les lacs, témoins du réchauffement.

Vendredi 26 novembre 2010 5 26 /11 /Nov /2010 11:14

les lacs, témoins du réchauffement.

Tahoe lake

Tahoe, Nevada: l'un des lacs qui s'est le plus réchauffé depuis 25 ans

Les lacs, pourvu qu'ils soient suffisamment grands et qu'on mesure leur température suffisamment loin des côtes, constituent, à l'évidence, de bons indicateurs du réchauffement des continents.

Selon cette étude de la NASA, le réchauffement moyen des lacs étudiés a été de 0.45°C/décennie, sur les 25 dernières années.

Certains lacs du nord de l'Europe, se sont même réchauffés à l'allure, énorme, de 1°C/décennie.

Les mesures ont été réalisées par satellites, en été (hors glace, stratification lacustre estivale) et de nuit (effet de peau), par infrarouge.

Elles ont été confirmées par des mesures in situ (bouées) dans les Grands Lacs du nord des USA.

Les réchauffements les plus importants ont été trouvés en Europe du Nord, alors que les réchauffements étaient plus faibles au niveau des tropiques et des moyennes latitudes de l'hémisphère sud.

lacs

Ces résultats sont conformes à ce que prévoient les modèles.

Dans certaines régions, comme celle des Grands Lacs (nord des US), le réchauffement a été plus rapide que celui des températures des régions avoisinantes.

ce qu'on peut en penser

Ce nouvel indicateur, "lacs", présente pas mal d'avantages:

Il est exempt de tout effet urbain de proximité, genre surface bétonnée ou autre, et, pourvu que les lacs soient suffisamment grands, il est exempt également de tout effet urbain plus large, significatif.

Les lacs sont un milieu pourvu d'une inertie thermique bien inférieure à celle des océans, ce qui permet une réaction plus rapide et plus "radiative" que ces derniers.

Mais elle est supérieure à celle des sols ce qui permet un certain lissage saisonnier (relatif tout de même) qui peut permettre de comparer cet indicateur "lacs" à la température terrestre annuelle mesurée par voie plus traditionnelle.

Ces mesures concernant essentiellement les lacs de l'hémisphère nord peuvent donc être rapprochées des mesures de la NOAA, par exemple, sur les terres de l'hémisphère nord depuis 25 ans (voir graphique ci-dessous).

terres HN NOAA pou lacs

Les tendances sont relativement proches, 0.45°C/décennie pour les lacs et 0.40°C/décennie pour NOAA, malgré sans doute des différences et erreurs mineures dues aux mesures elles-mêmes, aux périodes et emplacements différents.

Bien évidemment, ces nouvelles mesures ne constituent pas une preuve de la nature anthropique du réchauffement actuel, mais elles confortent les mesures précédentes qui concernent son amplitude.

On sera attentif à la situation des lacs du nord de l'Europe qui enregistrent des réchauffements impressionnants, de l'ordre de 2.5°C sur 25 ans.

Ceci est à rapprocher des résultats des modèles, voir ici, en ce qui concerne la déclinaison spatiale du réchauffement.

Vänern

Vänern, Suède: l'un des lacs à fort réchauffement

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Par meteor - Publié dans : climatologie - Voir les 17 commentaires
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Commentaires

meteor : "je signale que la capacité calorifique de la terre est semblable à celle de l'eau à volume égal, mais ça pénètre moins sous terre évidemment."
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Si par semblable, tu veux dire dans un rapport de 1 à 4 (sans compter l'évapotranspiration de l'eau, qui est sans limite sur un lac), alors oui, c'est semblable. Avec ce genre de quantification à la hache, on peut prouver tout et son contraire.

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meteor : "Je vois vraiment pas ce qu'il y a de difficile à
suivre. "
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S'il y a des lacs qui se réchauffent moins vite que d'autres ou qu'on est obligé de sortir du chapeau DES explications sur pourquoi les lacs se réchaufferaient plus vite que l'air (alors que physiquement, ça devrait être le contraire), ça veut dire que la température des lacs n'est témoin de rien du tout, contrairement à ce que dit le titre de ton post.

Commentaire n°1 posté par miniTAX le 01/12/2010 à 15h32

Il y a une différence entre un rapport de 1 à 1000 et un rapport de 1 à 4, c'est une question d'ordre de grandeur.

D'ailleurs la capacité calo de la terre est de 1800kJ/m3.°C contre 4186kJ/m3.°C pour l'eau, soit un rapport de 1 à 2.5, puisque tu veux pinailler.

Ce qui est important donc c'est le corps qui réchauffe l'air, soit la terre, soit l'eau.

Et je te reprenais sur ton 1/1000.

Alors il n'y a pas la même masse en jeu, pas la même épaisseur, OK.

Mais pour chauffer 1m d'eau de 1°C sous 10W/m2, qui est la valeur approchée du flux réchauffant, il ne faut pas des siècles mais 5 jours.

C'est sans doute plus que 1 m d'épaisseur mais pas beaucoup plus que çà, car on a une stratification (peu d'échange entre couches) en été.

Pour revenir au réchauffement des lacs par rapport à celui des terres avoisinantes (je préfère utiliser cette formulation pour les raisons plus haut), au cours de l'été, la température moyenne devrait être égale à la température des terres mais plus lissée entre jour et nuit.

Ceci dit je te concède que le fait que la tendance soit plus élevée que pour les terres, pour certains lacs, ne permet pas de considérer, stricto sensus, cette tendance comme équivalente à celle des terres.

D'après les explications des auteurs ceci serait dû à une accumulation de chaleur de plus en plus grande, avant la période de mesure, due à une fonte et une stratification plus précoces.

Les lacs sont bien un témoin du réchauffement, mais réagissent de façon amplifiée, dans certains cas, par rapport à celui-ci.

Concernant les corrélations avec les températures terrestres je ferai un complément à cet article.

D'ailleurs la courbe de température des lacs est bien croissante de 1985 à 2009, certes, mais certains seront ravis d'apprendre qu'elle baisse fortement de 2005 à 2009.

et du coup cet indicateur voudra peut-être dire quelque chose.

va savoir...

Réponse de meteor le 01/12/2010 à 18h07

j'ai du mal à suivre là ... alors finalement les lacs constituent-ils un bon proxy des températures de l'atmosphère ou non? parce que si on explique toutes les raisons pour lesquelles ils peuvent avoir une température différente de celle de l'air, je ne vois pas en quoi on peut utiliser le résultat sur leur température moyenne pour renforcer quoi que ce soit sur l'air. D'ailleurs meme sur la carte de la NASA on en voit plein qui n'ont pas bougé en Amérique du Nord vers la baie d'Hudson, alors que c'est un point chaud dans les cartes du GISS. Sans vouloir enfoncer le clou on a quand meme l'impression que quand les données collent avec les températures instrumentales, c'en est une preuve supplémentaire, et quand ça ne colle pas, c'est qu'il y a d'autres phénomènes de ci ou de ça, de la variabilité naturelle, etc... qui expliquent pourquoi ça ne colle pas;

effectivement avec cette démarche il n'y a pas grand risque d'être démenti ....

Commentaire n°2 posté par Gilles le 01/12/2010 à 12h12

Je vois vraiment pas ce qu'il y a de difficile à suivre.

On peut rapprocher le réchauffement des lacs de celui des terres mais l'un ne remplace pas l'autre.

J'ai indiqué quelques raisons qui faisaient que certains lacs se réchauffaient plus vite que les terres.

Qu'il y ait des lacs qui se réchauffent moins vite que d'autres n'est pas anormal, les situations étant différentes (exposition aux vents dominants entre autres)

On a la même chose pour les stations terrestres.

Réponse de meteor le 01/12/2010 à 13h28

@sylvain : toutefois, si on prend les mesures des lacs alpins français on observe très bien depuis 30 ans une forte corrélation entre l'augmentation des températures moyennes mensuelles de l'air et de l'eau (à 2m), et sur l'annuel cela donne pour l'air et l'eau +1°C depuis 1984. Donc réchauffement égal, et à la même période de l'année, c'est à dire surtout au printemps (les valeurs max que j'ai donné sont des valeurs ponctuelles lors des canicules).
Alors certes, les mesures estivales de l'étude pointent sur une saison particulière, et donc la comparaison de la valeur du réchauffement avec l'air n'est-elle pas généralisable sur l'ensemble de l'année, mais bon il est clair que les lacs se réchauffent. A partir de là ils forment un bon indicateur indirect du réchauffement même si on a aussi des postes météo qui vont bien pour cela.

Commentaire n°3 posté par chria le 01/12/2010 à 10h40

oui bon

Commentaire n°4 posté par semper le 30/11/2010 à 22h34

Météor en réponse au "Et alors?"
La température de surface des lacs l'été peut sans difficulté dépasser la moyenne jours nuits des température de l'air à laquelle elle est comparée. Il n'a pas d'impossibilité comme le soulignait Minitax à une évolution plus rapide de cette température par rapport à la température de l'air si les conditions locales sont favorables sur les années considérées. L'exemple du Lac d'Aiguebelette donné par Chria est clair sur ce point. 28°C est plus élevé que la température moyenne de l'air à la même époque. Si les dernières années de la période considérée sont favorables localement alors la pente pluriannuelle est de la température de surface de l'eau est plus grande que celle de l'air.

Pour the fritz, bien sur que c'est la même chose pour la terre. Comme l'étude portait sur les lacs j'ai concentré mon commentaires sur l'eau de surface des lacs. Le commentaire vaut par rapport à l'étude qui pointe un réchauffement de la température de surface des lacs l'été plus important aux latitudes élevées. Vu la durée de l'ensoleillement l'été a ces latitudes, la moindre variation prendra une ampleur importante. Je veux surtout attirer l'attention sur le fait de vouloir comparer des moyennes annuelles avec des températures uniquement l'été sensibles à des phénomène locaux et limités dans le temps.

Commentaire n°5 posté par Sylvain le 30/11/2010 à 22h32

Pour l'anecdote, lors de l'été 2003, 2006 ou 2009 le lac d'Aiguebelette a atteint tranquillement les 28°C. Une vraie baignoire... Mieux que la mer et plus propre. Quoique l'eau n'est pas très rafraîchissante.
http://www.refuges.info/photos_points/5038.jpeg
Bourget : 26.5 ; Annecy : 26 ; Léman : 24°C.

Commentaire n°6 posté par chria le 30/11/2010 à 15h07

Le coef de corrélation entre les températures moyennes annuelles du Léman à 2m avec l'air à Thonon depuis 1981 atteint tout de même 0,8.
Par contre, et pour confirmer sur l'été, le lac léman est le seul des quatre lacs a avoir vu sa température moyenne diminuer depuis 1981 pour les mois d'août et septembre, ces deux mois étant avec décembre ceux qui se sont le moins réchauffé au niveau de l'air à Thonon.
Le plus impressionnant restant les mois de mai et juin avec +3,25°C pour l'air et +3,5°C pour l'eau (à 2m).
Il faut aussi savoir que depuis cette montée des températures en 1985 dans les Alpes du Nord, l'essentiel du réchauffement s'est produit en hiver et surtout au printemps. Le réchauffement de l'été se remarque surtout dans la comparaison des périodes 1950/1980 et 1980/2010. Bon, avec les hivers froids qui s'enchaînent, la tendance hivernale devrait piquer du nez. Remarquez, les hivers froids, c'est bon pour le tourisme, les plantes et les lacs...

Commentaire n°7 posté par chria le 30/11/2010 à 12h34

Pour les amateurs du lac léman, les rapports scientifiques des analyses du lacs sont disponibles là :
http://www.cipel.org/sp/article23.html
Ce sont les rapports "Evolution physico-chimique des eaux du Léman" qui fournissent les informations de température.
Les rapports des différentes campagnes ne fournissent pas toujours de graphes pluri-annuels. On trouve cependant dans le rapport de la campagne 1995 (http://www.cipel.org/sp/IMG/pdf/physico_20080227144430.pdf) la figure n° 23 qui fournit une vision sur 10 ans qui permet de bien se rendre compte des variations importantes des mois d'été.
La température moyenne du lac n'est pas toujours corrélée avec la température de l'été dans le lac léman ; le brassage des eaux l'hiver n'étant pas toujours complet. C'est différent pour le lac d'Annecy par exemple qui subit un brassage régulier.
Les température moyennes sur l'ensemble de l'année et de la profondeur représentatives de la quantité de chaleur sont certainement significative, mais les températures de surface de l'été sont plus erratiques, dépendantes de la météo. Lire les commentaires sur les variations très rapides fin juin par exemple.

Commentaire n°8 posté par Sylvain le 29/11/2010 à 22h49

On retrouve exactement la même tendance dans les quatre grands lacs alpins, qui se réchauffent. A la fois en profondeur pour le Léman (+0.6°C à 300m en 40 ans ; Dokulil et al. (2006) Limnol. Oceanogr., 51(6), 2006, 2787–2793) mais aussi et surtout en surface (à 2m au centre des lacs) avec +1°C depuis les années 80 (soit la valeur moyenne de la Nasa) et une parfaite concomitance avec les données des postes de mesures MF voisins (annecy, Bourget, Aiguebelette). Les tendances mensuelles entre les séries de temp de l'air et de l'eau sont identiques. Les données proviennent des syndicats intercommunaux qui font ces mesures (environ 4 par mois) depuis 30 ans.

Bref, quand la température de l'air se réchauffe (ou se refroidit), la température des lacs suit.
Rien de bien étonnant.
L'îlot de chaleur urbain comme cause c'est du délire complet.
Par contre cela a des conséquences sur le renversement des lacs (desoxygénation des couches profondes), la reproduction des salmonidés, et la prolifération de certains prédateurs comme le poisson chat. L'INRA compare les effets du réchauffement à ceux de l'eutrophisation.

L'eau des rivières se réchauffe aussi.

Commentaire n°9 posté par chria le 29/11/2010 à 12h36

On sera prié de faire des commentaires sans polémique, circonstanciés, et non "semeurs de doute".

Le doute est bien sûr permis mais pas la négation des faits.

Tout commentaire qui sortira de ce cadre sera supprimé.

Je comprends bien que les sceptiques soient indisposés par les faits qui vont dans le sens du réchauffement.

Toutefois ce blog, au cas où ils ne l'auraient pas encore compris, ne leur est pas destiné, même s'il peut tolérer leur présence quelque temps.

Il existe bien d'autres endroits où les sceptiques peuvent déverser leur bile, leur incompétence manifeste et leur parti-pris quelque peu maladif.

Cet article, bien loin d'être inutile ou de "ne pas servir à grand-chose", aurait pu être le point de départ de réflexions intéressantes.

Mais non.

Un tel désert intellectuel, je ne parle pas pour sirius bien sûr, ni pour certains autres, est franchement désolant.

Commentaire n°10 posté par meteor le 29/11/2010 à 11h32

je parlais du débat général autour du RC ..

je ne sais pas quels seraient les effets de variation de la circulation océanique donc je ne sais pas te répondre non plus. Où est ce que le climat a changé entre 1900 et 1940 et pourquoi ?

Commentaire n°11 posté par Gilles le 28/11/2010 à 21h48

oui mais ... le fait que les trucs plus froids varient plus me semble une propriété générale que le flux thermique variant en T^4, la variation de température pour une variation de flux donnée est en T^(-3), donc les parties chaudes fluctuent moins que les froides. C'est cohérent, mais à mon avis ce simple fait est cohérent avec n'importe quelle cause qui augmenterait le flux thermique à toute latitude (une modification de la circulation océanique entrainant plus d'air chaud aux hautes latitudes aurait le même effet amha). Personne ne nie par exemple que la banquise a fondu depuis 30 ans et donc qu'il y a eu un apport d'énergie suppléméntaire, c'est donc pas hyper étonnant que ça réchauffe aussi l'atmosphère, mais la discussion porte plutot sur la répartition variation naturelle vs anthropique ... On aimerait savoir si ça apporte vraiment une contrainte supplémentaire et laquelle ?

Commentaire n°12 posté par Gilles le 28/11/2010 à 20h41

De quelle discussion parles-tu exactement?

En tout cas ce n'est pas celle qui peut être induite par cet article qui parle d'un "nouvel" indicateur climatique.

Cela n'a rien à voir avec la discussion générale sur les causes du réchauffement.

De plus on n'est pas obligé de donner n'importe quelle cause autre que le réchauffement anthropique pour expliquer ce réchauffement des lacs.

Moi, un changement de circulation océanique qui opère des changements identiques ou presque, du Névada à pas loin de la Corée, en passant par l'Amérique du Nord et l'Asie centrale, je ne connais pas.

je sais pas les autres...

Réponse de meteor le 28/11/2010 à 20h53

Les lacs se réchauffent, c'est une information
Point
Dans le Nord, ils se réchauffent rapidement, c'est en cohérence avec l'amplification aux hautes latitudes, c'est donc parfaitement logique.

Je ne vois pas de quoi polémiquer

Commentaire n°13 posté par sirius le 28/11/2010 à 13h08

Sirius, on est bien d'accord, j'ai bien dit que ce n'est pas extrapolable. Mais du coup quelle est la signification pour le futur que les lacs se réchauffent à X°C par décennie? la climatologie a-t-elle dit quelque part que la température moyenne des lacs pendant les nuits d'été était un critère très important dans les modèles ? c'etait juste pour comprendre l'impact de cette étude sur les questions générales du RC ...

Commentaire n°14 posté par Gilles le 27/11/2010 à 22h22

Décidément, il y a une incohérence , au moins apparente, dans les propos de gilles. Lui qui ne cesse de clamer qu'on ne sait rien des non linéarités du système , il ne cesse d'extrapoler à tout bout de champ.
Ou bien , c'est de la provoc , ou bien c'est tout simplement pour dire qq chose, ou bien c'est réellement incohérent.
Particulièrement dans les exemples cités, je suppose donc que c'est de la provoc.

Bon, on le sait bien que ces tendances ne sont pas extrapolables, je ne vois pas qui l'a fait à part toi.

On basculera donc dans un autre état avant que les lacs se mettent à bouillir. Lequel? j'en sais rien , vous verrez bien, moi, je serai plus là pour le voir.

Commentaire n°15 posté par sirius le 27/11/2010 à 17h57

bouillir est un peu exagéré certes, quoi que quand on voit certaines prédictions .. mais 6°C par exemple de moyenne conduirait à 30 °C de réchauffement soit une température moyenne estivale de 40 °C, je ne pense pas qu'à part les lacs volcaniques on ait ça nulle part dans le monde, alors que 6°C de moyenne sur la Terre ça ne rendrait pas les zones boréales tropicales ;). Je veux juste dire que le rythme élevé est probablement dû à des situations locales et temporaires et ne peut pas vraiment etre extrapolé sur le futur .... (par exemple le raccourcissement de la période de gel peut sans doute augmenter notablement la température estivale parce qu'ils commencent à chauffer au-dessus de zéro plus longtemps, mais cet effet ne jouerait plus à partir du moment où ils ne geleraient plus - si ça arrive). Ou autre exemple, une augmentation de l'amplitude thermique , à température moyenne annuelle constante, serait aussi vue comme une augmentation des températures estivales, alors qu'en réalité la contribution totale pourrait etre nulle. Bref je pense qu'il faut etre prudent dans des données prises sur des intervalles partiels et à des lieux particuliers ....

Commentaire n°16 posté par Gilles le 27/11/2010 à 11h53

tiens je me demande un truc, sur les lacs qui se sont réchauffés à l'allure énorme de 1°C/ décennie : si on raisonne par homothétie, le réchauffement actuel global n'a été que de 0.8 °C environ. peut-on en conclure que si il était par exemple de 5 ou 6 °C, les lacs nordiques se réchaufferaient de 6 ou 7 °C par décennie, c'est à dire se mettraient rapidement à devenir aussi chaud que les tropiques, puis se mettraient à bouillir au XXIIe siecle ?

sans doute pas, mais quand est ce que le rapport entre les deux taux varierait ?

je m'etais posé la même question sur les effets "visibles" du RC quand à la végétation, par rapport à la date de floraison ou les vendanges. On dit que ça a déjà avancé de quelques semaines, peut-on extrapoler pour en déduire que vers la fin du siècle, les amandiers fleuriraient en novembre et les vendanges auraient lieu en mai? sans doute pas , mais alors ça veut dire que les effets ralentiraient à un moment alors que le RC continue de plus belle ?

autre suggestion : on prend de la variabilité à assez court terme pour une tendance séculaire ...

Commentaire n°17 posté par Gilles le 27/11/2010 à 06h37

bouillir comme tu y vas!

fait froid là-bas et s'il y avait homothétie parfaite un réchauffement global de 3°C impliquerait un réchauffement local de 15°C, ce qui ne ferait pas tant que çà si on considère une température estivale moyenne de 10°C.

On est donc très loin de l'ébullition et même si je prends ton propos comme il se doit, c'est pas le cas de tout le monde, donc je précise au cas où.

Il n'y a bien sûr pas homothétie parfaite sur des périodes de 25 ans, donc relativement courtes, entre un signal local et le signal global, variabilité locale forte oblige.

Sinon, il faudrait connaître les emplacements exacts de ces lacs et se livrer à une recherche des évolutions des stations aux alentours.

Sur la période considérée j'ai fait quelques sondages et on arrive à des variations de 0.6 à 0.8°C/décennie, par exemple, mais c'est pas exhaustif.

Bon, à part les sceptiques, je me demande bien qui peut utliser une tendance court terme comme une tendance séculaire.

Si on s'amuse à ce genre d'exercice, on se choisit ses bonnes années (1998 et 2008 étant particulièrement prisées ) et on se fait sa petite régression.

Par exemple, si j'utilise les 3 dernières années soit de novembre 2007 à octobre 2010 j'ai 7.8°C/siècle.

Que calor!

Réponse de meteor le 27/11/2010 à 11h34