Divergence et convergence
Les reconstitutions des températures basées sur les anneaux de croissance des arbres sont l'objet de nombreuses critiques. D'une part certaines manipulations peu scientifiques ont été mises à jour (voir notamment le blog Climat Audit) et d'autre part on a constaté une importante divergence entre les MXD (densité des cernes) et les températures instrumentales à partir de 1960. Cette divergence est de nature à remettre en question une bonne partie de ce que nous croyions connaître de l'évolution des températures du dernier millénaire car sa cause est inconnue et peut très bien avoir affecté pareillement les MXD dans le passé plus lointain.
Dans le précédent billet, j'ai illustré le fait que l'on pouvait avoir une autre interprétation de la divergence au niveau des continents de l'hémisphère Nord. Je me propose maintenant d'étudier ce problème au niveau local.
Divergence
Les séries dendroclimatiques collationnées par Schweingruber sont disponibles sur le net (notamment ici). J'ai sélectionné parmi ces données les 70 séries classées comme suisses qui sont au moins complètes sur la période 1901 à 1950. Pour chaque cas, j'ai normalisé (réduction et centrage) les densités maximales sur cette période de référence et calculé la courbe moyenne des 70 séries.
Voyons à quoi ressemble cette fameuse divergence pour la Suisse (températures selon MétéoSuisse, toute les courbes sont des moyennes pondérées sur 10 ans) :
On retrouve bien quelque chose de similaire à la divergence constatée au niveau de l'hémisphère Nord. Ce qui frappe est pourtant surtout la très faible parenté entre les deux courbes, à part quelques familiarité ponctuelles. A première vue, l'évaluation de la température à partir des MXD paraît bien compromise.
Tentons d'améliorer la situation en ne prenant en compte que les températures de la prériode de croissance (avril à septembre) :
L'allure générale n'est guère améliorée pour les tendances par contre la corrélation haute fréquence est tout à fait claire. Il y a bien une certaine liaison entre les MXD et les températures des mois chauds.
Convergence
Laissons brièvement la température de côté et comparons les MXD à l'anomalie de fonte de trois glaciers alpins calculée par Huss et al. 2009 :
La corrélation est bien meilleure qu'avec les températures; elle est même tout à fait remarquable depuis 1960. Même s'il ne faut pas se laisser abuser par ces comparaisons de courbes, cette correspondance est singulière car les phénomènes en jeu dans les deux cas sont très différents. Pour cette raison, il est difficile d'imaginer une autre cause commune que la température.
Conclusions
Si la divergence provient de la dérive des thermomètres, de combien faut-il corriger les séries ? On obtient un bon résultat en réduisant les températures de 1.5 °C par siècle depuis 1890 :
Ce 1.5 °C par siècle serait donc la mesure des perturbations des stations, c'est beaucoup mais possible. Pour des conditions telles que nous les avons en Suisse, les perturbations sont probablement dues à parts à peu près égales au déficit d'évaporation des surfaces urbanisées drainées et à la consommation d'énergie (principalement transport et chauffage). On peut évaluer l'ordre de grandeur de ces effets cumulés à environ 100 W/m2 rapportés aux surfaces urbanisées étanchées (bâtiments, chaussées, places, etc.). Ce chiffre est à comparer avec l'apport solaire moyen au sol d'environ 150 W/m2.
On peut d'autre part supposer que l'influence d'une surface urbanisée sur les températures d'une station est proportionnelle à l'inverse du carré de la distance (1 m2 étanché à 10 m aurait le même effet que 100 m2 à un rayon de 100 m). Cela peut expliquer le fait que les stations rurales ne sont pas notablement moins perturbées que les stations urbaines.