The reversibility of CO2 induced climate change

Cet article se propose de comprendre la réversibilité du CO2 induite par le changement climatique, notamment en tentant de mettre en évidence l'absence de "Tipping Point" pour le CO2. Le CO2 est un gaz à effet de serre, qui sont connu notamment pour le rôle qu'ils jouent dans le processus de réchauffement climatique. Il faut savoir que le réchauffement climatique est mesuré par le biais de la moyenne des températures de l'air de surface (GMSAT en anglais) et que le CO2 étant le gaz à effet de serre dominant, y joue un rôle clé. La question qui résulte des expériences et hypothèses sur le réchauffement climatique , est de savoir si ce réchauffement peut être réversible, artificiellement. Pour répondre à cette question, les modèles climatiques sont d'excellents outils et ces derniers ont permis ici d'étudier l'inertie, les seuils et la réversibilité du système climatique de la Terre à des taux de concentrations de CO2 différents, dans l'atmosphère.

Le modèle utilisé ici est le HadCM3 (modèle couplé atmosphère-océan-glace), efficace pour sa rapidité et complexité. Le modèle atmosphérique correspond à une grille possédant 19 niveau verticaux tandis que le modèle océanique à 20 niveaux verticaux et la végétation n'a pas de changement dynamique. Tout les agents de forçage ont été fixé à la période Pré-Industriuelle (pour des raison évidente d'activités anthropiques limitées), excepté le CO2 qui est l'objet de l'étude. Le CO2 est établi afin qu'il progresse initialement de 280ppm (niveau de la période considérée) avec une augmentation de 0.5% par an jusqu'à atteindre 1120ppm (4xCO2 initial). Puis la chute de CO2 est initié avec 5 scénarios différents, correspondant à une baisse de 0.5%, 1%, 2%, 5% et 100% par an pour deux étages (le 4xCO2 initial et le 2xCO2 initial), voir figure 1a. Les réponses du climat pour ces scénarios sont calculées comme des anomalies annuelles en par rapport au niveau Pré-Industriel.

Le résultat du rendu des différents scénarios peut être sectionné en trois partie :
La température de surface
Si le climat est stabilisé à un niveau de CO2 particulièrement élevé (>1000ppm), alors l'équilibre du système climatique peut mettre plus de 1000 ans à revenir. Lorsque l'on analyse la figure 1a, et d'après les résultat obtenus, que l'on soit à 2xCO2 initial ou 4xCO2 initial, le changement des températures est réversible.
Le cycle hydrologique
L'élément essentiel à noter est la décroissance progressive des précipitations moyennes, quelque soit le scénario sur la surface de la planète, mais avec toutefois un pic de précipitation au début de la décroissance, du à une différence de résilience (l'atmosphère se refroidit plus vite que les océans).
Le niveau des eaux
Les scénarios d'augmentation du CO2 montrent tous une continuité de l'expansion thermal même après le début de la diminution du CO2, mais cette dernière diminue après une période de temps.

Cet article met en évidence avec un modèle climatique fiable, l'absence "d'emballement" du climat. En effet, tous les scénarios de décroissance du CO2 montrent le même résultat : la résilience de l'ensemble du système climatique. D'un point de vue uniquement du CO2, le réchauffement climatique est réversible et il n'existe donc pas de "Tipping Point" (point de non retour). Les résultats montrent en effet que l'atmosphère réagi plus rapidement aux diminution de CO2 puisqu'il s'agit d'un compartiment climatique aux dynamiques très rapide, mais le cycle hydrologique se rétabli aussi a des niveaux initiaux bien que le processus soit plus long et le niveau moyen des eaux tant à retourner aussi à l'état initial, puisque le niveau dans le modèle est corrélé à la température, qui diminue sur l'ensemble du globe.
d'autres point sont développés dans les résultats mais n'ont pas été développé ici.