Imaginez un radiateur dans une pièce : il chauffe, mais si sa surface est encrassée par la poussière, la chaleur se dissipe moins bien. C'est à peu près ce qui se passe avec notre planète. La Terre reçoit de l'énergie du Soleil et doit renvoyer l'excédent dans l'espace, sinon la température augmente. Cette capacité de la planète à évacuer l'excès de chaleur, les scientifiques l'appellent rétroaction radiative. Plus elle est forte (c'est-à-dire plus le nombre négatif est grand), plus la Terre se refroidit rapidement lorsqu'elle se réchauffe, et plus le climat est stable.
Pendant longtemps, ce paramètre n'était évalué qu'à l'aide de modèles climatiques, et les calculs s'arrêtaient aux environs de 2014. Mais désormais, des chercheurs ont entraîné un réseau de neurones convolutif sur les données des modèles CMIP5 et CMIP6 afin de prédire, à partir des cartes de température de surface, l'efficacité avec laquelle la planète perd sa chaleur. Ce réseau a ensuite été appliqué à sept ensembles de données d'observation, dont les réanalyses ERA5, JRA-3Q, MERRA-2 et les reconstructions de température de Berkeley Earth, HadCRUT5, NOAAGlobalTemp, DCENT-I. Le résultat est inquiétant : la rétroaction s'est affaiblie.
C'est comme si le radiateur évacuait moins bien la chaleur : à échauffement égal, la planète rejette maintenant moins d'énergie, et l'excès s'accumule. Cet affaiblissement n'est pas significativement lié à El Niño ou à l'oscillation décennale du Pacifique, ce qui signifie qu'il ne s'agit pas simplement de variations naturelles. Le principal responsable est le réchauffement de la partie subtropicale nord-est de l'océan Pacifique. Grâce à la méthode SHAP, les scientifiques ont calculé que cette région contribue à environ 30 % de l'affaiblissement total, et ils l'ont confirmé dans des expériences ciblées avec le modèle E3SMv2.
Les climatologues disposent désormais d'un outil qui permet de surveiller la stabilité du climat presque en temps réel, sans attendre de nouveaux calculs de modèles. Auparavant, on ignorait comment la rétroaction avait évolué après 2014 ; désormais, on voit que le climat est devenu moins stable. C'est important pour affiner les prévisions du réchauffement futur et pour les systèmes d'alerte précoce en cas de basculement climatique.
Ce fameux radiateur du début fonctionne donc moins bien, et nous commençons à comprendre où la poussière s'est accumulée. La prochaine étape consistera à ajouter au réseau de neurones des données sur la glace de mer et à vérifier comment la température des terres émergées influence le résultat. Mais d'ores et déjà, une chose est claire : la planète dissipe moins bien sa chaleur, ce qui change nos prévisions sur la vitesse du réchauffement à venir.
Le réseau de neurones, entraîné uniquement sur la température de surface, a réussi à expliquer plus de 80 % des variations de la réponse radiative, alors qu'il n'a vu ni nuages, ni glace, ni composition de l'atmosphère.