Scénarios de forçage
Le climat connaîtra, dans l’avenir, autant de variations naturelles que par le passé. Toutefois, les changements survenus dans la moyenne climatique, sous l’effet des activités anthropiques, se poursuivront à un rythme qui sera déterminé principalement par les émissions actuelles et futures de gaz à effet de serre et d’aérosols. Parce que les futures émissions sont incertaines, il est recommandable, pour beaucoup d'applications, d'utiliser un éventail de scénarios plausibles pour les trajectoires des émissions élevées à faibles.
Que sont les scénarios? L’évolution des scénarios au fil du temps
Les projections climatiques futures dépendent des facteurs externes des changements climatiques. Il s’agit notamment des émissions de gaz à effet de serre et d’aérosols, des changements dans l’utilisation des terres, des variations solaires et de l’activité volcanique. Les deux derniers sont appelés facteurs naturels par opposition aux facteurs anthropiques ou causés par l’homme, qui sont liés aux changements projetés des conditions socioéconomiques comme la croissance de la population, la consommation d’énergie, les sources d’énergie et la politique climatique.
Les scénarios sont un ensemble de voies d’avenir possibles pour l’humanité qui couvrent un éventail de choix et de résultats possibles. Comme il est impossible de prédire comment l’humanité changera dans l’avenir, étant donné que les actions et les décisions humaines ont un impact important sur les changements climatiques futurs, les scientifiques construisent une série de scénarios futurs plausibles. Ces voies socioéconomiques futures sont traduites en scénarios d’émissions ou de concentrations de gaz à effet de serre, de quantités d’aérosols et de changements dans l’utilisation des terres qui servent d’intrants aux modèles climatiques pour prévoir les changements du climat de la Terre en fonction de chaque ensemble de conditions et de facteurs climatiques. Ni le GIEC ni le CMIP n’associe une probabilité ou une possibilité d’occurrence à un scénario. Les scénarios visent à donner au public et aux décideurs un aperçu de la façon dont les actions humaines actuelles et futures ont une incidence sur le climat de la Terre. Tout comme les modèles climatiques ont été améliorés au fil du temps, les scénarios utilisés pour prévoir les conditions futures ont également fait l’objet de plusieurs itérations.
L’utilisation de scénarios pour prévoir les changements climatiques futurs a commencé à l’aide des scénarios du GIEC, appelés scénarios A à D, pour le premier Rapport d’évaluation du GIEC (1990). Les scénarios ont estimé les émissions de 1990 à 2100 et les concentrations atmosphériques qui en découlent de dioxyde de carbone (CO2), de méthane (CH4) et de trichlorofluorométhane (CFC-11). Les scénarios du GIEC ont rapidement été remplacés par le premier ensemble officiel de scénarios, les scénarios IS92, utilisés pour le deuxième Rapport d’évaluation du GIEC (1996). Les scénarios IS92 ont été les premiers à estimer les concentrations futures pour l’ensemble complet des gaz à effet de serre pour la période de 1990 à 2100. Ces scénarios ont été utilisés dans des modèles climatiques assez simples pour faire des projections des changements climatiques futurs.
La première amélioration par rapport aux scénarios IS92 originaux a été les scénarios du Rapport spécial sur les scénarios d’émissions (SRES), utilisés pour les première (1996) et deuxième (1997) phases du Projet d’intercomparaison de modèles couplés (CMIP1 et CMIP2) et le troisième Rapport d’évaluation du GIEC (2001), ainsi que la troisième phase du Projet d’intercomparaison de modèles couplés (CMIP3) [2005 2007] et le quatrième Rapport d’évaluation (2007) du GIEC. Des scientifiques et des experts issus d’un large éventail de domaines et de spécialités ont élaboré six familles de scénarios du SRES couvrant un vaste éventail de facteurs climatiques potentiels, y compris les développements démographiques, technologiques et économiques.
Les scénarios du SRES ont été remplacés par des profils représentatifs d’évolution de concentration (RCP) pour la cinquième phase du Projet d’intercomparaison de modèles couplés (CMIP5) [2008-2013] et le cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (2014) [le CMIP4 a été sauté pour harmoniser la numérotation des CMIP et des rapports d’évaluation du GIEC]. Les RCP décrivent la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère au fil du temps et sont étiquetés selon le forçage radiatif total simulé de la Terre en 2100. Le forçage radiatif est essentiellement le changement de la différence entre le rayonnement solaire entrant du Soleil, et l’énergie sortante renvoyée dans l’espace par la Terre. Selon la convention, un forçage radiatif positif signifie que plus d’énergie est retenue dans le système climatique, ce qui entraîne un réchauffement climatique, alors qu’un forçage radiatif négatif signifie qu’il y a plus d’énergie qui quitte le système qu’il y en a qui est conservée, ce qui entraîne un refroidissement climatique. Les RCP sont des scénarios plausibles pour les émissions de gaz à effet de serre de l’humanité fondés sur des développements futurs plausibles, mais ils ne sont pas associés à des conditions socioéconomiques précises.
La dernière version des scénarios, utilisée pour le CMIP6 (2016-2021) et le sixième Rapport d’évaluation du GIEC (2021), sont les profils socioéconomiques partagés (SSP).