Un des premiers ouvrages français de vulgarisation sur les sciences du climat écrit par Robert Sadourny¹, alors directeur du Laboratoire de Météorologie Dynamique² dans lequel je travaille actuellement, a pris de soin de décrire la systémique du climat avant d’aborder les causes et les conséquences des changements climatiques. À mon avis, cette approche fait mieux sentir au lecteur toute la notion d’équilibre instable du système thermodynamique chaotique matérialisé par notre planète. Elle définit le Soleil et le mouvement de la Terre par rapport à lui comme les causes de variations d’énergie d’un système. La réponse thermodynamique moyenne de ce système à la surface de la planète constitue le climat de la Terre. Les conséquences d’une perturbation anthropique qui modifie significativement la végétation et les propriétés optiques de l’atmosphère depuis le milieu du XIXe siècle deviennent alors plus compréhensibles. La réponse de chacune des trois principales composantes de ce système, l’atmosphère, les surfaces émergées et les océans, est différente. L’océan a, d’une certaine manière, une réponse plus lente que celle de l’atmosphère et des terres émergées, mais avec de grandes conséquences à long terme.

La concentration en CO2 dans l’atmosphère a crû de 280 ppm (soit 0,002 8 % de molécules de CO2 dans un volume d’air donné supposé homogène) au milieu du XIXe siècle pour atteindre 415 ppm de nos jours. L’effet de serre additionnel induit par cette augmentation se quantifie par un forçage radiatif³ moyen d’environ 1,2 W/m², ce qui induit d’après les modèles climatiques utilisés par les auteurs des rapports du GIEC une augmentation de la température globale d’environ 1 °C. Le pire scénario du GIEC prévoit actuellement un forçage de 8,5 W/m² en 2100, ce qui correspond à environ 800 ppm de CO2 et un réchauffement global de 4 °C.

L’océan peut être vu comme un modérateur de cette anomalie pour deux raisons. Il constitue un des deux principaux puits de carbone sur Terre puisqu’il est actuellement capable d’absorber environ un tiers de nos émissions, soit autant que la forêt. Jusqu’à présent, nos océans ont absorbé environ 90 % de la chaleur atmosphérique générée par la hausse des émissions de gaz à effet de serre. La température de surface est régulièrement mesurée, notamment par satellite météorologique géostationnaire à capteurs infrarouge thermique. La figure 1 présente les anomalies actuelles de températures par rapport aux 30 dernières années.