Principaux problèmes et critères pour élaborer des scénarios

Principaux problèmes et critères pour élaborer des scénarios climatiques

Les scénarios de changements climatiques constituent la première étape dans le développement d’une représentation plausible du climat futur, reposant sur des hypothèses relatives à la composition future de l'atmosphère et sur la compréhension que nous avons des effets de l'augmentation des concentrations dans l'atmosphère de gaz à effet de serre, de particules et d'autres polluants, sur le climat planétaire.

Il existe différentes méthodes pour élaborer des scénarios de changements climatiques, notamment les techniques qui utilisent des données arbitraires d’analogues et les données des modèles climatiques globaux (MCG). Chaque méthode présente ses avantages et ses inconvénients. Les scénarios de changements climatiques issus des MCG sont de loin le type de scénario le plus courant, étant donné qu'ils sont conformes à la plupart des critères proposés par le Groupe de Travail sur les Données et les Scénarios en Appui aux Études d'Impact Climatique (TGICA) du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), organe international d'experts créé pour assurer une certaine consistance dans les recherches sur les incidences de l'évolution du climat et les stratégies d'adaptation.

Comme le suggèrent Barrow et al., (2004), les scénarios de changements climatiques ont un certain nombre de rôles à jouer dans les études sur les incidences, l'adaptation et la vulnérabilité (VIA). Pour que les scénarios de changements climatiques présentent le maximum d'utilité pour les chercheurs sur les incidences et les décideurs, Smith et Hulme (1998) de même que les recommandations formulées par le groupe TGICA (GIEC-TGICA, 1999) ont mis de l'avant les cinq critères suivants pour aider à sélectionner les scénarios :

Cinq critères :

Concordance avec les prévisions planétaires :

les scénarios doivent concorder avec un vaste éventail de prévisions du réchauffement planétaire reposant sur des concentrations accrues de gaz à effet de serre. Cette fourchette se situe entre 1,4 °C et 5,8 °C d'ici 2100 dans le Troisième Rapport d'évaluation du GIEC (GIEC, 2001a), par rapport à 1990 (voir la figure 3.1 dans Barrow et al. 2004);

Probabilité physique :

les scénarios ne doivent pas enfreindre les lois élémentaires de la physique, ce qui signifie que non seulement les changements qui surviennent dans une région doivent être physiquement conformes à ceux qui se produisent dans une autre région et à l'échelle planétaire, mais les variations des différentes variables climatiques doivent également concorder sur le plan physique;

Applicabilité dans les évaluations des incidences :

les scénarios doivent décrire les changements qui se produisent dans un nombre suffisant de variables climatiques à une échelle spatio-temporelle qui permet d'en évaluer les incidences. Ainsi par exemple, il se peut que les scénarios doivent fournir des données sur les changements qui se produisent dans la température, les précipitations, le rayonnement solaire, l'humidité et la vitesse du vent à des échelles spatiales qui oscillent entre un seul lieu et la planète entière, et à des échelles temporelles qui varient depuis l’échelle quotidienne aux moyennes annuelles. Il est relativement facile d'échafauder des scénarios à partir des MCG qui ont la même résolution spatiale que le MCG, mais il est plus difficile d'élaborer des scénarios à plus haute résolution (que l'on qualifie généralement de réduction d'échelle) qui fournissent des données cohérentes à l'échelle spatio-temporelle sur plusieurs variables climatiques;

Représentativité :

les scénarios doivent être représentatifs de l'éventail possible des futurs changements climatiques régionaux afin d'estimer une fourchette réaliste d'incidences possibles;

Accessibilité :

les scénarios doivent être simples à obtenir, à interpréter et à appliquer dans les évaluations des incidences.

Comme nous l'avons laissé entendre, il existe un certain nombre de façons d'élaborer des scénarios de changements climatiques, mais ceux qui sont issus du modèle climatique planétaire (MCG) sont généralement plus conformes aux hypothèses mentionnées cidessus, que ceux qui ont été échafaudés à l'aide de techniques synthétiques et analogues.

Les scénarios synthétiques (que l'on appelle également scénarios arbitraires) sont les scénarios les plus simples à échafauder et à appliquer. Ils servent principalement aux analyses de sensibilité, c'estàdire à la détermination de la réponse d'une unité d'exposition particulière (comme le rendement des cultures, le débit d'un cours d'eau) à une fourchette de variations climatiques. Un scénario synthétique se construit en perturbant tout simplement une série historique d’une variable climatique particulière par une quantité arbitraire (par exemple en augmentant l'intensité des précipitations de 10 %).

Contrairement aux scénarios synthétiques, les scénarios analogues se servent des données climatiques existantes, soit à l'endroit en question (analogues temporels issus des données paléoclimatiques ou instrumentales), soit à un autre endroit qui connaît actuellement des conditions climatiques dont on anticipe qu'elles ressembleront au climat futur de l'endroit étudié (analogues spatiaux). On trouvera d'autres précisions sur les scénarios synthétiques et analogues au Tableau 3.1 du rapport récent publié par Barrow et al. (2004). Toutes les données utiles sur tous les types de scénarios sont également disponibles dans GIEC-TGICA (1999) et dans Mearns et al. (2001).