Soleil, volcans, océans : ce que la nature fait au climat

Un forçage climatique est tout ce qui modifie durablement le bilan énergétique de la Terre : ce qui entre comme rayonnement solaire et ce qui ressort vers l'espace. Quand l'entrée et la sortie cessent d'être à l'équilibre, la planète se réchauffe ou se refroidit jusqu'à retrouver un nouvel équilibre. Les forçages peuvent être naturels — Soleil, volcans, géométrie orbitale — ou d'origine humaine, principalement les gaz à effet de serre et les aérosols. Distinguer les uns des autres est l'objet de toute la science de l'attribution.

L'activité solaire varie sur un cycle d'environ onze ans, et plus lentement sur plusieurs siècles. Mesurée depuis l'espace depuis 1978, l'irradiance solaire totale n'affiche aucune tendance significative à la hausse. Sur la même période, la température mondiale a continué de grimper. Si le Soleil pilotait le réchauffement actuel, la stratosphère devrait elle aussi se réchauffer ; elle se refroidit. Cette signature thermique inversée est une empreinte directe de l'effet de serre additionnel.

Les grandes éruptions injectent du dioxyde de soufre dans la stratosphère, où il forme des aérosols qui réfléchissent une partie du rayonnement solaire. Après le Pinatubo en 1991, la température mondiale a chuté d'environ 0,3 °C pendant deux à trois ans, puis est repartie à la hausse. Sur le long terme, les volcans relâchent du CO₂, mais cent fois moins que les activités humaines chaque année. Leur bilan net sur le siècle est très faible — et plutôt refroidissant.

El Niño, La Niña, oscillation atlantique : les océans redistribuent en permanence la chaleur entre l'atmosphère et les profondeurs. Ces oscillations expliquent une bonne part de la variabilité d'une année sur l'autre. Mais elles ne créent pas d'énergie : elles la déplacent. Plus de 90 % de l'excès de chaleur piégée par les gaz à effet de serre depuis 1970 a été absorbé par l'océan, qui se réchauffe à toutes ses profondeurs mesurées. C'est l'indicateur le plus robuste du déséquilibre énergétique en cours.

Les modèles climatiques alimentés uniquement par les forçages naturels reproduisent une température mondiale à peu près stable, voire en très léger refroidissement depuis 1950. Les mêmes modèles, alimentés en plus par les émissions humaines, reproduisent fidèlement la courbe observée. C'est ce qu'on appelle l'attribution : confronter les hypothèses aux données. Aucune combinaison plausible de forçages naturels ne reproduit le réchauffement actuel. Les chercher comme cause principale, c'est ignorer ce que disent à la fois la physique et les mesures.