Changement climatique en Arctique: variabilité multidécennale des derniers millénaires
Publié par Adrien le 06/09/2018 à 00:00
Source: CNRS-INSU
La publication et l'exploitation de deux bases de données paléoclimatiques par une équipe internationale comprenant des chercheurs de deux laboratoires français ont permis l'étude de l'expression spatiale et temporelle de la variabilité climatique multidécennale dans la région arctique-subarctique. La haute résolution temporelle des séries utilisées a également permis aux chercheurs de s'intéresser à la question du lien entre le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des temps par les hommes pour...) climatique enregistré par les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) paléoclimatiques et celui contenu dans les données instrumentales.

La longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en...) des chroniques instrumentales ne permet pas l'étude de la variabilité climatique exempte de l'influence du forçage anthropique. Remettre en contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le concept de contexte issu traditionnellement de l'analyse...) les changements climatiques récents observés dans la région arctique-subarctique (c.-à-d. augmentation des températures, modification des précipitations et de l'humidité) nécessite alors l'utilisation de données climatiques indirectes mesurées dans les archives paléoclimatiques (archives glaciaires, cernes d'arbres, sédiments lacustres et marins, spéléothèmes) appelées proxies.


Évolution des températures sur les derniers 2000 ans à l'échelle de la région arctique-subarctique calculée à partir de la base de données PAGES Arctic 2k (modifiée à partir de Nicolle et coll., 2018). Crédit photo: L. Chaumillon.

Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) "2k" du consortium international PAGES (Past global climate changes) a été créé pour coordonner et centraliser les reconstructions paléoclimatiques régionales permettant l'étude de la variabilité climatique des 2000 derniers ans à partir des données paléoclimatiques. Plus particulièrement, le groupe de travail PAGES Arctic 2k se focalise sur les séries disponibles dans la région arctique-subarctique (latitudes supérieures à 60°N). Les objectifs du groupe de travail sont de déterminer (i) si les changements climatiques enregistrés dans la région au cours du XXe siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4 mois (d'où peut être l'âge du...) sont sans précédent au cours des derniers millénaires, (ii) l'existence ou non de variabilités périodiques, (iii) l'origine de cette variabilité (c.-à-d. forçages naturel ou anthropique, influence de la variabilité interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en...) du système climatique).

Dans ce contexte, deux études ont récemment été effectuées. Les chercheurs se sont tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'abord intéressés à l'expression régionale de variabilité climatique dans la région arctique-subarctique à l'aide d'enregistrements calculés pour les secteurs de l'Atlantique Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.), de l'Alaska et de la Sibérie, et de la base de données de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie...) PAGES Arctic 2k v1.1.1. Le manque d'information sur la variabilité hydroclimatique (précipitations et humidité) dans la région a ensuite conduit à la création d'une nouvelle base de données hydroclimatiques ainsi que la publication de deux enregistrements régionaux pour les secteurs de l'Atlantique Nord et de l'Alaska. Ces deux bases de données sont le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par...) d'un important travail de la part de la communauté paléoclimatique internationale pour centraliser et synthétiser l'information contenue dans les enregistrements. La particularité de ces deux bases de données réside dans la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) de critères de qualité stricts (localisation, contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de la datation, résolution temporelle, sensibilité aux variations climatiques) permettant l'étude de la variabilité climatique depuis les échelles multidécennales à séculaires.

Les résultats obtenus à partir de l'exploitation des bases de données publiées mettent ainsi en évidence l'occurrence de variabilités hydroclimatiques s'exprimant aux échelles multidécennales. La comparaison avec les indices climatiques instrumentaux (Oscillation Multidécennale Atlantique et Oscillation (Une oscillation est un mouvement ou une fluctuation périodique. Les oscillations sont soit à amplitude constante soit amorties. Elles répondent aux mêmes équations quel que soit le domaine.) Pacifique Décennale) révèle que ces échelles sont également en lien avec la variabilité interne du système climatique. Les travaux mettent également en évidence la capacité des données proxies à reproduire le signal climatique enregistré dans les observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande participation des...), en particularité sur les derniers siècles et pendant le changement climatique récent. La possibilité d'un lien entre les données instrumentales et les données proxies pourrait donc se faire aux fréquences multidécennales, mais reste complexe. En effet, en raison de leur nature indirecte, les données proxies sont soumises à de nombreuses incertitudes qui peuvent altérer le signal climatique enregistré: datation, processus d'archivage (L'archivage est l'action de mettre en archive, d'archiver. Employé surtout à l'origine pour les seuls documents électroniques, comme un synonyme de stockage ou de sauvegarde, il tend de plus en plus...), sensibilité du proxy, biais analytique.

C'est pourquoi, une équipe de chercheurs français du laboratoire M2C ont monté un atelier de réflexion en collaboration avec une équipe de chercheurs canadiens du GEOTOP (Université du Québec à Montréal) sur la question du lien entre les données proxies et les données observées. Leurs réflexions ont abouti à la production d'outils et de didacticiels pour aider la communauté paléoclimatique à construire des modèles d'âge permettant une intercomparaison et des compilations correctes, ainsi que pour l'analyse et l'interprétation en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) et en fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le...) du signal enregistré dans les données paléoclimatiques.
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