Le réchauffement du climat, le rôle des gaz à effet de serre, l'impact des activités humaines, l'évolution du climat à court, moyen, et long terme, ... Tous ces thèmes font désormais partie de nos préoccupations quotidiennes.

Dans un billet précédent, j'ai déjà discuté des modifications du climat à long terme (le cycle des périodes glaciaires et interglaciaires) causées par les changements périodiques des paramètres orbitaux de la Terre autour du Soleil. Ces variations, connues sous le nom de "cycle de Milankovitch" seraient à l'origine du cycle de réchauffement et de refroidissement de notre planète sur des périodes de plusieurs dizaines de milliers d'années. Or, selon les travaux de Henrik Svensmark, un chercheur du Centre spatial national du Danemark, le cosmos jouerait aussi un autre rôle important dans les changements climatiques à court, moyen et même, long terme.

Ce chercheur soutient que la formation des nuages est stimulée par les rayons cosmiques (des particules énergétiques produites, entre autres, lors de l'explosion d'une étoile en supernova) qui bombardent notre planète. Si le flux de rayons cosmiques est élevé, la couverture nuageuse devient plus importante, la lumière du Soleil est davantage réfléchie dans l'espace, et donc la température diminue à la surface de la Terre. À l'opposé, une diminution du flux entraîne une diminution du couvert nuageux, et un réchauffement de la surface.

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Cette hypothèse n'est pas nouvelle; Svensmark l'a proposée il y a une vingtaine d'années. À l'époque, les spécialistes du climat voyaient mal comment on pouvait établir un lien entre le bomdardement des rayons cosmiques et la création des nuages. Selon Svensmark, les particules énergétiques qui entrent dans l'atmosphère ionisent les atomes et les molécules et favorisent la formation de "petites grappes" chargées électriquement autour desquelles des poussières et d'autres molécules peuvent s'agglutiner et démarrer le cycle de condensation des nuages.

Dans un article publié récemment dans le numéro de février de la revue Astronomy & Geophysics, Svensmark présente les premiers résultats d'une expérience appelée "SKY" (nuage en danois), qui semblent en accord avec ce mécanisme de formation des nuages par ionisation des atomes et molécules de l'atmosphère. Une autre expérience, connue sous le nom de CLOUD, menée en collaboration avec des chercheurs du CERN à Genève, est aussi prévue pour les prochaines années. Cette 2e expérience doit tester le modèle de Svensmark en reproduisant les conditions physiques lors des collisions entre des particules énergétiques (les rayons cosmiques) et un gaz formé d'atomes "immobiles simulant l'atmosphère de la Terre.

Ces expériences sont cruciales car le flux des rayons cosmiques varie sur plusieurs échelles de temps. À court terme, le flux dépend de l'activité du Soleil (plus ou moins cyclique sur une période de 11 ans); lorsque le Soleil est dans une phase active, le flux de rayons cosmiques diminue et la couverture nuageuse terrestre serait moins importante. Au contraire, lorsque notre étoile entre dans sa phase moins active, il y aurait davantage de nuages et les températures seraient en moyenne plus basses.

De plus, le niveau d'activité du Soleil varie d'un cycle à l'autre. À moyen terme, ceci signifie qu'on peut assister à des changements climatiques sur des périodes de plusieurs dizaines, voire centaines, d'années. Selon Svensmark, le "petit âge glaciaire" du 17e siècle serait le résultat d'une diminution de l'activité solaire pendant plusieurs cycles (comme en témoigne l'absence de taches solaires pendant la même période) favorisant une augmentation équivalente du flux des rayons cosmiques. D'ailleurs, les mesures radiométriques d'un isotope du bérillium (Be-10) indiquent clairement que le flux des rayons cosmiques était plus grand (donc plus de nuages dans l'atmosphère de la Terre) pendant cette période.

Finalement, le flux des rayons cosmiques dépend aussi de la densité des étoiles dans le voisinage du Soleil. Plus le nombre d'étoiles est élevé, plus la probabilité est grande qu'une de ces étoiles explose sous la forme d'une supernova et fasse augmenter le flux des rayons cosmiques qui frappent notre planète. Or, le Soleil (et les planètes qui l'accompagnent) tourne autour du centre de notre galaxie et traverse à intervalle plus ou moins régulier des bras spiraux où la densité des étoiles et plus grande. À long terme, le flux des rayons cosmiques serait donc modulé en fonction de la position du Soleil dans la Voie Lactée. Les calculs de Svensmark et de quelques collaborateurs indiquent une corrélation troublante entre les températures du passé (obtenues par paléoclimatologie) et le mouvement du Soleil dans la Galaxie.

Si le modèle de Svensmark s'avère, on aurait alors un autre mécanisme permettant d'expliquer les variations du climat sans que l'activité humaine y soit pour quelque chose. On peut comprendre, avec raison, que les travaux du chercheur danois fassent l'objet de critiques très féroces d'une large part de la communauté scientifique. Du même coup, les "climato-septiques", qui affirment que les gaz à effet de serre ne jouent pas un rôle aussi important qu'on le prétend, suivent avec intérêt le déroulement des expériences de Svensmark.

L'affaire est donc à suivre !

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