Les extrêmes climatiques vont certainement évoluer à mesure que le climat se réchauffe en raison de l’augmentation des gaz à effet de serre atmosphériques d’origine humaine, produits, par exemple, par l’utilisation de combustibles fossiles. Cependant, il est difficile, voire impossible, de déterminer si tel ou tel évènement extrême est provoqué par un facteur spécifique, comme l’augmentation des gaz à effet de serre, et ceci pour deux raisons : 1) les évènements extrêmes sont généralement dus à une combinaison de facteurs, et 2) de nombreux évènements extrêmes se produisent couramment, même lorsque le climat ne change pas. Néanmoins, l’analyse du réchauffement observé pendant le siècle passé laisse à penser que la fréquence de certains évènements extrêmes, comme les vagues de chaleur, a probablement augmenté à cause du réchauffement dû à l’effet de serre, tandis que celle d’autres événements, comme les gelées ou les nuits extrêmement froides, a diminué. À titre d’exemple, une étude a récemment démontré que l’influence humaine a fait augmenter de plus du double le risque d’une canicule estivale en Europe, semblable à celle de 2003.
Les personnes touchées par un phénomène météorologique extrême demandent souvent si l’influence de l’homme sur le climat peut être partiellement responsable. Les quelques dernières années ont été témoin de nombreux évènements extrêmes, que certains commentateurs ont associés à l’augmentation des gaz à effet de serre. On parle, notamment, de la sécheresse prolongée en Australie, de la canicule en Europe pendant l’été 2003 (voir figure 1), des saisons cycloniques prolongées dans l’Atlantique Nord en 2004 et 2005, ainsi que des pluies torrentielles de Mumbai, en Inde, en juillet 2005. Est-ce qu’une influence humaine, comme l’augmentation des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, pourrait avoir « causé » ces phénomènes ?
Les évènements extrêmes sont généralement le fait de plusieurs facteurs combinés. Par exemple, plusieurs facteurs ont contribué à la canicule de l’été 2003 en Europe, dont un système persistant de hautes pressions associé à un ciel très dégagé et à l’aridité au sol, ce qui a laissé passer plus d’énergie solaire pour chauffer la terre, puisque moins d’énergie était consommée pour l’évaporation de l’humidité au sol. De même, la formation d’ouragans nécessite une température élevée à la surface des mers et des conditions spécifiques de circulation atmosphérique. Puisque tous les facteurs (la température à la surface des mers, par exemple) ne sont pas affectés identiquement par les activités humaines, il est malaisé de discerner la part de l’influence humaine dans tel ou tel évènement extrême donné.
Néanmoins, on peut utiliser des modèles climatiques pour déterminer si l’influence de l’homme a modifié l’occurrence probable de certains types d’évènements extrêmes. Par exemple, dans le cas de la vague de chaleur de l’été 2003 en Europe, un modèle climatique avait été utilisé, ne prenant en compte que l’évolution historique des facteurs naturels du changement climatique, tels que l’activité volcanique et les modifications de l’énergie solaire. Le modèle avait ensuite été repris en y incluant à la fois les facteurs humains et naturels ; la simulation de l’évolution du climat européen qui en avait résulté était beaucoup plus proche de la situation telle qu’elle s’est réellement produite. Sur la base de ces expériences, on a estimé que les activités humaines du XXe siècle ont fait augmenté de plus du double le risque de voir se reproduire en Europe un été aussi chaud que celui de 2003, et que sans l’influence de l’homme, ce risque n’aurait été que de un sur quelques centaines d’années. Il faudrait des modélisations plus pointues pour estimer l’évolution des risques pour des phénomènes spécifiques intenses, telles une suite de nuits torrides dans une agglomération comme Paris, par exemple.
La valeur d’une telle approche, basée sur la probabilité – « L’influence humaine modifie-t-elle la probabilité de tel ou tel évènement? » – réside en ce qu’elle permet d’évaluer l’influence de facteurs externes, l’augmentation des gaz à effet de serre par exemple, sur la fréquence de phénomènes spécifiques (comme les vagues de chaleurs ou les gelées). Il est néanmoins nécessaire de procéder à des analyses statistiques minutieuses, puisque la probabilité de divers phénomènes extrêmes (telles des gelées à la fin du printemps) peut varier en fonction de la variabilité climatique ou de l’évolution des conditions climatiques moyennes. De telles analyses dépendent des estimations de la variabilité climatique basées sur des modèles climatiques, et les modèles climatiques utilisés doivent donc représenter cette variabilité de manière adéquate.
La même approche, basée sur la probabilité, peut être employée pour étudier les variations dans la fréquence des fortes pluies ou des inondations. Les modèles climatiques prévoient que les activités humaines seront responsables d’une augmentation de nombreux évènements extrêmes, dont des pluies torrentielles. On dispose déjà des preuves indiquant que les précipitations extrêmes ont augmenté dans certaines régions, entraînant un nombre accru d’inondations.