Trouver des points de bascule dans le climat du passé

Publié par Adrien le 28/11/2021 à 09:00
Source: CNRS INSU
Les enregistrements paléoclimatiques documentent des transitions abruptes, causées éventuellement par le système climatique lui-même en traversant un "point de bascule": des rétroactions auto-renforcées dans le système l'éloignent d'un état stable et le conduisent à des changements spectaculaires. L'évolution climatique actuelle déstabilisant le système Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...), le risque est élevé de rencontrer de telles transitions au cours de ce siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui...). Leur identification dans le passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble...) est donc essentielle pour comprendre ces points de bascule (Une bascule ou un basculeur est un circuit intégré logique doté d'une sortie et d'une ou...) et les prévoir dans le futur.


Un bref aperçu des résultats. © TiPES / Henrik Praetorius

Witold Bagniewski, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la...) post-doctorant à l'École normale supérieure - PSL a mis au point (Graphie), avec ses collaborateurs, Michael Ghil et Denis Didier Rousseau, une méthode statistique (Une statistique est, au premier abord, un nombre calculé à propos d'un échantillon....) pour déterminer si les transitions observées dans les enregistrements climatiques tels que les carottes de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) ne sont que du bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son....) ou la preuve d'un changement significatif. Elle permet de comparer des enregistrements de manière cohérente et peut détecter et dater précisément des événements majeurs précédemment négligés.

La version augmentée d'un test de Kolmogorov-Smirnov (En statistiques, le test de Kolmogorov-Smirnov est un test d'hypothèse utilisé pour déterminer...) (KS), test appliqué avec succès à d'autres systèmes bruyants tels que la finance, a fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι...) une alternative à des méthodes existantes. La méthode KS compare deux fenêtres, avant et après le point de transition potentiel, pour vérifier si elles proviennent de la même distribution ou pas. Si cela n'est pas le cas, le point de transition est identifié comme un changement brusque significatif indiquant un véritable changement climatique.

Cette méthodologie détecte efficacement les transitions abruptes dans les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) climatiques - tels les sédiments marins ou lacustres, dépôts de loess, carottes de glace ou spéléothèmes -, qui sont de natures très différentes et varient en termes de résolution temporelle, de types de signaux et de répartition géographique. Son application plus large aidera à reconstruire précisément la chronologie des régimes climatiques de la Terre.

Pour en savoir plus:
Automatic detection of abrupt transitions in paleoclimate records featured
W. Bagniewski, M. Ghil and D. D. Rousseau, Chaos 31, 113129 (2021)
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