Une étude de Caltech et Google montre que les nuages bas accélèrent le réchauffement

Des chercheurs du California Institute of Technology et de Google Alphabet Inc. ↗ 0.24% ont publié des résultats montrant que les nuages bas au-dessus du Pacifique tropical s'amincissent en réponse à la hausse des concentrations de dioxyde de carbone et au réchauffement de la température de surface de la mer, créant une boucle de rétroaction qui amplifie le réchauffement climatique au-delà de ce que prévoient actuellement de nombreux modèles climatiques.

Un effort de simulation massif

L'étude, publiée jeudi dans Science Advances, s'appuie sur 7 083 simulations haute résolution de nuages bas du Pacifique tropical pour distinguer les effets du réchauffement de la surface de la mer de l'impact radiatif direct du CO2 sur le comportement des nuages. Les chercheurs ont constaté une "réponse non linéaire forte des nuages lorsque le réchauffement de surface est combiné à de fortes concentrations de CO2", ce qui signifie que l'effet d'amincissement s'accélère à mesure que les émissions augmentent plutôt que de progresser à un rythme constant.science+1

Les travaux ont été dirigés par Zhaoyi Shen, chercheur postdoctoral au sein du Climate Dynamics Group de Caltech, qui étudie les nuages de la couche limite et leurs rétroactions dans le contexte du changement climatique. Le vaste ensemble de données a été développé en collaboration avec Google, en tirant parti de ressources informatiques haute performance pour exécuter des simulations avec une résolution suffisamment fine pour capturer la turbulence et la convection au sein des couches nuageuses.szy21+2

Implications pour la sensibilité climatique

"Nos résultats montrent des ajustements rapides et potentiellement importants des nuages bas face à des concentrations élevées de CO2, ce qui suggère que le climat de la Terre pourrait être plus" sensible que ne l'indiquent les projections standard, a déclaré le communiqué de presse de Caltech. Ces résultats viennent s'ajouter à un nombre croissant de preuves selon lesquelles les rétroactions des nuages poussent la sensibilité climatique à l'équilibre, soit le réchauffement attendu suite à un doublement du CO2 atmosphérique, vers la fourchette haute des estimations.gps.caltech

Des travaux antérieurs de Tapio Schneider, de Caltech, qui dirige le Climate Dynamics Group, ont démontré en 2019 que des concentrations de CO2 supérieures à 1 200 parties par million pourraient déstabiliser complètement les stratocumulus marins, déclenchant un réchauffement brutal d'environ 8 degrés Celsius. La nouvelle étude suggère que même à des niveaux de CO2 plus faibles, la réponse non linéaire des nuages contribue déjà à l'amplification du réchauffement.caltech

Une énigme scientifique persistante

Les nuages bas sont depuis longtemps reconnus comme la plus grande source d'incertitude dans les estimations des modèles climatiques concernant le réchauffement futur. Une étude distincte publiée dans Science fin 2024 a identifié un albédo planétaire historiquement bas, largement dû à la réduction de la couverture nuageuse basse dans les latitudes moyennes du nord et les tropiques, comme un facteur principal de la hausse des températures de 2023. Les recherches de Caltech et Google offrent une explication mécaniste sur la raison pour laquelle ces nuages disparaissent plus rapidement que ce que prédisent de nombreux modèles, soulignant l'effet direct du CO2 sur la dynamique des nuages comme un facteur jusqu'ici sous-estimé.science