Le rôle du soleil dans le changement climatique

Le soleil connaît des cycles de 11 ans qui peuvent être mis en corrélation avec le réchauffement du climat sur Terre. Mais son rôle réel dans l’évolution de la température de l’atmosphère semble en réalité bien faible. Les scientifiques cherchent toujours à l’heure actuelle à quantifier cet impact. Détails dans la communication donnée par Thierry Dudok de Wit au Bureau des longitudes.

_ Comme l'ont écrit les membres du GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) dans leur rapport édité fin 2007, « le soleil traverse des périodes de grande activité qui se traduisent par une augmentation du nombre de taches solaires et par un accroissement du rayonnement solaire, de l’activité magnétique et des flux de particules de haute énergie. Ces fluctuations s’effectuent à des échelles de temps qui peuvent varier de plusieurs millions d’années à quelques minutes. »

Des mesures fiables du rayonnement solaire ne peuvent être effectuées que depuis l’espace, et les premiers relevés précis ne remontent qu’à 1978. La valeur généralement acceptée est de 1 368 watts par mètre carré (W m^-2), avec une précision d’environ 0,2 %. Des variations de l’ordre de quelques dixièmes de pourcent sont courantes et sont généralement liées à la présence de taches solaires sur le disque solaire. La variation du cycle solaire du TSI est de l’ordre de 0,1 % (AMS, 2000).

En réalité, le soleil n'est pas le grand responsable du réchauffement climatique sur terre, mais c'est la concentration des gaz à effet de serre qui tend à réchauffer la surface. Les activités humaines menées depuis l’époque préindustrielle se sont soldées par un réchauffement de la planète de +1,6 Watt/mètre². En comparaison, on estime que la variation de l’éclairement énergétique du soleil a eu un effet de réchauffement de + 0,12 Watt/mètre².

Notons tout de même que dans le rayonnement du soleil, quatre mécanismes sont fortement couplés :
- le rayonnement électromagnétique, dont la puissance équivaut à 1366 Watt/mètre² à la surface de la terre. C'est une variante qui change peu.
Le cycle solaire (cycle de 11 ans) a une incidence sur le climat, que l’on retrouve en climatologie sur terre avec une évolution des températures, précipitations, et autres retours de moussons... Il faut cependant rester très prudent : pour le moment il s'agit juste d'une corrélation, pas d'une loi statistique.
- les particules de haute énergie (ce sont surtout les protons et électrons qui vont avoir une incidence)
- les rayons cosmiques qui proviennent de supernovae
- le champ magnétique terrestre et les effets orbitaux

Aujourd'hui, les chercheurs se heurtent à plusieurs difficultés :
On appelle « irradiance totale » la puissance rayonnée par le soleil sur le spectre entier. On ne peut pas la mesurer au sol car une partie est absorbée par l’atmosphère. Quant aux premières mesures effectuées dans l'espace, nous ne disposons que d'un mince recul sur 30 ans, insuffisant pour établir des prévisions.
Deuxième difficulté : les chercheurs américains, suisses et belges n'arrivent pas à se mettre d'accord sur l'utilisation d'un seul et même outil de mesure. Résultat, les informations recueillies diffèrent, chaque groupe campant sur sa position.
Enfin, si l'effet de cette irradiance est prononcé à haute altitude, il est pratiquement réduit à zéro une fois arrivé au sol. Finalement, plus que le rayonnement solaire, ne serait-ce pas les ultra-violets qui seraient le levier du réchauffement climatique ? Car si les scientifiques sont d'accord pour admettre que le spectre solaire varie, de hautes variations ne permettent pas d'expliquer le réchauffement climatique.

Écoutez les détails de la communication de Thierry Dudok de Wit, au bureau des longitudes à l'Institut de France, en septembre 2008.


En savoir plus :

- Thierry Dudok de Wit->http://lpce.cnrs-orleans.fr/~ddwit/], professeur au [laboratoire physique et chimie de l'environnement à l'Université d'Orléans (LPCE).
- Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat
- Bureau des longitudes