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@christophe nicolas

Bien que cela nous éloigne de la question européenne fort heureusement relancée après le « Brexit », je vais encore une fois étaler ma science à propos des cycles solaires dont les variations déterminent une partie du climat, une partie seulement.

En effet, avec la même intensité de rayonnement, la Terre serait gelée sans gaz à effet de serre comme la vapeur d’eau ou le gaz carbonique et elle serait brûlante comme Vénus si son atmosphère était constituée essentiellement de gaz carbonique et de méthane.

La présence de la vie sur notre planète a joué un rôle essentiel sur les températures. Les premières algues microscopiques ont joué un rôle primordail pour refroidir les températures en capturant et immobilisant des quantités énormes de carbone dans leur chimie organique.

Elles ont ensuite été secondés par les coquillages et les coraux qui ont utilisés les CO2 pour fabriquer leurs protection contre les prédateurs. Protections qui sont tombées au fond des mers à leur mort, sans se décomposer, constituant ainsi les milliards et les milliards de tonnes du calcaire qu’on trouve toujours figé aujourd’hui par exemple dans le Bassin parisien ou qui constitue la Grande Barrière de corail.

Ce refroidissement était heureux car le soleil brille de plus en plus avec le temps. Et dans quelques milliards d’années, bien avant qu’il devienne une géante rouge il aura complètement asséché les océans et donc tué toute vie.

Souvent des effets d’auto-amplification modifient l’albédo de la planète (sa brillance vue de l’espace) et son atmosphère. Nous connaissons deux de ces effets actuellement : la glace de la banquise renvoie beaucoup plus que la mer libre le rayonnement solaire. Plus elle fond, plus l’albédo de la planète diminue, plus l’arctique se réchauffe et donc plus la glace fond ...

Le deuxième effet est la fonte, de nos jours, en été, de la toundra sibérienne, fonte qui libère du méthane issu de la décomposition autrefois incomplète de la matière organique, incomplète à cause du gel qui régnait toute l’année.

Le méthane est un gaz à puissant effet de serre. Quand le sol dégèle, il est libéré et retient par effet de serre les infrarouges, ce qui réchauffe le sol lequel libère davantage de méthane ...

Mais il est évident que l’intensité du rayonnement solaire joue aussi un rôle considérable dans le climat des planètes.

Pour visualiser ces variations on réalise une représentation graphique qui dessine donc une onde complexe. Si celle-ci est périodique, on peut en utilisant la transformée de Fourier la décomposer en une addition d’ondes sinusoïdales de longueurs d’onde chacune différente et d’amplitudes variées. Cela permet de faire des prédictions sur l’évolution de l’onde complexe en continuant l’addition des ondes après aujourd’hui.

Le problème est que certains tracés sont chaotiques au sens mathématique du terme. Cela signifie qu’il faut une infinité de courbes sinusoïdales pour les décomposer par la transformée de Fourier. Autrement dit nous ne pouvons pas trouver de solution exact.

Certes, nous pouvons obtenir des solutions approchées, mais les mathématiques du chaos montrent que la plus petite erreur initiale entre la valeur approchée et la valeur réelle conduit rapidement à des écarts considérables entre la prévision et le constaté.

Ce phénomène est fréquent. Il concerne également la prévision météo : plus on prévoit longtemps à l’avance, plus on a de risques de se tromper. C’est pour donner une image parlante de ce phénomène que l’on parle « d’effet papillon ».

Une petite remarque à propos du renforcement du vent solaire à haute altitude après un affaiblissement du champ magnétique terrestre : s’il est probable en effet que cela entraîne la formation de davantage de cirrus, nuages de glace à fort albédo et donc diminue la chaleur le jour, ces nuages renvoient efficacement vers la Terre les infra-rouges la nuit. Le bilan sur les températures est sans doute nul ou faible.