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Question de Refroidissement

De nombreux médias évoquent la possibilité que le climat pourrait se refroidir à cause d’une diminution de l’activité solaire. Par exemple le Dr. Habibullo Ismailovich Abdussamatov, directeur du laboratoire de recherche spatiale de l’observatoire Pulkovo de l’Académie russe des sciences, prédit que « Dès le milieu du siècle l’humanité devra s’adapter à un refroidissement important.». Ces prédictions sont-elles fondées scientifiquement ?

Qui ne s’est pas allongé une journée d’été sur une chaise longue afin de profiter du Soleil ? On ressent alors les effets de l’astre du jour venant réchauffer notre peau. Il est ainsi difficile d’imaginer que cette énorme source de chaleur ne puisse pas avoir un impact important sur le climat terrestre. Et notre étoile va effectivement varier dans son activité. Les scientifiques peuvent se rendre compte de ceci en observant des taches plus sombres qui apparaissent à sa surface. De façon paradoxale, plus il y en a un grand nombre, plus le Soleil émet de l’énergie.

Ceci vient du fait qu’autour d’une telle tache se trouve une zone plus brillante appelée facula. Des variations dans la quantité de ces taches solaires ont pu contribuer à générer des périodes caractérisées par des températures plus faibles ou élevées. Par exemple notre étoile va présenter peu de taches à plusieurs reprises du 16e siècle jusqu’en 1860. Ceci va être un facteur amenant un épisode froid appelé petit âge glaciaire. Le Soleil présente aussi des cycles dans son activité dont le plus connu est celui de 11 ans. Ainsi sur cette période il va devenir de plus en plus actif, avant d’arriver à un maximum et de revenir à une activité plus modérée.

Vers une nouvelle période froide ?
La NASA prévoit que le cycle actuel sera faible et que le prochain, qui atteindra son sommet au environ de 2022, pourrait être un des plus chétifs depuis des siècles. Jürg Beer, un spécialiste de l’impact du Soleil sur le climat terrestre à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich en Suisse, estime également qu’il est probable que notre astre puisse se mettre au repos prochainement. « On remarque sur ces derniers 10 000 ans que les périodes de haute activité ne durent jamais plus de 80 ans, ce qui correspond approximativement à la longueur de la dernière séquence d’une telle activité observée. Le fait que l’activité solaire ait actuellement considérablement diminué et que nous nous trouvions à des valeurs plus basses que ce qui n’a jamais été mesuré par des satellites, est un indice supplémentaire tendant à crédibiliser cette prédiction.» souligne ce professeur.

Le Dr. Jürg Beer

« Etant donné qu’aujourd’hui notre étoile se trouve déjà à une faible activité, si elle descendait à son minimum, ceci représenterait une variation plus faible, d’à peu près 0.2°C. » poursuit le Dr. Neu. 0.2°C est aussi l’augmentation de température qui est générée par décennie par les gaz à effet de serre. « Ceci pourrait donc amener à une diminution du réchauffement climatique pendant quelque temps. » conclut le scientifique. Pourtant un tel minimum ne durerait pas éternellement. «Une fois terminé les gaz à effet de serre et une augmentation de l’activité solaire amèneraient ensemble à une élévation plus rapide de la température. » remarque le professeur Beer.

Le Soleil au second plan

La question qui reste est donc de savoir si ce cycle va être faible ou fort. « Il faut se rendre compte que les variations de l’énergie que la Terre reçoit du Soleil au cours d’un cycle sont déjà très faibles. » continue ce professeur titulaire de la chaire de l’Evolution du Climat et de l’Océan. Ainsi, entre le maximum et le minimum, elle ne se modifie que de 0.1%, et ceci se traduit en un changement de température d’environ 0.1°C. « Mais lorsque l’on se pose la question de savoir quelle va être l’intensité du cycle, on parle de différences sur la température terrestre en centièmes de °C. Ceci n’a plus vraiment de sens en climatologie parce que ce n’est plus significatif.» remarque le Dr. Bard. En effet, les incertitudes concernant l’impact des gaz à effet de serre sur la température sont beaucoup plus importantes que les répercussions de ces variations de l’activité de notre étoile. « Ceci fait que ces changements au niveau du Soleil n’ont pas d’impact dans les prédictions de températures. D’ailleurs si l’on refaisait les calculs en maintenant l’activité solaire constante, on obtiendrait les mêmes résultats.» précise Urs Neu.

Mars affecté par le Soleil?

Vue de la planète rouge prise par Mars Exploration Rover B de la NASA. Ce robot explore cette planète depuis 2004 à la recherche de traces d’une présence ancienne d’eau qui aurait permis l’apparition de vies extraterrestres.

Les auteurs qui arrivent à la conclusion que la Terre va prochainement entrer dans un refroidissement climatique surestiment l’influence du Soleil sur le climat terrestre ou sous-estiment l’effet des gaz à effet de serre. Par exemple le Dr. Habibullo Abdussamatov, le directeur de projet ASTROMETRIA (ayant comme but l’étude de notre étoile) de la Station spatiale internationale a prédit un refroidissement important qui devrait commencer ces prochaines années. Sa thèse fut reprise par de nombreux journaux, y compris National Geographic. Pour cet astrophysicien, l’idée que l’évolution du climat terrestre soit dirigée par l’astre du jour, et non les gaz à effet de serre, serait soutenue par le fait que la Terre, Mars et d’autres planètes du système solaire auraient des réchauffements parallèles. En réalité cette vision ne s’appuie pas sur des travaux scientifiques. Par exemple au niveau de la planète rouge, l’évolution de son climat pourrait émaner d’autres phénomènes, comme le fait que les vents peuvent y déplacer du sable, changeant ainsi la couleur de vastes étendues de sol. Un ton plus sombre absorbant plus l’énergie solaire qu’un plus clair, ceci peut avoir des conséquences sur la chaleur transmise à l’atmosphère martienne.
Par ailleurs cette hypothèse est infirmée par le fait que l’activité solaire a diminué depuis le milieu des années 80 ! Pourtant, en ce qui concerne la Terre, sa température s’est élevée. «Cette théorie ne peut pas expliquer le réchauffement climatique actuel. » remarque Joanna Dorothy Haigh, un professeur en physique atmosphérique à l’Imperial College à Londres au Royaume-Uni. En fait, un autre facteur, les gaz à effet de serre, ont donc dû induire ce changement.

On voit sur ce graphique la variation de la température en rouge ainsi que les modifications de l’activité solaire en bleu. Il y a une bonne corrélation entre les deux jusque dans les dernières décennies du 20e siècle. Après, une autre variable, le CO2, intervient sur la température. Le début du réchauffement climatique actuel n’est donc pas de la responsabilité de l’homme, par contre il a été par la suite amplifié par les émissions de gaz à effet de serre.

De plus le mécanisme de l’effet de serre est bien connu depuis quelque 150 ans !

Un arrêt du réchauffement climatique ?
Les paris sont ouverts.  « Les scientifiques n’ont pas accepté de parier. » remarque un des chercheurs qui avait élaboré ce défi, William M. Connolley, un ancien modélisateur de climat à la British Antartic Survey (étude anglaise de l’Antarctique). Ce n’est d’ailleurs pas le seul cas où des scientifiques se proposent de miser sur l’évolution du climat. Par exemple Galina Mashnich and Vladimir Bashkirtsev, des physiciens solaires, ont parié 10 000 dollars américains (7500 euros) avec James Annan, un modélisateur de climats, que notre planète allait se refroidir dans les 10 ans à venir.

Rayons cosmiques et nuages
Quels sont les mécanismes d’action du Soleil sur le climat? Le plus évident est que l’astre du jour vient réchauffer l’atmosphère terrestre. Pourtant, cette explication ne semble pas suffisante puisque, en ne prenant en compte que cet effet, la plupart des simulations climatiques ne vont pas prédire l’impact réel de notre étoile sur le climat. Il existerait donc des mécanismes qui vont amplifier l’action du Soleil sur notre atmosphère.
Un moyen possible fut proposé par deux scientifiques danois, Henrick Swensmark et Eigil Friis-Christensen. Ces derniers ont supposé que les rayons cosmiques galactiques, des particules chargées électriquement venant de l’espace, pourraient avoir la particularité d’induire la formation de nuages.

Les rayons cosmiques galactiques sont des particules chargées électriquement venant de l’espace. Certains émaneraient de supernovae, c’est-à-dire de l’explosion d’une étoile, tandis que pour d’autres leur origine reste mystérieuse. En effet, certaines de ces particules ont une énergie tellement importante qu’aucun processus physique connu ne peut expliquer leur apparition. Ces rayons étant dangereux pour l’être humain, en particulier l’ADN, ils constituent un problème pour les missions spatiales, par exemple dans l’hypothèse d’un voyage à destination de Mars. Différentes solutions ont été proposées comme de construire la coque du véhicule spatial non pas en aluminium mais en un plastique riche en hydrogène offrant une meilleure protection. Les réservoirs d’hydrogène liquide ainsi que l’eau, respectivement nécessaires à la propulsion de l’engin et à la vie des astronautes, pourraient être utilisés afin de protéger l’équipage étant donné que ces fluides absorbent ces rayons. L’utilisation de médicaments a aussi été envisagée pour lutter contre leurs effets.

« Le soleil va générer autour de lui des vents solaires (c’est-à-dire que des particules chargées vont quitter le soleil et partir dans l’univers). Ces derniers vont protéger le système solaire des rayons cosmiques. » explique Joanna Haigh.

Les vents solaires sont des particules chargées qui vont quitter le soleil et partir dans l’univers. Ils vont être responsables des aurores boréales (sur la photographie, ce phénomène vu depuis la navette spatiale). Lorsqu’un grand nombre de ces particules arrive sur Terre, elles génèrent ce que l’on appelle des tempêtes solaires. Celles-ci peuvent induire des disfonctionnements au niveau des systèmes électriques. En 1859 un tel événement mit hors service les systèmes télégraphiques de l’Europe et de l’Amérique du Nord. Des postes de télégraphes prirent feu et engendrèrent des incendies importants. Des aurores boréales furent visibles dans différents endroits du monde et en pleine nuit la luminosité était telle que l’on pouvait lire un journal.
De nos jours un scénario similaire pourrait faire s’effondrer les réseaux de distribution d’électricité ainsi que les systèmes de communication dont internet. Ceci aurait entre autres comme conséquence un arrêt de l’apport d’eau aux villes et des centrales nucléaires. Des satellites pourraient également être rendus non fonctionnels. Etant donné la dépendance de nos sociétés à ces infrastructures, une telle situation pourrait avoir des conséquences graves, notamment d’un point de vue économique. Par exemple aux Etats-Unis, ce type de catastrophe pourrait coûter seulement la première année après sa survenue 2 trillions de dollars américain (740 millions de milliards d’euros), soit 20 fois plus que l’ouragan Katrina. Il faudrait jusqu’à 10 ans pour en réparer les dégâts.

Mais si le Soleil se met au repos, les vents solaires deviennent également moins importants. Notre atmosphère reçoit alors plus de rayons cosmiques ce qui induirait la formation de plus de nuages.

Une autre succession de causes et d’effets mise en avant stipule que les différences d’énergie reçue par les océans du Soleil vont avoir un impact sur l’évaporation de ceux-ci, dont vont dépendre les nuages et les précipitations, qui vont-elles mêmes affecter les vents, etc.
Au niveau des simulations, c’est en utilisant ces deux considérations que les résultats sont les plus proches de la réalité. On voit donc qu’il y a dans l’atmosphère une synergie entre les processus qui se déroulent à la surface et dans les parties hautes dans la détermination du climat. « L’impact de notre étoile sur l’atmosphère est une question complexe qui constitue un domaine de recherche en évolution constante qui est fascinant.» conclut le professeur Joanna Haigh.

extrait et source : http://climats.blogspot.com/

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