Quel climat pour la France au cours du XXIe siècle ?

À partir d'un ensemble de simulations climatiquessimulations climatiques réalisées par un grand nombre de modèles, les chercheurs du laboratoire Sciences de l'universunivers au Cerfacs ont estimé les projections du climat de la France pour le XXI^e siècle. Les modèles climatiques utilisés ont été contraints sur cette période par trois scénarios d'évolution différente des émissions de gaz à effet de serre et d'aérosols. Selon le scénario le plus sévère, le réchauffement du climat de la France pourrait atteindre 3,8 °C en moyenne annuelle d'ici la fin du siècle, et serait plus élevé en été qu'en hiver. De plus, les précipitations diminueraient fortement en été et augmenteraient légèrement en hiver.

Les travaux ont été publiés dans la revue Comptes Rendus Geoscience. Avec ces simulations, les scientifiques ont obtenu des estimations des changements climatiqueschangements climatiques passés et futurs sur la France, de 1850 à 2100. Pour la période dite historique (1850-2005), les modèles climatiques utilisent, en plus des observations des variations solaires et des éruptions volcaniques, les concentrations observées en gaz à effet de serre et aérosolsaérosols. De 2005 à 2100, les différents scénarios d'évolution de ces concentrations traduisent plusieurs hypothèses sur le développement des sociétés humaines.

Évolution temporelle des anomalies de la température moyenne en France, sur la période 1900-1995 et 1900-2100 (avec prévisions pour le futur). Les données issues des observations sont représentées par la courbe noire, la courbe rouge indique la moyenne des anomalies de températures de l'ensemble des modèles RCP8.5. La zone orange définit l'amplitude de réponse des différents modèles numériques. © Terray et al., Comptes Rendus Geoscience

Afin d'évaluer la fiabilité des modèles climatiques, les simulations ont d'abord été comparées aux données climatiques observées au cours du XX^e siècle. Elles indiquent une augmentation des températures en France depuis les années 1900, avec une accentuation au cours des trente dernières années, ce qui est en accord avec le réchauffement observé de 1 °C. Elles suggèrent également qu'environ 70 % du réchauffement observé est directement lié à l'activité humaine.

Dépassera-t-on la limite critique des 2 °C ?

Les chercheurs ont ensuite estimé les changements climatiques à venir en France. Selon le scénario le plus sévère n'incluant aucune mesure d'atténuation, le réchauffement, par rapport au climat présent, serait de 3,8 °C en moyenne annuelle à la fin du XXI^e siècle, et plus fort en été (5,3 °C) qu'en hiver (3 °C). Dans un futur proche (sur la période 2020-2049), il serait de 1,4 °C (1,9 °C en été et 1,1 °C en hiver).

Des sources d'incertitude inhérentes aux projections climatiques ont également été quantifiées. La première est due à notre ignorance sur l'évolution future exacte des émissionsémissions et concentrations des gaz à effet de serre et autres composés chimiques : elle dépend donc en particulier de l'ampleur des mesures d'atténuation qui seront prises. Cette source d'incertitude est estimée par la différence entre les projections climatiques issues des scénarios d'évolution les plus contrastés.

Ainsi, un scénario plus modéré prévoit un réchauffement en moyenne annuelle de 1,9 °C vers la fin du XXI^e siècle. Selon le scénario le plus optimiste, prenant en compte des mesures d'atténuation très agressives de rejet de CO₂ dans l'atmosphèreatmosphère, le réchauffement serait de 1,2 °C en moyenne annuelle. Une deuxième incertitude est liée à l'utilisation des modèles climatiques et à leur reproduction imparfaite de la réalité : elle a été estimée, uniquement pour le scénario le plus sévère et le climat de la fin du XXI^e siècle, à ± 1,8 °C en moyenne annuelle.

Des contrastes climatiques entre le nord et le sud

Quant aux changements hydrologiques pour la fin du XXI^e siècle (2070-2099), cette étude indique en moyenne une diminution significative des précipitations en été, en particulier sur le Sud de la France, et une faible augmentation en hiver, principalement pour le nord du territoire français. Les incertitudes sur l'amplitude des changements de précipitations sont toutefois importantes, en particulier pour le futur proche.

Par ailleurs, l'équipe a cherché à dater, cette fois pour l'ensemble de la planète, le franchissement du seuil de 2 °C de réchauffement climatique depuis le début du XX^e siècle. Il se situe entre 2035 et 2045 pour le scénario le plus sévère, et entre 2040 et 2050 avec un scénario plus modéré. En revanche, si les mesures d'atténuation très agressives prévues dans l'option la plus optimiste sont prises, le réchauffement ne devrait pas excéder de manière significative le seuil de 2 °C au cours du XXI^e siècle.

Cette étude a été réalisée à partir d'un vaste exercice d'inter-comparaison de simulations climatiques, réalisées par la communauté de modélisationmodélisation climatique internationale, constituée d'une trentaine de groupes issus d'une quinzaine de pays, dans le cadre du projet CMIP5 coordonné par le Programme mondial de recherche sur le climat.