Recherchez. Pas vraiment. Regardez plus haut.
Loin au-dessus des nuages, au-dessus du temps, au-dessus des endroits où volent les avions, l’atmosphère se refroidit. Stable, implacable et rapide. Pendant ce temps-là, ici ? Il fait chaud. Pas seulement chaud. Chaud.
Cela semble contradictoire. Pourquoi une partie de la Terre refroidirait-elle pendant qu’une autre cuisait ? Les scientifiques connaissaient la tendance. Des décennies de données l’ont montré. Cependant, la physique derrière tout cela était trouble.
Aujourd’hui, les chercheurs de l’Université de Columbia pensent avoir réussi à le résoudre.
Le mécanisme est simple, brutal et efficace
Le dioxyde de carbone emprisonne la chaleur. C’est le titre que nous connaissons. Il agit comme une couverture, retenant le rayonnement infrarouge près de la surface, gardant la troposphère (où nous vivons) au chaud.
Mais les couvertures fonctionnent différemment dans l’espace.
Dans la stratosphère (environ 11 à 50 km d’altitude), le CO2 ne se piège pas. Ça fuit. Il absorbe la chaleur par le bas. Il le rayonne dans le vide.
Plus de CO2 ? Plus de rayonnement. La couche refroidit.
“Cela explique un phénomène qui est une empreinte du changement climatique… et qui n’a pas été compris.” —Robert Pincus
Les chiffres sont frappants. Depuis les années 1980 ? En baisse de deux degrés Celsius. C’est énorme. Les variations naturelles ne pouvaient pas y toucher. Les émissions humaines ont décuplé ce refroidissement.
Une « Boucle d’or » de perte de chaleur
Pourquoi ne l’avions-nous pas quantifié exactement auparavant ? Les anciennes théories étaient des suppositions intelligentes et qualitatives. Syukuro Manabe l’avait prédit dans les années 60 (des trucs pour le prix Nobel, bien mérités). Mais comment exactement les molécules faisaient cela ? Encore flou.
Sean Cohen et son équipe ont construit un modèle mathématique. Ils l’ont peaufiné. Ils l’ont cassé. Ils l’ont réparé. Ils ont comparé leurs équations à des capteurs du monde réel et à des simulations de superordinateurs.
Un facteur est ressorti.
Lumière infrarouge.
Tous les infrarouges ne sont pas identiques. Différentes longueurs d’onde se déplacent différemment. L’équipe de Cohen a trouvé une bande spécifique : une « zone Boucle d’or » où le CO2 devient absurdement efficace pour renvoyer de la chaleur dans l’espace. À mesure que les concentrations de CO₂ augmentent, cette zone s’agrandit. Meilleure évacuation de la chaleur. Ciel plus froid.
L’ozone et la vapeur d’eau sont également utiles ? À peine. Leur rôle dans le refroidissement stratosphérique est mineur par rapport au CO₂.
Le refroidissement se réchauffe
Voici la tournure. Ou le piège.
À mesure que la stratosphère rejette de la chaleur, la Terre entière retient en réalité plus de chaleur dans son ensemble. Comment?
L’air froid contient moins d’énergie. La stratosphère refroidie devient un radiateur plus faible. Il renvoie moins d’énergie au cosmos qu’auparavant. Cette énergie manquante reste dans le système. Il s’accumule plus près de la surface.
À chaque fois que le CO2 double ? Environ 8 degrés de refroidissement tout en haut de la stratosphère (la stratopause). Mais en dessous ? Le piège se resserre.
Ainsi, le mécanisme qui gèle le ciel élevé explique également en partie pourquoi la surface brûle. Une boucle de rétroaction. Élégant et terrifiant.
S’agit-il de prouver que le réchauffement existe ?
Non.
Plus personne ne discute de l’évolution des températures. Ce document ne traite pas de cela. Il s’agit de précision. Il s’agit de comprendre la machine.
« Cela nous dit vraiment ce qui est essentiel. »
Cohen dit que le modèle pourrait même s’appliquer ailleurs. Jupiter. Exoplanètes. Des mondes avec des gaz différents. Si vous connaissez les règles de la lumière et de la chaleur, vous pouvez lire n’importe quelle atmosphère.
Pour l’instant, les règles sont claires. Le CO₂ augmente. L’air supérieur descend. Nous avons plus chaud.
Les calculs sont vérifiés.
Qu’est-ce qui n’est pas clair ? Quand le reste de l’ambiance décide de suivre les mêmes règles.
