ICE s’est mis à  bloguer après avoir fréquenté le C@fé des sciences, ce qui ne nous rend pas peu fier. D’autant que la climatologie, qu’il couvre avec intelligence dans ses billets, est au coeur de nombreux débats. Pour cette contribution inédite, il a pris le temps d’une réflexion sur sa discipline, ou plutôt sur les disciplines qui constituent son champ d’étude

Les “climatologues”, les “experts du GIEC”, les “scientifiques du climat”, les “chercheurs” Dans la presse généraliste, on trouve souvent des expressions assez générales pour désigner les auteurs des travaux sur l’évolution du climat terrestre. Expressions qui entraînent un certain flou sur la représentation de ce que peut être un “climatologue”, ou du moins quelqu’un qui fait de la “science climatique”.

Vous avez dit climatologie ?

Qu’est-ce qu’un “climatologue” alors ? Au sens strict, définition facile : quelqu’un qui étudie le climat et ses mécanismes, c’est-à -dire la description statistique du “temps qu’il fait” aux différentes échelles spatio-temporelles, qui étudie ses variations et les mécanismes de ces variations : variabilité naturelle intrinsèque, variabilité générée par des forçages naturels (volcan, soleil ) ou anthropiques (gaz à  effet de serre (GES), aérosols, land-use ). L’outil de travail indispensable du climatologue est donc bien sûr devenu le modèle de climat, seule façon d’intégrer quantitativement les mécanismes nombreux qui concourent à  donner à  la Terre son climat : modéliser pour vérifier sa compréhension du système, modéliser pour être capable de faire des projections. Mais à  la différence des modèles de météorologie, qui s’intéressent à  la prévision déterministe du temps quelques jours à  l’avance et pour laquelle la modélisation de l’atmosphère suffit, les modèles de climat se doivent de prendre en compte, en plus, les composantes lentes du climat : océan, végétation, surfaces continentales, banquises, glaces.

Ainsi, aux études qui concernent, a priori, plus “directement” le climat ” comme les structures atmosphériques et leurs oscillations, les transferts d’énergie dans l’atmosphère, etc ” , s’ajoutent très vite les travaux d’océanographes, d’écologues, d’hydrologues, de glaciologues, etc. afin de fournir une description mécaniste (un modèle, donc) du système climatique la plus complète possible (et aussi détaillée que nécessaire pour le but recherché, ce qui est une question délicate à  résoudre ).

Si en plus on s’intéresse, comme dans le cas du changement climatique, à  l’évolution des forçages auxquels répond ce système, alors d’autres disciplines s’invitent rapidement : des astrophysiciens pour l’évolution du forçage solaire, des biogéochimistes continentaux, océaniques, des chimistes de l’atmosphère pour décrire les cycles des éléments chimiques dans les différents compartiments du système (essentiellement carbone et azote) et le devenir des molécules de GES, des aérologues pour la dynamique et l’effet des aérosols . Comme le climat s’étudie par définition sur des échelles de temps longues, il est nécessaire également d’avoir des informations sur le climat terrestre bien avant la période tout récente de mesures et d’instrumentation : voici les géologues, géochimistes, palynologues, dendrochronologistes, qui retrouvent la trace des climats passés dans les sédiments, les formations géologiques, les pollens. Quant à  la surveillance actuelle du globe, par mesures in-situ ou par satellites, il fait appel lui aussi à  ses propres spécialistes (télédétection, instrumentalistes, statisticiens ).

Toute cette communauté scientifique, qui cohabite souvent au sein des même laboratoires ou instituts, ne s’identifie donc certainement pas en bloc comme “climatologue”, même si tous contribuent pour partie à  la science du climat. Il est d’ailleurs fort probable qu’un scientifique pris isolément au sein d’une communauté particulière, n’ait pas une connaissance exhaustive et pointue de l’ensemble du système : par exemple un océanographe spécialiste de la salinité nord-atlantique n’aura pas forcément un avis plus circonstancié que ça sur la reconstruction du forçage solaire sur le 20e siècle, ou sur la chimie atmosphérique du méthane. Pour autant, cette multidisciplinarité implique quand même un “dénominateur commun” scientifique, partagé par chacun, dans les connaissances, les méthodes, les outils.

La modélisation comme clé de voûte

La climatologie deviendrait donc en fait de plus en plus, peut-être, un effort d’intégration multi-disciplinaire des sciences de l’environnement. Intégration qui trouverait son expression dans la poursuite ” utopique ? ” d’une modélisation d’un “Système Terre” : océan-atmosphère-biosphère-cryosphère-anthroposphère (voir par exemple le programme international IGBP.

On objectera sans doute que cette démarche accorde trop d’importance à  la modélisation, dont les incertitudes restent considérables, et que multiplier les modèles les uns par les autres amplifient ces erreurs et ces incertitudes. Ceci ” qui est vrai ” amène à  un second point : tous les modèles sont, in fine, faux, par définition ” mais ils ont chacun leurs qualités et leurs faiblesse, pour tel ou tel aspect du système climatique : le niveau de complexité en jeu fait que le résultat n’est plus si binaire que ça. Par exemple certains phénomènes atmosphériques (oscillations, moussons) ou océaniques (plongées thermohalines) peuvent ne pas émerger correctement dans un modèle : est-ce pour autant que le modèle, dans son entier, est faux ? A partir de quand n’est-on plus “réaliste” ?

Il faut comparer aux données, bien sûr; mais le problème à  l’échelle globale se pose également dans la qualité des données: les données satellites doivent être travaillées, les données locales spatialisées, etc…. Il s’avère que la validation sur données (démarche a priori “classique”) ne va pas ici de soi ” et elle n’est pas toujours l’obsession des modélisateurs, qui procèdent aussi beaucoup par intercomparaison de modèles. Surtout, valider sur les données actuelles ou passées ne suffit pas nécessairement : par exemple, Vizy & Cook montraient récemment que parmi la vingtaine de modèles couplés océan-atmosphère servant au dernier rapport du GIEC, seuls 3 reproduisent de façon vraiment satisfaisante la mousson ouest-africaine du 20e siècle (sur les données de pluies et de structure atmosphérique) ; mais malheureusement, ces trois là  divergent complètement sur les prévisions du devenir de cette mousson au 21e siècle Ce qui illustre la difficulté à  cerner la validité des modèles, voir même leur validité “relative” (quel est le meilleur ?).

Paradoxalement, il n’est donc pas pertinent de chercher à  sélectionner et conserver le “meilleur modèle” pour concentrer les travaux de recherche sur celui-ci. Il reste aujourd’hui plus intéressant de continuer à  privilégier la diversité : que tant de modèles “aussi faux les uns que les autres” donnent certains résultats convergents est précisément ce qui fonde les quelques projections quantitatives possibles. Certains aspects du changement climatique, en revanche (notamment les précipitations dans les Tropiques), échappent pour l’instant à  toute convergence.

Conséquences face au grand public

Un des points caractéristiques de cette science du climat semble donc être cette nécessité de naviguer ainsi entre de vastes plages d’incertitude, dans les données, les mécanismes, les simulations, tout en étant capable, fondamentalement, de discerner des réponses robustes, ne dépendant pas d’un modèle spécifique, et de les quantifier au maximum. Cela résulte, lorsque les scientifiques s’expriment directement, en un langage fleuri ponctué de “il est très probable que”, “on ne peut pas exclure que”, “il parait possible que” et autres tournures probabilistes ” que malheureusement la presse généraliste a souvent tôt fait de convertir au futur indicatif simple : en conséquence, les individus lambdas et profanes qui s’essaient à  “soulever le capot” et voir comment fonctionne la science du climat sont souvent étonnés, pour ne pas dire plus, du contraste entre les approximations, les incertitudes qu’ils découvrent, et les quasi-certitudes relayées par les médias (de fait bien des sceptiques du climat pourfendent en fait davantage un certain alarmisme médiatique facile et sensationnaliste que les travaux réels des chercheurs).

Ici, comme ailleurs, les scientifiques gagneraient donc peut-être beaucoup à  communiquer davantage sur leurs travaux, et notamment aussi sur leurs incertitudes : cela permettrait sans doute de lever bien des malentendus, et, non seulement n’affaiblirait pas le signal d’alarme qu’ils envoient, mais permettrait sans doute de le rendre plus compréhensible et plus audible.