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Quantifying Uncertainty in Climate Projections including Biogeochemical Feedbacks

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Des modélisations plus précises du changement climatique

Le changement climatique à l'échelle mondiale est l'un des problèmes les plus pressants du XXIe siècle. Les scientifiques ont considérablement fait progresser les modèles en incluant des processus biogéochimiques qui manquaient jusqu'alors, ainsi que estimations mathématiques de paramètres incertains.

Changement climatique et Environnement

Les modèles climatiques contemporains qui prédisent l'impact futur doivent trouver un équilibre entre précision, d'un côté, et niveau de détail et processus inclus, de l'autre. Étant donné la complexité croissante de ce type de modèles, la charge de calcul peut devenir prohibitive. En outre, alors que de plus en plus de détails sont intégrés à propos de processus incertains, des hypothèses subjectives quoique expertes sur les paramètres peuvent avoir un impact sur la validité des prévisions. Le projet CLIMB («Quantifying uncertainty in climate projections including biogeochemical feedbacks»), financé par l'UE, a étudié l'importance potentielle du couplage des processus des cycles du carbone-azote-phosphore-soufre (C-N-P-S) avec les processus physiques du premier ordre. Des études ont montré l'amplification des rétroactions du cycle du carbone par les cycles C-N-P-S. Des scientifiques ont étudié si l'inclusion ou non de ces processus permet de réduire les incertitudes sur le budget carbone global passé et présent. Ils ont également étudié dans quelle mesure les cycles de rétroaction C-N-P-S peuvent avoir un impact sur le réchauffement climatique futur et s'ils ont une influence ou non sur l'incertitude. De manière importante, les chercheurs ont inclus des descriptions explicites des rivières et des zones côtières au niveau mondial, qui sont essentielles dans le cycle biogéochimique global mais qui sont absentes des modèles actuels du système Terre. De plus, ils ont limité les paramètres incertains en utilisant un processus d'estimation inversé basé sur les observations géophysiques au cours du dernier millénaire. Les recherches conduites dans le cadre du projet CLIMB ont abouti à des modifications du modèle du cycle biogéochimique couplé carbone-azote-phosphore connu sous le nom de Terrestrial-Ocean-aTmosphere Ecosystem Model version 2 (TOTEM2) et à une publication sur le sujet. La paramétrisation mathématique des facteurs du cycle du carbone devrait avoir un impact majeur pour obtenir des prévisions plus précises, aboutissant à un développement plus éclairé des politiques climatiques globales. Globalement, le projet CLIMB a fait progresser les modèles d'observation de la Terre du changement climatique global avec une prise en compte attentive et scientifique des processus du cycle C-N-P-S. Des articles supplémentaires se trouvent à divers stades du processus de publication.

Mots‑clés

Changement climatique, processus biogéochimiques, modèles climatiques, projections climatiques, cycle C-N-P-S, rétroaction du cycle de carbone, budget carbone, réchauffement climatique, rivières, zone côtière, cycle biogéochimique, géophysique, TOTEM2, po

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