Professeur à la chaire Cecil et Ida Green du MIT (Massachusetts Institute of Technology), Carl Wunsch est une autorité mondiale en matière d’océanographie physique. Dans deux textes récents, il met en avant les carences considérables des modèles actuels et appelle ses collègues des sciences du climat à plus d’humilité et de prudence dans l’interprétation des résultats de ces modèles. Cela n’empêchera pas bien sûr la section alarmiste de l’internationale climatologique de se pavaner devant les médias en brandissant la dernière simulation 2100 en date. Mais au moins les esprits rationnels commencent-ils à mesurer que la mascarade du réchauffement a été un peu trop loin sur des bases un peu trop fragiles.

Le premier texte de Carl Wunsch est un bilan de notre compréhension de la circulation océanique, paru dans une livraison de synthèse de l’American Geophysical Union. Wunsch commence par mettre en garde le lecteur contre les simplifications en usage sur le « grand tapis roulant » de la circulation océanique thermohaline (déterminée par la chaleur et la salinité, donc) redistribuant lentement et sûrement la chaleur à l’échelle du globe. L’arrêt brutal de ce tapis roulant, par exemple par des décharges d’eau fraîche lors des épisodes glaciaires, est censé expliquer de nombreuses évolutions climatiques rapides comme les événements de Heinrich ou de Dansgaard-Oeschger au cours du dernier glaciaire. Plus généralement, on guette le « ralentissement du Gulf Stream » en craignant que l’Europe nordique et occidentale perde sa douceur. Al Gore et Hollywood en ont fait des films, c’est dire que la chose est sérieuse…

Oublier Hollywood, revenir à la science

Cette image est simple et populaire mais, prévient Carl Wunsch, elle ne repose sur quasiment rien. Car nous sommes loin de simuler de manière précise la circulation méridienne de renversement (MOC, Medirional Overturning Circulation, nom donné à la circulation thermohaline) et de répondre au détail des questions posées par nos spéculations sur les climats futurs et passés. Comment l’eau fraîche issue de la fonte perturbe le gyre subpolaire ? Est-elle confinée aux régions de marge des courants ? Comment modifie-t-elle les propriétés locales des couches mélangées et à quelle vitesse est-elle mixée latéralement / verticalement sur les 100 premiers mètres ? Comment les échanges convectifs sont-ils modifiés et comment déséquilibrent-ils dans le temps et l’espace la densité et la salinité de l’eau ? La variation des flux de masse se traduit-elle simplement par des variations correspondantes d’échanges méridiens de chaleur et avec quelle amplitude selon les zones ? Comment tous ces événements vont-ils rétroagir localement / globalement avec les glaces de mer et avec l’atmosphère ? Etc. « La représentation et la modélisation physiques de tous ces domaines existent, note Wunsch, mais on ne sait pas grand chose des performances des modèles dans le temps. Une erreur dans un seul de ces éléments peut en venir à dominer et à ruiner une projection ». Exemples : une simple erreur de 1% dans le contenu de chaleur océanique du flux transporté vers le pôle à 26°N ou une simple variation verticale de 0,2°C entre ce flux montant et le flux descendant sur une colonne verticale de 1000 m peuvent représenter autant que le signal entier du réchauffement anthropique.

Faut-il rappeler que même aujourd’hui, nos observations du comportement des différentes couches océaniques sont encore très lacunaires ? Et que pour les paléoclimats, on ne dispose souvent que de quelques proxies locaux disséminés dans l’immensité océanique ? Cela n’empêche pas certains chercheurs de spéculer bruyamment sur l’état des océans en 2100 sur la base d’une comparaison avec les mêmes océans voici 125 000 ans, l’opinion publique ignorant bien sûr la somme incroyable de simplifications nécessaire pour ce genre de calcul (par exemple Rohling 2007, chouchou récent de la presse à scandale du climat réchauffé pour son annonce d’une hausse du niveau des mers plus importante que prévu).

Wunsch le souligne au-delà de la MOC : « Il y a beaucoup de raisons de penser que la circulation de l'océan a une influence profonde sur le climat ; mais il est douteux que les causes et les conséquences de ses changements soient bien comprises. Le message ici n'est pas qu'il n'y a aucun espoir, mais plutôt que la définition d'un problème doit être la première étape pour le résoudre et que des conjectures de convenance ne devraient pas être prématurément transformées en ‘faits’, pas plus que les ambiguïtés ou les incertitudes ne devraient être supprimées. Parce que le changement climatique et la circulation océanique sont des problèmes importants qui conduisent déjà par eux-mêmes à des 'just-so-stories' excitantes et attractives dans les médias grand public -y compris Hollywood- un peu de retenue serait la bienvenue(...) » L’océanographe cite comme exemple la question de la turbulence géostrophique (dite turbulence de méso-échelle), très mal simulée par les modèles actuels alors que l’on ignore son poids exact dans les échanges de chaleur entre couches océaniques et avec l’atmosphère (voir sur notre site une critique comparable du Pr Maxence Revault d’Allonnes).

La critique de Wunsch concerne aussi les modèles de circulation général (GCM) dont une vingtaine sont couramment employés pour les simulations du GIEC. L’océanographe met encore les pieds dans le plat en soulignant ce que les modélisateurs savent bien, mais évitent de clamer sur les toits pour ne pas désespérer le décideur et l’opinion : « Tous les modèles numériques ont des erreurs dont les sources sont variées, incluant une physique tronquée (chimie, biologie), des erreurs dans la représentation numérique des champs continus, dans les conditions initiales et dans les conditions aux limites, des paramétrisations erronées aux échelles inférieures aux grilles, des fautes de programmation. On sait peu de chose quantitativement sur la magnitude et les effets de ces erreurs sur les solutions, si ce n'est que les erreurs ne disparaissent jamais et qu'elles auront tendance à s'accumuler. L'accumulation des erreurs dans le temps est importante parce que le "climat" du modèle peut devenir juste une somme d'erreurs. »

Conclusion du chercheur : « N’importe qui peut écrire un modèle : la difficulté est de démontrer sa validité et sa précision quand il extrapole (…) Le chemin pour résoudre un problème difficile passe par sa reconnaissance et sa définition. Quand des conclusions hypersimplifiées sont transformées en vérité (…), un champ d’études peut être déformé pendant des décennies avant que sa fondation bancale soit finalement reconnue (…). Les modèles sont extrêmement importants et éclairants, mais une meilleure compréhension de leur simulation réelle et de leurs capacités prédictives est nécessaire ». Bref, le message de Wunsch à ses collègues est assez limpide : passez un peu moins de temps à brandir aux médias votre dernière projection pour 2100 ou votre dernière simulation du dernier maximum glaciaire, un peu plus de temps à vous colleter aux vrais problèmes, les défauts des observations et de la modélisation que vous présentez à ces mêmes médias en dissimulant leurs carences.

Wunsch, assez lucide, note que ce genre de constat mène à « attaquer le messager plutôt que le message ». Il est vrai que la science, processus réputé ouvert et transparent, s'y connaît elle aussi en omerta et en pressions plus ou moins discrètes sur les déviants. Surtout la science du climat dont la popularité médiatique et l'attention politique ont créé une sorte de régime d'exception où l'on tolère un fossé croissant entre la grandiloquence des conclusions et l'évanescence de leur démonstration.

Hausse du niveau des mers

Le second papier de Wunsch est en quelque sorte une application de ces exigences méthodologiques à un sujet faisant couler énormément d’encre dans les gazettes alarmistes : la hausse du niveau des mers. On ne cesse de répéter que les « records » de fonte en Arctique et en Antarctique ainsi que les « records » de chaleur des dix dernières années rendent cette hausse du niveau des mers inquiétante. Certains auteurs comme Hansen ou Jouzel se prennent même à critiquer le GIEC comme trop optimiste ou trop en retard sur les données récentes de la recherche. L’AR4 2007, rappelons-le, prévoit une hausse du niveau des mers de 18 à 59 cm d’ici 2100, une estimation qui n’a pas été digérée par les militants du catastrophisme (et par certains chercheurs occupant leur surface médiatique grâce la manipulation répétitive de ce même catastrophisme, comme Hansen annonçant invariablement l’engloutissement possible de la Floride depuis son premier papier… de 1981).

Bref, comme les températures de surface stagnent depuis 2001 et n’ont jamais atteint le « record » (naturel) de 1998, le niveau des mers est la nouvelle coqueluche de prophètes de l’apocalypse climatique. Manque de chance, les données satellite disponibles depuis 1993 (missions Topex-Jason-Poséidon) contredisent la vulgate dominante : on n’observe aucune accélération de la hausse (plutôt le contraire même ces dernières années) au point que l’on se demande où passe la « chaleur exceptionnelle » (censée dilater les eaux) et les « fontes exceptionnelles » (censées alimenter les océans en eau douce surnuméraire). (Schéma ci-dessous : Université du Colorado)

Reste encore à savoir si ces données satellite altimétriques sont bien calibrées. A cet effet, Carl Wunsch et ses co-auteurs ont utilisé le plus grand nombre de données disponibles jamais rassemblées pour analyser la tendance 1993-2004 : les données satellite, bien sûr, mais aussi les données de surface (balises XBT et Argo), les données hydrographiques, les réanalyses météorologiques NCEP/NCAR. Au total, la somme astronomique de 2,11 x 10¹⁹ observations été intégrées dans un modèle d’analyse (ECCO-GODAE, avec une résolution de 1x1° et 23 couches verticales). La figure et le tableau ci-dessous donnent les résultats de ce travail.

D’une part, on constate que la hausse du niveau es mers est une moyenne arithmétique de phénomènes locaux très disparates, avec des hausses et des baisses réparties sur tous les bassins. Ces variations régionales montre le bruit important du phénomène et la difficulté intrinsèque à en extraire un signal global cohérent.

D’autre part, C. Wunsch et son équipe arrivent à une valeur beaucoup plus conservatrice de hausse de 1,61 +/- 0,07 mm / an entre 1993 et 2004, dont le tiers environ dû à la hausse thermostérique et halostérique, les deux autres tiers à la fonte des glaces. C’est environ 60% de la valeur habituellement dérivée des données satellite seules (environ 3,2 mm/an depuis 1993, 3,36 +/- 0,41 mm/an pour 1993-2007 selon la récente estimation de Beckley 2007). Wunsch et al. n’excluent nullement que cette valeur altimétrique soit correcte, mais signalent seulement que son degré de précision n’est pas testable avec les données in situ disponibles. Et ils concluent : « Une estimation utilisable des moyennes globales reste extrêmement difficile compte-tenu des échantillonages dans le temps/l’espace et des approximations des modèles [d’interprétation des données]. Il est vraisemblable que des erreurs systématiques dominent la plupart des estimations du changement global moyen : les valeurs publiées et leurs marges d’erreur doivent être regardées avec la plus grande prudence ».

Les leçons de Carl Wunsch seront-elles entendues ? Certains de ses bruyants collègues  comprendront-ils que l’opinion publique va immanquablement mûrir, que le temps des annonces en forme de slogan est fini, qu’une critique sceptique de plus en plus vigilante et organisée interdit désormais les raccourcis et les simplifications dont les années 1990 et 2000 furent friandes ? Les médias dominants cesseront-ils de se couvrir de ridicule en martelant que le « débat scientifique du réchauffement est clos », au mépris des évidences les plus élémentaires et des innombrables débats parcourant tous les domaines des sciences du climat ? Bref, quand et comment la pensée unique climatique va-t-elle mourir ? La réponse ne saurait tarder...

Références :
Beckley B.D. et al. (2007), A reassessment of global and regional mean sea level trends from TOPEX and Jason-1 altimetry based on revised reference frame and orbits, Geoph. Res. Lett., 34, L14608, doi:10.1029/2007GL030002
Hansen J. et al. (1981), Climate impact of increasing atmospheric carbon dioxide, Science, 213, 957-966.
Rohling E.J. et al. (2007), High rates of sea-level rise during the last interglacial period, Nat. Geosc., online, doi:10.1038/ngeo.2007.28.
Wunsch C. (2007), The past and future ocean circulation from a contemporary perspective, in AGU Monograph, 173, A. Schmittner, J. Chiang et S. Hemming (ed.)., 53-74.
Wunsch C., R. Ponte, P. Heimbach (2007), Decadal trends in sea level patterns: 1993-2004, J. Clim., à paraître.
Les textes peuvent être téléchargés sur la (très riche) page de C. Wunsch.