samedi 24 août 2013

Banquise arctique et antarctique, réponse à Luc Trullemans

Face à la recrudescence de commentaires trompeurs sur l'état de la banquise Arctique et Antarctique au quatre coins d'Internet, et ceci même par des scientifiques reconnus, nous publions ici une réponse à ces affirmations erronées.




Dans une de ces publications :


Luc Trullemans a avancé l’idée qu’il n’y avait jamais eu autant de couverture de glace en Antarctique en Août. Cependant, si nous examinons les données, il apparaît que cette affirmation est incomplète, et donc trompeuse. 
Si nous utilisons les données du NSIDC (National Sea ans Ice Data Center), à la date du 22 Août 2013, les chiffres montrent en effet que 2013 est la plus haute valeur de la série. À cette date, l’Antarctique est couvert par 18 931 100 km² de banquise. Le précédent record était du 22 Août 2010, où l’extension de la banquise a atteint 18 811 860 km². Pour autant, ce sont là des records du jour, qui n’ont pas nécessairement une grande valeur.  De plus, Luc Trullemans ne parle pas d’un jour précis, mais de l’ensemble du mois. Le mois d’Août n’est pas encore fini, et pour l’instant il est pour le moins incertain qu’Août 2013 puisse battre la valeur d’Août 2010. De même, le record quotidien d'extension maximale est toujours en 2010, le 15 Août, quand la banquise a atteint 18 942 740 km²

Ceci n’est pas seulement une volonté d’Info Météo de pinailler. Le NSIDC que cite Luc Trullemans précise clairement : « Antarctic sea ice extent for August 19 is 18.70 million square kilometers (7.22 million square miles), a record or near-record high level (August 19, 2010 was similarly high), [...] », source : http://nsidc.org/arcticseaicenews/2013/08/19/ . Ceci se traduit en français par : « L’étendue de la banquise antarctique le 19 Août est de 18.70 millions de kilomètres carrés (7,22 millions de miles carrés), un niveau record ou quasiment record (le 19 Août 2010 était aussi élevé), [..] ». Le NSIDC se garde donc bien de faire une affirmation facile sur le niveau record de la banquise antarctique, et conserve sa rigueur scientifique.
Pour aider à visualiser, voici la comparaison entre l’extension en Août 2010 et Août 2013 : 

Source : extension de la banquise antarctique au sens du NSIDC, accessible ici : ftp://sidads.colorado.edu/DATASETS/NOAA/G02135/


Il est clair qu’il n’y a pas de différence fondamentale entre les deux courbes qui permettrait une affirmation aussi générale et flou que « il n’y a jamais eu autant de couverture de glace en Août! »  

Cela ne serait rien cependant, si on ne disposait pas d’autres sources de données. Le NSIDC utilise une mesure de l'extension qui commencent à la fin de l’année 1978. Le NSIDC argumente donc ses analyses avec ses propres valeurs. Pour autant, d’autres bases de données pour la mesure de l’extension de la banquise antarctique existent. Un scientifique doit savoir utiliser l’ensemble des bases de données qui s’offre à lui pour établir une conclusion valide. En l’occurrence, Luc Trullemans n’a pas tenu compte du fait qu’il existe des mesures de l’extension de la banquise avant 1979. Il existe même des mesures satellites, considérées comme la meilleure référence.
Il convient avant de continuer de préciser un point. Les données disponibles avant 1979 concernent essentiellement le maximum d’extension (atteint en Septembre) et le minimum d’extension (atteint en Mars). Ici, nous parlons d’Août. Cependant, il est connu que les anomalies de l’extension de la banquise n’évoluent que lentement, et sont donc conservées en grande partie d'un mois à l'autre. Ou dit autrement, les anomalies d’extension en Août sont sensiblement les mêmes qu’en Septembre. Si donc il existe, dans les séries qui remontent plus loin dans le temps, des preuves que l'extension de la banquise de Septembre a été plus grande par le passé ; nous pouvons déduire sans risque d'erreur important que l'extension de la banquise d'Août a aussi été plus grande par le passé. 
 
Pour commencer, analysons les données satellites. L’extension de la banquise Antarctique en Septembre 1964 a pu être inférée des données d’un ancien satellite, le Nimbus II Note 1. Et il apparait que Septembre 1964 a connu une extension de la banquise bien plus importante que Septembre 2010 ou Septembre 2012. Si donc la banquise n’a jamais été aussi étendue, il conviendrait de préciser que c’est seulement depuis 1964 au mieux, soit depuis même pas 50 ans.

La courbe bleue représente les données du NSIDC, dont il a été question quelques lignes au dessus. Les courbes en pointillés donnent la plus haute et la plus basse valeur atteinte lors de chaque mois. La boîte à moustache rouge donne la valeur de l'extension en Septembre 1964. La valeur calculée est le point rouge, l'intervalle d'incertitude est la boîte rouge (probabilité de 68% que la valeur soit dans cet intervalle), et les barres rouges donnent la plus haute et plus basse valeur possible pour le calcul de l'extension.

D'autre part, il existe des reconstructions de la banquise antarctique dans le passé. La plus connue est celle de l'HADISST Note 2, qui propose depuis 2003 des données remontant à 1870. Cette reconstruction est moins précise, et une partie de l'information a été perdue. Seul la moyenne de l'extension peut être connu, non sa variabilité d'année en année, d'où le caractère monotone de la courbe dans les années plus anciennes : 
Reconstruction de l'extension de la banquise par l'HADISST. Données compilées par Tamino : https://tamino.wordpress.com/2010/10/16/history-of-arctic-and-antarctic-sea-ice-part-1/
La hausse de l'extension de la banquise depuis les années 1980 apparait complétement insignifiante par rapport à la tendance séculaire de la banquise à perdre de la superficie.

Nous nous tiendrons ici à une réponse stricte et factuelle aux affirmations erronées d'un record de l'extension de la banquise Antarctique. Nous signalons cependant au lecteur que, au sujet de la récente hausse de l'extension de la banquise antarctique, deux conclusions semblent émerger des recherches. D'une part, cette hausse a une impact négligeable sur le climat global, au contraire de la perte d'extension de la banquise Arctique. D'autre part, cette hausse de l'extension semble portée par la destruction de la couche d'ozone. Si la couche d'ozone n'était pas aussi mal en point, il fait peu de doutes que la tendance à perdre de la superficie se serait poursuivi en Antarctique, en lien avec le réchauffement climatique.

Peu avant, Luc Trullemans a également affirmé :


Malheureusement,l'article du NSIDC qu'il cite dit exactement le contraire de ce qu'il affirme. En effet, le NSIDC écrit : « Arctic sea ice extent maintained a steady, near-average pace of retreat through the first half of August, [...] », ce qui peut se traduire par : « L'étendue de la banquise arctique a maintenu un rythme de retrait régulier, proche de la moyenne, dans la première quinzaine d'Août, [...] ». La fonte a donc été nullement limité, mais bien dans la moyenne.

Variation de la superficie de la banquise au jour le jour en millions de km². Source : NSIDC, données accessibles ici : ftp://sidads.colorado.edu/DATASETS/NOAA/G02135/

Sur le graphique, il apparait que 2013 suit de près le rythme de fonte moyen des 30 dernières années. Sur l'ensemble de la saison de fonte (commencé en Mars), le rythme de fonte a même été légèrement supérieur à la moyenne, même si cela n'apparait pas clairement sur le graphique.

Et, de même que précédemment, le NSIDC discute à partir de sa propre base de données. Un scientifique se doit de saisir tant que faire se peux l'ensemble des valeurs disponibles. Et il s'avère qu'il existe une base de données sur le volume de la banquise. Il s'agit du Pan-Arctic Ice Ocean Modeling and Assimilation System (PIOMAS) Note 3, ce qui peut se traduire par système glace océan de modélisation et d'assimilation à l'échelle arctique. Pour des raisons historiques de disponibilité des données, la banquise a d'abord été traité comme une superficie. Pour autant la banquise, comme tout solide, a aussi une épaisseur. Et l'image dépeinte par le volume est bien pire que celle dépeinte par l'extension seule :

Cycle saisonnier du volume de la banquise pour quelques années récentes. La courbe pour 2013 est en rouge. Données compilées par Wipneus : https://sites.google.com/site/arctischepinguin/home/piomas/

Anomalie du volume de la banquise, pour quelques années récentes. la courbe pour 2013 est en rouge. Données compilées par Wipneus : https://sites.google.com/site/arctischepinguin/home/piomas/

Le volume est le troisième plus faible, a égalité avec 2010. L'intérêt se porte surtout sur l'anomalie, dont la valeur a diminué au cours de l'année. Elle est passé de entre -7000 à -8000 km3 à -9000 km3 environ actuellement.Cela indique que la fonte a été plus rapide que la normale. Si l'extension n'a pas connu une perte plus rapide que la normale, comme le volume, cela s'explique aisément. Le volume a été étiré au maximum sur une plus grande superficie, ce qui a donc empêché l'extension de baisser rapidement. Cet éclatement du pack est néanmoins visible sur les images satellites, qui montre une banquise très fragmentée.

Il est dommage qu'un scientifique réputé se laisse aller à des telles approximations. Étant donné les réactions à cette publications, nous espérons sincèrement que Luc Trullemans ne soit pas tenté par un déni du réchauffement qui ne dit pas son nom. En tout cas, rien ne permet de dire que la banquise Arctique n'a jamais connu une telle embâcle. Et rien ne permet de dire que la fonte de la banquise Arctique a été limité. Une affirmation par un scientifique réputé comme l'est Luc Trullemans, sur un sujet aussi sensible que celui du changement climatique, ne peut être fait à la légère. Il appartient à l'ensemble de la communauté météo, tant professionnels qu'amateurs, d'apporter une information scientifique la plus rigoureuse possible. Cet impératif s'impose d'autant plus quand l'information a un intérêt sociétal majeur.

1. Meier, W. N., Gallaher, D., & Campbell, G. G. (2013). New estimates of Arctic and Antarctic sea ice extent during September 1964 from recovered Nimbus I satellite imagery. The Cryosphere Discussions, 7(1), 35-53. 

Nous noterons que l’auteur principal, W. Meier, travaille également au NSIDC. Il n’y a donc pas de doute à avoir sur le fait que le NSIDC connaisse l’existence les autres sources de données. Pour autant, comme nous le disions, par souci de cohérence, le NSIDC n’utilise que sa propre base de donnée lorsqu’il publie.
 
2. Rayner, N. A., Parker, D. E., Horton, E. B., Folland, C. K., Alexander, L. V., Rowell, D. P., ... & Kaplan, A. (2003). Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century. Journal of Geophysical Research: Atmospheres (1984–2012), 108(D14). 
Site Web : http://www.metoffice.gov.uk/hadobs/hadisst/

3. Zhang, J., & Rothrock, D. A. (2003). Modeling global sea ice with a thickness and enthalpy distribution model in generalized curvilinear coordinates. Monthly weather review, 131(5), 845-861. 

Site Web : http://psc.apl.washington.edu/wordpress/research/projects/arctic-sea-ice-volume-anomaly/

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