Attribution de l’élévation du niveau de la mer dans le monde à ses éléments constitutifs
L’élévation du niveau de la mer est le corolaire de la hausse des températures sur Terre. «L’élévation du niveau de la mer sera vraisemblablement l’une des conséquences les plus graves et les plus tangibles du changement climatique de demain», déclare J.L. Bamber, professeur de sciences géographiques à l’université de Bristol et à l’université technique de Munich. Quelle sera la gravité de ces conséquences? Il ressort des recherches publiées dans le cadre de ce projet qu’il existe une probabilité de 5 % que l’élévation du niveau de la mer (SLR pour «sea level rise») soit supérieure à 2 m à l’horizon 2100, ce qui provoquera le déplacement d’environ 600 millions de personnes. Mais cette hausse n’est pas seulement un défi pour la société, il s’agit également d’un défi existentiel pour la recherche. «La confiance à l’égard des projections futures dépendra de notre capacité à prendre correctement en compte les variations du niveau des océans qui ont eu lieu dans le passé», explique J.L. Bamber. Malheureusement, le degré de confiance est aujourd’hui relativement faible, car les méthodes existantes de prévision des variations du niveau des mers sont constellées d’incohérences. Et J.L. Bamber et son équipe de recherche ont justement l’intention de combler ces lacunes. Avec le soutien du projet GlobalMass, ils pilotent un effort visant à créer une approche statistiquement rigoureuse et axée sur des données pour estimer le SLR. «Une telle approche cohérente à l’échelle mondiale améliorerait notre compréhension des tendances récentes, ce qui nous permettrait d’élaborer de meilleures projections pour l’avenir», fait remarquer J.L. Bamber.
Le premier à appliquer des observations directes à l’échelle mondiale
Au cœur de ce projet financé par le Conseil européen de la recherche l’on trouve l’utilisation d’un modèle hiérarchique bayésien (MHB). Ce modèle contient trois «couches» d’informations: une couche observation qui utilise toutes les données directes disponibles, une couche processus qui décrit la relation entre les processus physiques et les observations, et une couche paramètres qui contient les connaissances préalables sur le système. Comme l’explique J.L. Bamber, chaque ensemble de données d’observation présente des caractéristiques spatio-temporelles et des configurations d’erreur sensiblement différentes. «Ainsi, si elles sont dûment prises en compte, ces différences signifient qu’une combinaison statistiquement rigoureuse des ensembles de données peut produire une “séparation” claire du signal entre les cinq processus physiques qui influencent le niveau de la mer», ajoute-t-il. «Lorsque les observations ne sont pas uniquement contrôlées par un processus unique, comme c’est le cas ici, l’utilisation d’informations préalables facilite grandement la séparation des sources.» Si une approche fondée sur un MHB avait déjà été élaborée et testée au-dessus de l’Antarctique, GlobalMass a été le premier à intégrer des observations plus directes et des informations préalables, et à appliquer celles-ci à l’échelle mondiale. Ce faisant, les chercheurs ont accompli des progrès importants sur un large éventail de problèmes liés aux projections contemporaines et futures de la SLR. L’équipe a notamment produit une évaluation cohérente et exhaustive de la contribution des glaces terrestres à la SLR, et a évalué la cohérence des variations du niveau des océans dans des bassins océaniques spécifiques.
Regrouper l’expertise de toutes les géosciences
J.L. Bamber attribue la réussite du projet en premier chef à son équipe multidisciplinaire, qui a mobilisé des compétences et des connaissances issues de toutes les géosciences. «Ce projet était ambitieux et techniquement et scientifiquement stimulant, et je suis fier des progrès que nous avons accomplis sur la voie menant à une meilleure compréhension et documentation des facteurs influençant la SLR contemporaine», conclut-il. Ces travaux se poursuivront grâce à une subvention de preuve de concept et avec la participation à un nouveau projet en collaboration avec l’Agence spatiale européenne.
Mots‑clés
GlobalMass, niveau de la mer, changement du niveau de la mer, élévation du niveau de la mer, variations du niveau des océans, données in situ, satellitaire, changement climatique, modèle hiérarchique bayésien, géosciences
