Qu'est-ce qu'un scénario socio-économique

Des scénarios d'émissions aux simulations climatiques

Les paramètres présentés

Qu'est-ce qu'un scénario socio-économique ?

On appelle " scénario socio-économique " un ensemble d'hypothèses cohérentes concernant l'évolution démographique, économique ou sociologique de la planète. Ces scénarios permettent d'estimer les émissions futures de gaz à effet de serre ou d'aérosols, qui sont à leur tour susceptibles de changer le climat.

Dans un rapport appelé SRES (Special Report on Emission Scénarios), le GIEC (Groupe Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat, mis en place par l'Organisation Météorologique Mondiale, et par le Programme Environnement des Nations Unis) a proposé un ensemble de scénarios de référence : A1,A2, B1,B2, qui décrivent l'évolution possible des émissions de gaz à effet de serre si l'on ne prend pas de mesures spécifiques telles que celles qui correspondent au protocole de Kyoto.

Ces scénarios dépendent de beaucoup de facteurs qui ne sont pas tous prévisibles : choix politiques, niveau de développement et incidence sur la démographique, évolution des contrastes Nord-Sud, sensibilité aux problèmes environnementaux. Il n'existe pas de scénario " plus probable ", mais chaque scénario permet d'envisager au travers de ses conséquences une évolution possible de la planète.

Parmi ces futurs possibles, les scénarios A2 et B2 décrivent des évolutions très contrastées, et serviront de référence pour opposer des évolutions plus fortes ou plus faibles du climat. Ils se distinguent des scénarios A1 et B1 par une globalisation moins forte de l'économie. Dans le scénario A2 le recours à l'énergie n'est brimé par aucune contrainte forte, et les émissions de gaz à effet de serre sont très importantes. Dans le scénario B2, certaines mesures partielles de réduction des gaz à effet de serre et des aérosols sont prises en compte, en réponse à des préoccupations environnementales d'ordre local ou régional, telles que les problèmes de qualité de l'air.

Les évolutions projetées des émissions de CO2 (Figure de gauche) pour l'ensemble des scénarios du SRES montrent bien cette opposition entre les scénarios A2 et B2. Les émissions de tous les autres gaz à effet de serre sont décrites de la même manière. Des différences fortes entre scénarios existent également au niveau des émissions d'aérosols (Figure de droite), même si les technologies existantes, et l'impact sur la santé font prévoir une maîtrise de leurs émissions beaucoup plus forte que pour les gaz à effet de serre.

Des scénarios d'émissions aux simulations climatiques

Plusieurs étapes sont nécessaires pour passer des émissions de gaz à effet de serre aux simulations d'impacts climatiques sur la France

1. Les émissions modifient la concentration atmosphérique des différents gaz à effet de serre et des aérosols dans une mesure qui dépend de la capacité de l'atmosphère à conserver ces composantes : leur durée de vie dans l'atmosphère peut en effet être affectée par les échanges avec la surface, les modifications chimiques éventuelles. La durée de vie dans l'atmosphère du CO2 est estimée à plus de 100 ans (ce qui explique son importance centrale), celle du CH4 à un peu moins de 10 ans, et celles des particules en suspension dans l'air à quelques semaines.
Dans tous les cas une première étape de modélisation est nécessaire pour passer des émissions aux concentrations.




2. Les concentrations ainsi calculées sont utilisées dans les modèles climatiques. Ces modèles représentent la circulation atmosphérique et océanique, la glace de mer, les surfaces continentales et leurs couplages sur une grille tridimensionnelle et à partir des lois de la physique. Ils permettent de calculer une évolution du climat global jusqu'en 2100.

Les scénarios d'émission du SRES, et les concentrations atmosphériques qui en sont issues ont ainsi servi pour les modèles climatiques du Troisième Rapport du GIEC publié en 2001, et bientôt pour le Quatrième Rapport qui est en préparation (publication prévue début 2007).

Les résultats du Troisième Rapport en termes d'impact climatique global sont résumés par la Figure ci-dessous qui montre pour chaque scénario d'émission, une fourchette d'évolution de la température de surface moyennée à l'échelle de la planète, qui traduit donc à la fois l'impact de chaque scénario, et la divergence entre les différents modèles globaux pour un scénario donné.

L'évolution du niveau de la mer est présentée selon le même format. Elle dépend d'hypothèses plus complexes (dilatation des océans, débit des rivières, fonte des glaciers de montagne, des glaciers polaires). On note une dépendance beaucoup plus faible au scénario choisi : l'évolution du niveau de la mer jusqu'en 2100 dépend largement des émissions de gaz à effet de serre qui ont déjà eu lieu au vingtième siècle.





3. Les résultats sont affinés régionalement grâce à une version du modèle atmosphérique, qui possède une résolution beaucoup plus fine sur la France (Figure ci-dessous). Les résultats présentés sur ce site sont ceux du CNRM/Meteo-France et de son modèle atmosphérique Arpège. La version affinée d'Arpège permet d'avoir sur la France une résolution de 60 km, selon la Figure ci-dessous. Les simulations couplées océan-atmosphère globales sur lesquelles s'appuient ces simulations atmosphériques affinées régionalement sont elle-même réalisée au CNRM, avec une version d'Arpège qui possède une résolution spatiale plus faible, couplée au modèle océanique du LOCEAN.

Cette approche permet de mieux cerner l'évolution de paramètres météorologiques tels que températures, pluie, vent, en fonction de facteurs géographiques tels que le relief, les conditions au sol, dont la simulation dépend de manière étroite de la résolution du modèle.

Elle ne permet par contre pas d'affiner régionalement la prévision d'un paramètre comme le niveau de la mer, qui nécessiterait des modèles océaniques dédiés.

Les paramètres présentés

Les paramètres retenus pour cette première phase sont des moyennes mensuelles sur une période qui s'étend jusqu'en 2100. Elles permettent d'évaluer la modification potentielle des facteurs thermiques et hydriques sur la France :


Les températures :

• température maximale (moyenne sur une période donnée des températures maximales journalières) ,

• température minimale (moyenne sur une période donnée des températures minimales journalières) ,

• température moyenne (moyenne sur une période donnée des températures moyennes journalières),

montrent toutes une évolution systématique à la hausse qui aura un impact climatique direct sur des paramètres tels que l'enneigement par exemple.


Le variables hydriques :

• la précipitation moyenne journalière sur une période donnée,

• l'humidité du sol (liée à la précipitation, mais aussi à l'évaporation - qui dépend de la température - et au transport d'eau - par les fleuves, souterrain, ...),

évoluent de manière moins systématique, avec des différences régionales importantes. De manière générale le Nord de la France devient plus humide, et le Sud plus sec, mais avec des modulations saisonnières et locales importantes.