Boucles de retroaction
Une boucle de retroaction est une structure cyclique de causalité qui fait qu’un changement initial dans un système passe par une série d’effets secondaires, influençant finalement le changement initial d’une manière ou d’une autre.
Elle peut être négative (contribue à atténuer le changement initial) ou positive (contribue à l’amplifier) :
Le système climatique (le changement initial étant la perturbation du cycle du carbone par l’émission de GES dans l’atmosphère) présente aussi des boucles de retroaction, certaines négatives et certaines positives, certaines anticipées et comprises, d’autres moins ou pas.
Exemple de boucle de retroaction négative:
L’augmentation de la température de l’atmosphère a pour effet d’augmenter la quantité de vapeur d’eau qu’elle peut contenir. Cette vapeur d’eau s’élève (par convection naturelle) jussqu’à la troposphère où elle se condense et forme des nuages de haute altitude.
Ces nuages de haute altitutude contribuent à augmenter l’albedo de la troposphère, et donc à augmenter la fraction de rayonnement solaire incident qui est réfléchi, et donc à diminuer la température de l’atmosphère :
Leur contribution (en gris) au changement dans le forçage radiatif est négatif:
Exemples de boucles de retroaction positives:
1) Etant donné que la solubilité du CO2 dans l’eau diminue avec la température:
Le réchauffement de l’atmosphère est auto-alimenté par son propre effet sur la température des océans:
2) La fonte du pergerisol:
“Le réchauffement climatique provoque la fonte du pergélisol qui elle-même accentue le réchauffement climatique et ainsi de suite, il s’agit d’une boucle rétroactive : à mesure que le réchauffement planétaire s’intensifie, le pergélisol des hautes latitudes dégèle, ce qui entraîne la libération du dioxyde de carbone (CO2) et du méthane (CH4) que le sol renferme, ce qui à son tour accentue le réchauffement mondial” (Wikipedia)
3) La fonte des glaces:
Ce qui est blanc ayant par définition un albédo* plus élevé que tout le reste, la fonte des glaces diminue l’albdedo de la surface terrestre, et donc augmente l’énergie thermique absorbé par les océans, ce qui accélère la fonte des glaces, et la dilatation thermique de l’eau des océans.
* l’albedo ⭎ est en gros le facteur de réflection d’une surface. Une surface avec un facteur de réflection élevé (proche de 1 ou de 100%) réfléchit presque toute la lumière (albedo élevé, couleur blanche de la surface). A l’opposé, une surface sombre est sombre parce qu’elle absorbe le rayonnement lumineux (facteur de réflection faible, plus proche de 0)
4) Les nuages de basses altitude:
Dans cet article ⭎ de Futura-Sciences intitulé “Les scientifiques ont découvert pourquoi l’année 2023 a été si chaude et la situation est pire que prévue !”, il est expliqué l’effet des nuages de basse altitude sur le bilan thermique :
« S’il y a moins de nuages bas, nous perdons seulement l’effet de refroidissement, ce qui réchauffe le climat », notent les chercheurs.
Conclusion:
“Mais les physiciens du climat de l’Institut Alfred Wegener pointent un autre responsable autrement plus inquiétant : le réchauffement climatique lui-même. « Si une grande partie de la baisse de l’albédo est effectivement due aux rétroactions entre le réchauffement climatique et les nuages bas, comme le suggèrent certains modèles, nous devons nous attendre à un réchauffement assez intense à l’avenir, préviennent-ils. Nous pourrions voir un réchauffement climatique global à long terme supérieur à 1,5 °C plus tôt que prévu jusqu’à présent. Les budgets carbone restants liés aux limites définies dans l’Accord de Paris devraient être réduits en conséquence. Et la nécessité de mettre en œuvre des mesures d’adaptation aux effets des futurs phénomènes météorologiques extrêmes deviendrait encore plus urgente. »
