le modèle BERN-CC et qui a été utilisée dans les simulations IPCC. Et en rouge tu retrouves les courbes de CO2 que tu as montré, c'est-à-dire celles des différents modèles analysés par Friedlingstein et al.

Ce qui est marrant c'est surtout de regarder la figure 10.20.b qui montre le changement climatique en termes de température de surface pour les simulations IPCC et pour les simulations C4MIP (celles analysées par Friedlingstein et al.). Finalement on voit que la prise en compte de la rétroaction climat/carbone (attention je veux pas dire par là que les simulations IPCC ne prennent pas en compte cette rétroaction, mais plutôt qu'elles ont toutes la même rétroaction, celle calculée par le modèle BERN-CC donc...) augmente l'incertitude sur la prévision du changement climatique.

bref j'imagine que dans un prochain post tu remettras tout ça au clair ;-)

allez, à+

PAk 13/01/2008 14:01

je ne suis pas sur de comprendre les différents cas présentés :
couplé/non découplé/feddback/non feedback ...
pourrais tu faire un ptit tableau qui explique les hypothèse dans chacun des cas ?

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