Données de projections climatiques selon la trajectoire de rechauffement de référence pour l’adaptation au changement climatique (TRACC)

Des modèles climatiques numériques sont utilisés pour projeter l'évolution future possible du système climatique ainsi que pour comprendre le système climatique lui-même. Ils sont construits sur des descriptions mathématiques des processus physiques gouvernants du système climatique (par exemple, la quantité de mouvement, la masse et la conservation de l'énergie, etc.).

Les modèles de circulation générale (GCM) sont des modèles climatiques numériques mondiaux qui sont utilisés pour étudier le changement climatique sur l’ensemble de la planète. Ils décrivent divers composants du système terrestre et les interactions et rétroactions non linéaires entre eux. Afin de simuler le climat passé, les valeurs mesurées de composition atmosphérique (gaz à effet de serre, polluants, aérosols anthropiques) et d’occupation des sols sont utilisées comme données de forçage, tandis que pour les projections futures, les valeurs de scénarios socio-économiques particuliers sont utilisées.

En raison du grand nombre de points de données et de la grande complexité des GCM, leur intégration nécessite une grande quantité de ressources de calcul. La résolution de leur maillage horizontal varie actuellement de 50 à 150 km et ils fournissent une sortie avec une fréquence temporelle de 6 heures.

Avec ce type de projections GCM, il est difficile de prendre en compte les phénomènes météorologiques locaux, comme ceux qui se produisent en montagne ou sur une île dont la taille est inférieure à celle de la maille. Le relief des terres émergées n’est pas très détaillé́ : les Pyrénées ne dépassent pas 1000 m ; le Massif central et les Alpes ne forment par exemple qu’un seul bloc, ce qui masque le sillon rhodanien et les phénomènes météorologiques qui s’y produisent, comme le mistral (voir figure ci-dessous). Or, des diagnostics fins sur l’évolution future de ce type de phénomènes sont indispensables aux acteurs socio-économiques pour mener des études d’impact du changement climatique, dans des domaines comme l’hydrologie ou la production agricole. Le dernier inconvénient des modelés globaux est leur faible capacité à simuler les évènements extrêmes (vents violents, précipitations intenses) qui sont souvent liés à des phénomènes de petite échelle.

Pour affiner le diagnostic issu des modèles globaux, les climatologues produisent des simulations régionalisées, à l’aide de modèles de climat régionaux (RCM pour Regional Climate Models). Ces derniers ne couvrent qu’une partie du globe, l’Europe par exemple, et sont forcés aux bords par les modèles globaux. Ils offrent une haute résolution spatiale (de quelques km à 20 km) qui permet une meilleure représentation du climat local (reliefs, contrastes terre-mer, traits de côte complexes) (voir figures ci-dessous : relief et trait de côte).

Cette approche repose sur l’hypothèse selon laquelle, à un niveau de réchauffement planétaire donné, les changements climatiques, leurs impacts et les risques qui y sont liés sont les mêmes pour tous les scénarios d’émissions envisagés et indépendants du moment où ce niveau est atteint. De nombreuses études ont montré que, pour la plupart des variables climatiques, la réponse régionale à un niveau de réchauffement donné est cohérente entre les différents scénarios d’émissions.

L’intérêt de l’approche par niveau de réchauffement planétaire est aussi d’établir un lien direct entre les objectifs des négociations internationales (e.g., accord de Paris visant à limiter le réchauffement sous la barre des +2°C) et les impacts locaux en facilitant la comparaison des changements attendus par pays, par exemple au niveau européen. Elle permet aussi de restaurer une certaine cohérence entre les résultats des modèles individuels malgré des rythmes de réchauffement différents (e.g., un modèle CMIP6 est déjà à +2°C de réchauffement en 2022 alors qu’un autre n’atteint +2°C qu’en 2069). En raisonnant à +2°C de réchauffement planétaire, tous les modèles redeviennent pertinents pour décrire les changements climatiques correspondant à un tel réchauffement.

La trajectoire de réchauffement de référence pour l’adaptation au changement climatique ( TRACC ) dont la France s’est dotée au printemps 2023 en préparation du 3e Plan National d’Adaptation au Changement Climatique (PNACC-3) repose sur une approche par niveau de réchauffement planétaire. L’objectif est de fixer un référentiel pour les actions d’adaptation au réchauffement climatique, commun à tous les secteurs et territoires. Au vu des politiques climatiques mises en place et des engagements actuels des États en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre dont les impacts ont été évalués par le GIEC, trois niveaux de réchauffement planétaire ont été retenus. Ils ont été déclinés sur la France métropolitaine à partir de correspondances entre réchauffement global et réchauffement national , basées sur les données des projections climatiques globales préparées pour le 6e rapport du GIEC et d’une méthode statistique sur les contraintes observationnelles (Ribes et al, 2022).

La TRACC définit ainsi 3 niveaux de réchauffement planétaire de +1.5°C en 2030, de +2°C en 2050 et de +3°C en 2100, par rapport à la référence pré-industrielle. La TRACC décline ces trois niveaux de réchauffement planétaire en réchauffement régional sur les territoires français :