Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

Le 26 septembre 2010  - Ecrit par  Paul Deheuvels Voir les commentaires (26)

Problèmes liés à la modélisation des phénomènes.

Les climatologues introduisent des modèles mathématiques simplifiés pour décrire des phénomènes très complexes. Ils se servent ensuite de ces modèles pour prédire les grandes évolutions des masses terrestres, atmosphériques et océaniques, soumises aux influences de leurs différents composants chimiques et de l’irradiation solaire. Le but du texte présent n’est pas de passer en revue les dits modèles, divers et variés (et pouvant être, d’ailleurs d’une grande sophistication mathématique), mais plutôt de questionner leur adéquation avec la réalité. Une conclusion déduite d’un modèle mathématique peut être très éloignée du phénomène physique qu’elle est sensée décrire. Elle peut être vraie sur le plan mathématique, tout en étant fausse dans la réalité. J’ai souvent entendu l’affirmation, au sujet des modèles climatiques, que certaines conclusions qui pourraient en être déduites doivent être vraies, puisque tous les modèles mathématiques connus aboutissent au même résultat. Ce n’est pas une démarche scientifique. Tout au plus, pourrait-on parler de présomption de vérité dans un tel cas. Il convient toujours de distinguer la vérité mathématique des modèles et la vérité physique des phénomènes qu’ils représentent. En permanence, il importe de confronter les modèles à la réalité pour discerner expérimentalement leur capacité à fournir de bonnes interprétations. On fait emploi, à cet effet, de méthodes statistiques, visant à déterminer l’adéquation des approximations à la réalité. Le principe de base qu’il faut d’adopter est que :

(A) Les modèles mathématiques de description de phénomènes climatiques ne constituent pas la réalité, mais plutôt une approximation de celle-ci, obtenue en simplifiant la représentation des objets concernés, au point d’en permettre le traitement numérique. Leurs conclusions n’ont pas de valeur si leur cohérence avec les phénomènes réels n’est pas expérimentalement démontrée.

Pour faire en sorte qu’un modèle fournisse des résultats réalistes, on l’affine, typiquement, à l’aide de techniques d’ajustement statistique, où un paramètre est choisi de telle sorte qu’il minimise un écart entre la valeur prévue par le modèle et la valeur observée.

Imaginons, à titre d’exemple, que la variable d’intérêt soit la température mesurée à l’instant t dans une station climatique. Les variables d’entrée pourront prendre en compte l’heure et le jour d’observation (pour prendre en compte les variations saisonnières), aussi bien que (par exemple) la teneur en CO2 de l’atmosphère et l’intensité de l’irradiation solaire. Chacune de ces quantités peut être observée, mais avec une précision très variable suivant la période étudiée. L’ajustement statistique du paramètre revient à minimiser les écarts entre les valeurs prévues par le modèle et les valeurs exactes, mais ceci n’a de sens que sur la période d’observation. Le procédé aboutit, par construction à une bonne qualité apparente de la modélisation, mais celle-ci n’est plus nécessairement valable en dehors de la période ayant servi à cet ajustement. On en retiendra le principe suivant :

(B) Une modélisation effectuée par ajustement des paramètres à partir des observations dans une période donnée ne fournit généralement pas nécessairement une représentation fidèle des phénomènes en dehors de cette période. En conséquence, elle ne peut fournir des prévisions réellement fiables à long terme.

Une autre formulation de ce principe est qu’il est toujours dangereux d’extrapoler des ajustements très au delà de la période d’observation. L’histoire de la statistique abonde d’exemples où la prévision de séries chronologiques à partir de leur observation sur une courte période s’est trouvée mise en défaut à long terme. En gros, le risque de défaut d’adéquation du modèle au-delà de la période d’ajustement rend de telles prévisions, pour le moins, sujettes à caution.

La littérature scientifique fournit de nombreux exemples où les prévisions issues de modèles se sont avérées, ainsi, inexactes à moyen ou à long terme. Par exemple, plusieurs auteurs ont signalé le fait que, de 1999 à 2010, l’élévation de température, observée dans l’hémisphère nord, restait très en deçà de ce que prévoyaient les modèles basés sur l’influence de l’augmentation de la teneur en CO2 dans l’atmosphère. Comme celle-ci augmente avec un rythme constant, il serait cohérent avec les modèles concernés de voir un phénomène identique pour les températures. Comme ce n’est pas le cas, cela met ipso facto en défaut le caractère interprétatif des modèles concernés.

L’exemple des cours de valeurs financières illustre bien ce principe. S’il était possible de prévoir leurs cours de manière précise, et à long terme, à partir de modèles simplifiés basés sur l’observation des chroniques de bourse, il y a longtemps que le procédé serait mis en œuvre et appliqué avec profit. Or tel n’est pas réellement le cas, même en ayant une connaissance approfondie des structures des entreprises concernées, et compte tenu de la complexité des marchés financiers.

Le défaut d’adéquation des prévisions issues de représentations mathématiques avec la réalité fait donc partie des dangers structurels de la modélisation. Cela ne veut pas dire non plus que le problème soit sans issue. L’exemple des sciences physiques montre que les efforts visant à construire des modèles mathématiques de plus en plus précis peuvent aboutir à des résultats excellents (par exemple, en physique des particules, mais au bout de quelques siècles d’efforts…). Par contre, il ne faut jamais prendre les modèles mathématiques pour plus qu’ils ne sont, et ne les accepter que dans la mesure où leur valeur prédictive est clairement établie.

Pour des questions aussi sérieuses et graves que celles du climat, où les décisions politiques découlant des conclusions des climatologues sont de nature à influencer durablement la législation interne des Etats, ainsi que le commerce international, il semble qu’on ne s’entoure pas des garanties les plus élémentaires pour vérifier les hypothèses avancées. L’une d’entre elles est le caractère, anthropique (ou non), du réchauffement climatique. On a longtemps parlé de la fameuse « courbe en crosse de hockey » de Mann, Bradley et Hughes (1998), complaisamment reprise par le GIEC en 2001, qui a été démontrée comme fausse, et relevant d’une mauvaise analyse statistique par McIntyre et McKitrick (2003, 2005), leurs conclusions étant reprises dans le rapport Wegman de la National Academy of Sciences des USA, en 2006. Il s’avère que la période connue sous le nom d’ « optimum médiéval » aurait connu vers l’an 1200 des températures moyennes de l’ordre de 2°C supérieures aux températures actuelles. Si tel était bien le cas, la conclusion naturelle qui en découlerait pourrait être de rejeter les prévisions les plus catastrophiques sur une augmentation comparable de la température, au cours des siècles à venir, tout autant que l’interprétation, dite « carbocentique » de l’influence du CO2 sur le climat (qui attribue au CO2 issu des activités humaines une part prépondérante sur l’évolution climatique). Celle-ci pourrait être, ainsi, d’une ampleur bien moins grande que celle prévue par les rapports du GIEC. Mais alors, ne faudrait-il pas revoir les dispositions prises par les Etats pour réduire les rejets de CO2 dans l’atmosphère ?

Nous ne prenons aucunement parti pour l’une ou l’autre de ces hypothèses. Les faits se chargeront bien de les départager. Par contre, nous insistons sur le fait, exemplaire de notre point de vue, que la « courbe en crosse de hockey » de Mann et al. (1998), est passée en moins de 10 ans (de 1998 à 2006), du niveau de vérité incontestable à celui d’erreur manifeste. Or, la dite courbe constituait l’un des principaux arguments de ceux qui prédisaient un emballement du réchauffement climatique. Il serait naturel de recommander aux décideurs davantage de prudence, en leur suggérant d’interpréter le contenu d’articles scientifiques, comme celui de Mann et al. (1998), sur un plan davantage conjecturel que factuel. Il semble, à ce sujet, que le GIEC établisse ses « vérités » en faisant voter les articles scientifiques, une opinion devenant « vraie » lorsqu’elle recueille la majorité des suffrages. Une telle démarche est, pour le moins imprudente, car chacun sait que les votes varient en fonction d’opinions fluctuantes. Une vérité d’aujourd’hui peut très bien ainsi devenir l’erreur de demain. La « courbe en crosse de hockey » illustre parfaitement ce principe.

L’exemple de la pharmacologie, où l’influence thérapeutique de molécules nouvelles est vérifiée avec précaution, devrait être repris par les climatologues. Ceux-ci se devraient d’analyser clairement le risque de leurs modèles par des méthodes statistiques reproductibles. L’un des principes les plus importants à suivre est la nécessité de rendre publiques les données sur lesquelles s’appuient leurs analyses. Le défaut de suivre cette règle laisse le champ libre aux soupçons de manipulation.

Problèmes de causalité

L’exemple de l’influence présumée de la teneur en CO2 de l’atmosphère sur la température globale de la planète me remplit de perplexité. Plusieurs auteurs ont analysé des chroniques comparant les variations de la teneur en CO2 de l’atmosphère aux variations de température. Certains d’entre eux font état d’une faible corrélation de ces variables observées au même instant, mais d’un excellent ajustement des chroniques si on les décale dans le temps. Pour faire simple, les variations du CO2 sembleraient suivre les variations de la température, mais avec un décalage temporel de plusieurs centaines d’années (certains auteurs avancent un ordre de grandeur de 800 ans). En gros, lorsque la température moyenne de la planète (en admettant que cette notion ait un sens…) augmente ou diminue, le taux de CO2 ferait de même, mais 800 ans plus tard.

Si ce phénomène était avéré, cela serait une forte présomption du fait que la variation du taux de CO2 dans l’atmosphère serait davantage un effet de la variation des températures, que la cause de celle-ci.

Il ne s’agit pas pour nous de prendre partie dans ce débat, à défaut avoir traité nous-mêmes les chroniques correspondantes. Toutefois, il nous faut mettre la communauté scientifique en garde contre l’un des problèmes les plus délicats de la statistique, à savoir l’établissement de relations causales entre variables, à partir des observations. On se sert souvent à cet effet des mesures de corrélation :

(C) La corrélation entre variables est l’outil de base pour mesurer leur dépendance. Toutefois, cette mesure traite les grandeurs de manière symétrique, et n’est pas adaptée à l’établissement de relations de causalité.

En gros, si deux variables sont corrélées, on peut en déduire qu’elles sont dépendantes, mais on ne peut pas conclure que la variation de l’une implique strictement la variation de l’autre (ou l’inverse). On peut, d’ailleurs, observer des quantités physiques qui sont dépendantes, mais sans être corrélées. L’établissement de relations de causalité entre variables est toujours très difficile. Il faut aussi introduire la notion de concomitance, faisant que des variables, n’ayant a priori aucun rapport l’une avec l’autre, varient dans le même sens. Il est courant d’observer des variations concomitantes de variables, qui ne sont pas liées entre elles. D’une manière générale :

(D) Il est difficile de distinguer la dépendance, la corrélation, la causalité et la concomitance pour des variables physiques, à partir des observations.

Conclusion.

Pour un statisticien, les querelles présentes, et largement médiatisées, au sein de la climatologie, notamment celles qui consistent à discuter de l’origine des variations climatiques (CO2, irradiation solaire, origine humaine ou naturelle, etc.), paraissent souvent relever davantage de parti-pris que de science véritable. Les modèles sur lesquels s’appuient la plupart des conclusions des climatologues paraissent ajustés de manière assez sommaire, et sur des données, le plus souvent indisponibles. Leurs conclusions sont présentées par des organismes officiels, tel que le GIEC, comme vérité d’Evangile, sans que de telles affirmations soient systématiquement assises sur des vérifications statistiques crédibles.

Personnellement, la seule conclusion que j’en retire est qu’il serait utile que l’on s’appuie davantage sur des statisticiens professionnels pour départager les hypothèses avancées par les uns comme par les autres. Il est anormal qu’on investisse, parfois, des sommes considérables dans l’industrie pharmaceutique pour établir expérimentalement l’efficacité statistique d’un nouveau traitement, alors que la validation statistique de l’hypothèse anthropique du réchauffement climatique semble laissée à des jugements de nature politique, pour ne pas dire, d’actes de foi, s’apparentant quasiment à des croyances religieuses. Les conséquences économiques du débat sur le climat paraissent d’une ampleur justifiant davantage de rigueur scientifique que celle qui prévaut aujourd’hui.

Il ne faut affirmer que des choses clairement vérifiées et établies. La vérité n’est pas affaire de votes ou de majorité des opinions du moment. Elle doit être poursuivie avec objectivité et patience. On peut croire à une hypothèse, mais il dangereux d’affirmer qu’elle est vraie sans s’être entouré d’un luxe de précautions. La statistique, science du traitement et de l’interprétation des données d’observation, devrait être davantage utilisée pour valider les conjectures des uns, ou infirmer celle des autres.

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Pour citer cet article :

Paul Deheuvels — «Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat » — Images des Mathématiques, CNRS, 2010

Commentaire sur l'article

  • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

    le 26 septembre 2010 à 17:29, par Jean-Paul Allouche

    Autant ce texte est intéressant en ce qu’il explique les dévoiements possibles des statistiques par des non-statisticiens, autant il me gêne beaucoup dans son orientation. Sous couvert de « non parti pris », le GIEC est pris pour cible, et les arguments contre l’origine éventuellement humaine du réchauffement montés en épingle sans que soient prises pour eux des précautions parallèles. Deux points me paraissent devoir être soulignés : d’abord la « rumeur » — hélas répétée bien que fausse — que le GIEC « vote » [sic]. On se reportera avec profit au site suivant qui dénonce ce mensonge (ce site est le fruit d’un partenariat entre le journal l’Express et le CNRS). Ensuite il ne sera pas inintéressant de lire, lorsqu’il sera disponible, le rapport de l’Académie sur la question (un avant-goût — non officiel — est disponible à cette URL). Je précise que je n’ai pas l’intention de polémiquer ici sur ces questions : comme dit l’auteur, les faits se chargeront de départager les hypothèses. S’il est alors trop tard, nous ne serons de toutes manières plus là pour nous en féliciter ou regretter au contraire notre aveuglement.

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  • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

    le 26 septembre 2010 à 21:47, par parisse

    Cet article est très tendancieux, et il est vraiment dommage que son auteur ne se soit pas un peu mieux documenté avant de reprendre de la prose climato-sceptique de tout poil.
    Le seul élément correct concerne l’erreur sur l’interprétation de la crosse de hockey de Mann (corrigé depuis). Mais je n’ai jamais vu d’article indiquant que les températures vers 1200 étaient supérieures de 2 degrés à la température actuelle, certainement pas globalement, et même localement : il semble bien que la température au Moyen Age était supérieure en Europe aux températures connues pendant le petit age glaciaire, mais pas toujours à la même époque, et pas avec 2 degrés de plus qu’aujourd’hui (cf. par exemple Leroy-Ladurie qui estime ces températures moins élevées que les actuelles) et on ne sait pas grand chose ailleurs qu’en Europe.
    Pour le reste :

    • le réchauffement climatique (RC) du à l’effet de serre n’est pas une théorie principalement fondée sur des séries et corrélations statistiques. Aucun physicien ne conteste que l’effet de serre du au CO2 existe, la loi est d’ailleurs logarithmique en la concentration, et donne une augmentation de 5.3*ln(2) W/m^2 au niveau du sol pour un doublement de CO2. Ce qui est incertain aujourd’hui, c’est l’ampleur des rétroactions, sachant que sans rétroaction, un doublement du CO2 provoquerait une hausse d’un peu plus de 1 degré (5.3*ln(2)/200/4*300, où 200W/m^2 représente le rayonnement moyen au niveau du sol (1360 perpendiculairement au Soleil hors de l’atmosphère, mais il faut diviser par 4 pour tenir compte du rapport entre surface et section d’une sphère, ainsi que de l’écran de l’atmosphère), la division par 4 vient de la loi en T^4 de la puissance de radiation en fonction de la température, et 300K est la température absolue). Avec rétroaction, on estime la sensibilité climatique entre 2.5 et 4 degrés pour un doublement du CO2. L’incertitude principale concerne la rétroaction de l’eau (en particulier les nuages peuvent refroidir ou réchauffer selon l’endroit). Mais ce n’est pas la cause principale de l’incertitude sur la hausse de température à attendre au cours de ce siècle, qui dépend au moins autant de l’incertitude sur les réserves de combustibles fossiles qui seront brulées, sachant que les signes que l’on atteigne le maximum de production de pétrole durant cette décennie se multiplient et que le maximum de production de gaz et charbon suivra inéluctablement au cours des décennies qui suivent.
    • il est exact que l’étude des paléoclimats montre que la hausse de température précède la hausse de CO2. En effet, la solubilité du CO2 dans l’eau de mer diminue lorsque la température augmente. Mais c’est une rétroaction, la causalité marche dans les 2 sens, une hausse de T provoque une hausse de concentration en CO2 qui provoque à son tour une hausse de T, etc. Sinon, il est impossible d’expliquer l’ampleur des glaciations (9 ou 10 degrés en région polaire, 4 à 5 degrés globalement). La théorie de Milankovitch explique en effet la variation initiale de la température par les variations des paramètres de l’orbite terrestre. Globalement si on néglige les rétroactions (en particulier celle de la cryosphère), seul la variation de l’excentricité e a un effet, proportionnel à 1/2*e^2, comme e varie entre 0 et 0.07, la variation de la constante solaire atteint 2.5 pour mille, environ 4 fois moins que l’effet de serre du au CO2 sans rétroactions (avec une concentration de CO2 variant entre 180 en période glaciaire et 280 ppm en-dehors). La rétroaction de la cryosphère varie également en fonction de l’inclinaison de l’orbite terrestre, et de la précession des équinoxes. L’étude des paléoclimats est d’ailleurs un élément important de vraissemblance de l’estimation de la sensibilité climatique.
    • la discussion sur la variation de température sur la période 1999-2010 est sans intérêt car à cette échelle, elle est trop influencée par les cycles solaires (on notera d’ailleurs que le Soleil est en période historiquement faible d’activité, puisqu’on parle de nouveau minimum de Maunder, qui a certainement été une des causes majeures du petit age glaciaire), des cycles océaniques courts (comme par exemple l’El Nino exceptionnel de 1998), ou des éruptions volcaniques majeures (ce qui n’est pas le cas pour cette période).
    • la discussion sur les méthodes du GIEC semble confondre les différents groupes de travail, le WG1 qui travaille sur l’état de la science n’a pas les mêmes métgodes que celui qui donne des recommandations et est influencé par les politiques.
      En conclusion, s’il est tout-à-fait légitime de s’interroger sur les processus du GIEC et l’état des sciences liées au climat, encore faut il le faire à bon escient. En particulier, je ne rejoins aboslument pas les sous-entendus de l’article visant à ne pas suivre les recommandations du GIEC de diminuer nos émissions de gaz à effet de serre. En effet, même si les incertitudes sur la sensibilité climatique vont dans le sens des climato-sceptiques (ce qui encore une fois n’a rien d’évident, comme le montre par exemple l’état de la banquise en Arctique à la fin de l’été ces 4 dernières années), les mesures de limitation d’émissions de CO2 sont presque toujours les mêmes que celles qui nous permettront d’économiser les combustibles fossiles dont le maximum de production est en passe d’être atteint pour le pétrole. C’est cela l’urgence qui doit nous pousser à agir dès aujourd’hui pour éviter d’être pris au dépourvu lorsque la production commencera à baisser de peut-être 2% par an, et si en plus on y gagne sur l’ampleur du RC, même plus faible que prévu par le GIEC aujourd’hui, je ne vois pas où est le problème.
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    • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

      le 27 septembre 2010 à 15:23, par Paul Deheuvels

      Je suis un peu déçu par l’agressivité de M. Bernard Parisse. Dans ses commentaires sur mon texte, il alterne imprécations et affirmations sans preuve avec quelques attaques ad hominem (je le cite : « cet article est très tendancieux », « il est vraiment dommage que son auteur ne se soit pas un peu mieux documenté avant de reprendre de la prose climato-sceptique de tout poil », etc.). Je trouve ces affirmations à l’emporte-pièce un peu puériles, et ne désire pas trop polémiquer à leur sujet, tenant à conserver un peu de hauteur de vue dans cet important débat. Qu’il me soit permis, cependant de mettre en évidence quelques « grosses ficelles » rhétoriques de son discours. Il commence par une véritable offense envers moi en prétendant que je ne me suis pas documenté. Qu’est-ce qu’il en sait ? Croit-il connaître la statistique mieux que moi ? Je ne ferai pas étalage de mes titres pour lui prouver le contraire, c’est inutile. Mon propos se résumait à dire que les conclusions des climatologues sont, bien souvent, fragiles, et qu’elles bénéficieraient largement d’un usage plus approfondi de méthodes statistiques. C’est une évidence, et même les rapports du GIEC le disent clairement. L’exemple que je prends de la courbe de Mann, admis comme légitime par M. Parisse (je suis flatté par le bon point qu’il m’accorde), n’est qu’un parmi d’autres, pour illustrer l’ampleur de ces incertitudes. Il n’est pas non plus anodin, car la fameuse (et fausse) courbe en crosse de hockey a été amplement instrumentalisée pour soutenir l’urgence d’actions gouvernementales sur le CO2. Lorsque M. Parisse affirme que le « seul élément correct » de mon texte concerne, précisément, mon commentaire sur la courbe de Mann, cela revient à dire que tout le reste de mon argumentaire est faux, mais quelles en sont donc les erreurs ? Je ne fais que constater qu’une grande partie des publications sur le climat « oublie » les incertitudes de modélisation. Le procédé de M. Parisse se résume là à un amalgame grossier qui écarte toute discussion sérieuse sur le fond. En particulier, l’ordre de grandeur de 2°C de variation, en plus ou en moins par rapport à la moyenne, lors du « medieval warm period » et du « little ice age » est explicitement mentionné p.202 du rapport de 1990 « Climate Change – The IPCC Scientific Assessment » du GIEC. Ce texte est librement téléchargeable et facile d’accès. Lorsque M. Parisse affirme qu’il n’a jamais rien vu de tel, c’est donc que sa culture bibliographique est limitée. La même page du rapport cité plus haut, se trouve une « Figure 7 », qui contient un graphe de températures laissant entendre que l’élévation actuelle des températures serait faible par rapport à l’ère médiévale. Bien entendu, M. Parisse pourrait objecter que le rapport du GIEC de 1990 a été corrigé par les suivants, mais dans le cas de la courbe de Mann, cela s’est traduit par l’introduction d’erreurs nouvelles qui ont, fort opportunément pour certains, « gommé » les variations de température de la période chaude du moyen âge, et froide du 17ème – 18ème siècles. Je ferai aussi observer à M. Parisse que les fameuses carottes glacières de Vostock fournissent des données de températures basées sur un modèle de corrélation statistique faisant intervenir les ratios entre les isotopes de l’oxygène O16 et O18 . C’est, certes, d’une grande subtilité scientifique, mais rien ne prouve que ces relations sont stables dans le temps, ni que leurs conclusions soient plus fiables que celles issues d’autres méthodes (comme la dendrochronologie, voir l’article récent de Moberg et al. (2005)). En particulier, lorsque je vois M. Jean Jouzel présenter des courbes de températures issues de ces données, et relativement « plates » par rapport aux variations supposées des « medieval warm period » et du « little ice age », je me pose des questions sur leur adéquation avec la réalité. On ne peut, non plus, noyer le poisson en prétendant que ces grandes variations climatiques se soient limitées à l’Europe du Nord, sous le prétexte qu’on ne dispose pas de chroniques historiques du climat pour l’hémisphère sud. C’est trop commode de laisser croire que le phénomène aurait pu être inverse dans ces zones, alors qu’on n’en sait rien. Je veux bien admettre qu’une évaluation précise des variations de températures moyennes (en admettant que ceci ait un sens) observées en Europe dans ces périodes reste à faire. Par contre, personne ne pourra oublier la prise de la flotte anglo-hollandaise par la cavalerie du général Pichegru en 1795, alors que les navires étaient bloqués par la mer gelée. Il fallait, sans doute, qu’il fasse bien froid pour qu’une charge de cavalerie puisse avoir lieu avec succès sans rompre la glace à une telle latitude. L’apparition, puis la disparition des colonies viking au Groenland est encore un sujet de réflexion (voir, par exemple, William W. Fitzhugh and Elisabeth I. Ward, eds. (2000). Vikings : the North Atlantic saga. Washington : Smithsonian Institution Press & National Museum of Natural History.). Le vrai problème de la climatologie est qu’il y encore de très larges incertitudes sur l’ensemble des théories avancées. Il suffit, d’ailleurs, de comparer les prévisions du rapport du GIEC de 1990 (op. cit.) avec la réalité présente, pour se rendre compte de l’étendue du problème. Certaines d’entre elles sont sérieusement mises en défaut par les observations de 1990 à 2010. Que peut-on en déduire ? Lorsque je dis que je demeure sceptique sur l’urgence, comme sur l’intérêt réel pour la planète d’adopter des politiques de restriction des émissions du CO2 , je me fais traiter de « climato-sceptique ». Il n’en demeure pas moins que les « climato-naïfs », thuriféraires de l’origine anthropique des variations climatiques actuelles, se trouvent bien embarrassés pour expliquer, non seulement l’origine et l’étendue de celles qu’on a pu connaître dans les derniers millénaires, mais aussi les divergences entre leurs prédictions et la réalité. On ne dispose, d’ailleurs, de mesures globales satellitaires relativement précises que depuis une trentaine d’années, et même celles-ci ne sont pas exemptes de problèmes d’interprétation lorsque l’on change de référentiel de mesure. Le recul est donc trop faible pour avoir une idée précise des grandes évolutions pour l’ensemble de la planète. Pour conclure, le fait de se précipiter dans une politique d’économie du CO2 serait certainement très coûteux pour le monde occidental, et on peut se poser légitimement la question de savoir si les sommes ainsi dépensées ne pourraient pas être investies de manière plus directement utile (on pensera à l’importance, dans le monde, des populations souffrant de malnutrition). Il n’est absolument pas évident non plus que cette politique pourrait avoir un impact réel sur le climat. Toutes les prédictions fantaisistes qui ont été assénées à ce sujet (comme l’élévation dramatique du niveau des mers présentée dans le film-thèse d’Al Gore, dont chacun admet aujourd’hui qu’elle est grossièrement exagérée) incitent au doute. La seule chose qui me semble vraie, et Al Gore le dit lui-même, c’est l’importance des intérêts financiers qui incitent à mettre en place un marché des droits d’émission. Je ne sais pas non plus qui a raison et qui a tort dans ce débat, car les « vérités qui dérangent » sont particulièrement floues. Je conclus cette petite digression en citant Clémenceau, qui disait que « la guerre est une chose trop sérieuse pour être confiée aux militaires ». Dans le cas présent, je crois pouvoir dire que « la politique économique de la planète est une chose trop sérieuse pour être confiée aux climatologues ». Plus encore, en paraphrasant Al Gore, les simples différences entre les différents rapports du GIEC permettraient, à eux seuls de justifier un sous-titre à son film : « Le climat – une vérité qui fluctue ». Il serait prudent de ne pas trop se fier à des vérités qui sont, justement, un peu trop « fluctuantes ».

      Paul Deheuvels, Membre de l’Institut
      27/09/2010

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      • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

        le 27 septembre 2010 à 21:10, par parisse

        Tout d’abord, je précise que bien évidemment je ne remets nullement en question les compétences de Mr Deheuvels dans le domaine de la statistique. Mais le grand prestige dont il se prévaut en faisant suivre sa signature de Membre de l’Institut implique aussi des responsabilités plus grandes que celles d’un scientifique lambda dans ses déclarations publiques. C’est pourquoi je remets en question ses affirmations dans le domaine de la climatologie, et c’est dans ce domaine que je maintiens qu’il ne s’est guère documenté en-dehors des reconstructions des 2 derniers millénaires (dont la fameuse crosse de hockey). J’observe que sa réponse à mon commentaire ne remet pas en cause les autres points que je contestais dans son billet (existence de l’effet de serre, incertitudes sur la sensibilité climatique, interprétation erronée de l’écart de date hausse de T -> hausse de CO2, interprétation des données de température 1999-2000, et surtout intérêt de prendre des mesures de réduction d’émissions de gaz à effet de serre pour se préparer au pic de production des fossiles).
        Revenons donc sur sa réponse à mon commentaire : d’abord je confesse qu’en effet je n’ai pas lu le rapport de 1990, préférant des sources plus récentes. On trouve dans le diagnostic de Copenhague un ensemble de reconstructions (figure 19) et à la lecture de ces reconstructions, je maintiens mon désaccord avec la citation du billet de Mr Deheuvels <>. On peut lire sur l’excellent blog de « meteor » un résumé d’une reconstruction parue en 2010 de la température dans les Alpes (http://www.climat-evolution.com/article-reconstruction-de-temperature-du-dernier-millenaire-dans-les-alpes-53725263.html) qui va dans le même sens, les températures actuelles semblent bien sans précédent au cours des deux derniers millénaires. Nul ne conteste l’existence du petit age glaciaire, ni que la période précédente était plus douce que le petit age glaciaire, mais pas plus douce qu’aujourd’hui et certainement pas de 2 degrés de plus. J’ajoute que je n’ai jamais non plus dit que les reconstructions dans d’autres parties du globe compenseraient forcément celles de l’Europe, par contre j’estime probables qu’elles seraient moins prononcées dans l’hémisphère Nord comme on a pu l’observer pendant le réchauffement au 20ème siècle, et qu’on ne peut rien dire dans l’hémisphère Sud.
        Concernant les carottes de Vostok, il ne s’agit pas de O16/O18 mais H1/D2 (ftp://ftp.ncdc.noaa.gov/pub/data/paleo/icecore/antarctica/epica_domec/edc_dd.txt). Je confesse ne connaitre que le principe des méthodes qui permettent d’en déduire la température et qui m’ont toujours semblées robustes, je ne connais pas les détails précis, peut-être que ces méthodes sont incertaines après tout, dans ce cas il me semble urgent que Mr Deheuvels donne des précisions sur ce point et en fasse part aux spécialistes du domaine, vu l’importance de ces reconstructions.
        Sur la conclusion, je suis en désaccord avec Mr Deheuvels. Indépendamment de la gravité à moyen et long terme des conséquences du réchauffement climatique, prendre des mesures pour limiter nos émissions de gaz à effet de serre dans les pays de l’OCDE aura des conséquences très favorables aux pays émergents :
        1/ les économies de fossiles réalisés dans les pays de l’OCDE, seront consommées par les pays en voie de développement,
        2/ le développement des EnR (énergies renouvelables) dont certaines sont particulièrement adaptées à beaucoup de pays en voie de développement (le solaire) évitera l’exploitation de la partie la plus « sale » des fossiles non conventionnels.
        Et cerise sur le gateau, nous nous préparerons aussi bien mieux à l’après-pétrole (et permettrons aux pays émergents de s’y préparer également).

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        • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

          le 29 septembre 2010 à 01:28, par Paul Deheuvels

          Je tiens à rester courtois avec mes interlocuteurs, même si ce souci semble ne pas être réciproque. Je renvoie ceux-ci à mes propos écrits. Ils se résument à constater que les climatologues devraient se soucier davantage de la validation de leurs modèles, et qu’il conviendrait qu’ils fassent preuve de modestie dans leurs affirmations, un peu trop souvent péremptoires. Au passage, je voudrais insister sur le fait que mes connaissances de mathématiques, et, accessoirement, de physique, me permettent de lire sans difficulté les articles de climatologie. De ce fait, je n’accepte pas que certains croient pouvoir récuser ma compétence à ce sujet. Certes, je ne les ai pas tous étudiés non plus, mais il n’y a pas non plus nécessité de tout lire pour comprendre un peu. L’un de mes contradicteurs écrit qu’il « a vu rouge » en me lisant. Ceci me fait penser aux années 1960, où certains vous disaient qu’il n’était pas admissible de critiquer Marx sans avoir lu l’intégralité du Capital. Il suffisait pourtant d’un court voyage au-delà du Rideau de Fer pour saisir les conséquences que pouvaient avoir certaines théories philosophiques. Ce commentaire n’est absolument pas hors de propos, et je récuse totalement ceux qui me traitent d’incompétent sous le seul prétexte que je ne fais pas partie de leur chapelle. Je reviens sur l’un des points qui me semble essentiel, à savoir, celui des variations relatives de température, lors de « l’optimum médiéval » et du « petit âge glaciaire ». En effet, de deux choses l’une : ou bien il a « fait plus chaud » en l’an 1200 qu’aujourd’hui, ou non. Si la première hypothèse est vraie, alors c’est extrêmement ennuyeux pour ceux qui cultivent la thèse d’un réchauffement du climat d’origine humaine. En effet, il faudrait savoir pourquoi le réchauffement du moyen âge aurait pu avoir lieu sans émissions massives de CO2 d’origine fossile, et comment se ferait-il qu’une telle élévation de température aurait pu se produire sans catastrophe maritime ou autre. Les chroniques montrent que la période de « l’optimum médiéval » a été économiquement plutôt prospère, contrairement à celle du « petit âge glaciaire » qui a suivi. Il se trouve que les courbes de températures données par le GIEC de 1990 penchent vers la première hypothèse. Si, par contre, le réchauffement médiéval est très faible, alors, cette objection tombe, sans toutefois éliminer totalement le problème de savoir quelles sont les mécanismes qui ont pu créer les fluctuations correspondantes. Pour asseoir cette deuxième hypothèse, Mann et al. (1998) ont présenté leur « courbe en crosse de hockey » qui gomme les fluctuations de « l’optimum médiéval » et du « petit âge glaciaire ». Leurs observations ont été instrumentalisées par les trois rapports du GIEC qui ont suivi, avant qu’on établisse formellement que la « courbe en crosse de hockey » était fausse, à cause d’un artefact statistique. Ceci étant, il conviendrait encore d’évaluer correctement l’ampleur des fluctuations de température de « l’optimum médiéval » et du « petit âge glaciaire » par rapport à la moyenne, afin d’apprécier si, oui ou non, l’élévation contemporaine des températures est bien « sans précédent ». Ce que je dis est que cela me semble très difficile de trancher le débat dans un sens ou dans un autre, tant les méthodes de reconstruction des températures anciennes sont imprécises. On compare des températures connues avec une bonne précision de l’époque contemporaine avec des évaluations, par des modèles indirects, qui divergent parfois les unes des autres, des températures d’il y a près de 1000 ans. Aussi, quand j’entends dire que l’élévation de température actuelle est « sans précédent », j’ai tendance à croire qu’il s’agit d’une affirmation partisane dans un débat qui n’est pas encore véritablement tranché. Si on me jette à la figure un article scientifique qui l’affirme, cela ne prouve rien non plus, car il est assez facile d’en trouver d’autres qui disent le contraire. Le fait qu’il y ait plusieurs thèses qui sont affirmées à droite et à gauche n’est il donc pas suffisant pour rendre sceptique tout lecteur attentif ? Si le GIEC affirme en 1990 des vérités qui s’avèrent contredites vingt ans plus tard, cela n’incite-t-il pas à douter de ce que raconte le GIEC aujourd’hui ? On pourra voir ce qu’il en est dans vingt ans, et il conviendrait de ne pas se précipiter dans des interprétations trop hâtives des conclusions de tels rapports en les confrontant avec la réalité. Pour rester factuel, je jette en pâture à mes contradicteurs un article récent (2008) qui soutient la première thèse. J’observe que cet article affirme qu’il aurait fait (je mets ceci au conditionnel) 2° de plus (par rapport à aujourd’hui) lors de « l’optimum médiéval » et 2° de moins (par rapport à aujourd’hui) lors du « petit âge glaciaire ». J’insiste sur le fait que je ne prends pas parti pour l’une ou l’autre de ces thèses. Par contre, je crois que le doute est permis. En tout cas, il est inutile de m’insulter davantage pour mes opinions. Je ne répondrai pas, car je trouve cette discussion pénible, et je m’interdis de répondre directement aux « compliments » qui me sont faits. Dans tout dialogue, il convient que les interlocuteurs se respectent, et le respect n’est plus une valeur contemporaine. Pour ce qui me concerne, je tiens, au moins, à cultiver ce que les anglo-saxons nomment le « self-respect ». Je citerai, seulement, à ce sujet le Vicomte François de Chateaubriand qui disait que « En ces temps difficiles, il faut dispenser le mépris avec parcimonie tant sont nombreux les nécessiteux ». Voici la référence de 2008. Je suis convaincu que M. Parisse la connaît bien, puisqu’elle est récente. Vous pourrez apprécier la courbe qui est reproduite à la fin. Je conclus en insistant sur le fait que j’aborde ce débat avec humilité. Dans ma discipline, les mathématiques, il arrive tous les jours des nouveaus résultats qui relèguent les vôtres au rang de l’antiquité. Par contre, je pense qu’il faut toujours demeurer rigoureux, et je n’aime pas trop qu’on cherche à me faire prendre des vessies pour des lanternes.

          Reference
          Edwards, T.W.D., Birks, S.J., Luckman, B.H. and MacDonald, G.M. 2008. Climatic and hydrologic variability during the past millennium in the eastern Rocky Mountains and northern Great Plains of western Canada. Quaternary Research 70 : 188-197.
          Description
          The authors developed a cellulose δ13C dendrochronology from cross-dated 10-year increments of 16 sub-fossil snags and living-tree ring sequences of Englemann spruce trees from upper-alpine treeline sites near Athabasca Glacier and subfossil material from the forefield of Robson Glacier plus living and snag material of whitebark pines adjacent to Bennington Glacier, spanning the period AD 951-1990, as well as an oxygen isotope (δ18O) dendrochronology pertaining to the same time period, from pairs of which data they were able to calculate past changes in temperature over Canada’s Columbia Icefield in the general vicinity of 53°N, 118°W. This work produced, in their words, « evidence of previously unrecognized winter warmth during the Medieval Climate Anomaly ( AD 1100-1250), » as can be seen in the following figure.

          (Je n’arrive pas à coller l’image, mais elle est facilement disponible sur internet).

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          • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

            le 29 septembre 2010 à 09:46, par parisse

            Je tiens d’abord a preciser que je ne suis pas un specialiste du climat, mais je m’interesse a la question depuis plusieurs annees. Je ne connaissais donc pas cette reference. Mais apres lecture rapide, je ne pense pas qu’elle puisse servir d’argument en faveur de la these d’un climat medieval globalement plus chaud de 2 degres par rapport a aujourd’hui. En effet,
            1/ il s’agit d’abord d’une etude *locale* et non d’une reconstruction hemispherique globale (sans parler d’une reconstruction globale), dans une region tres sensible aux variations de temperature en particulier en hiver (continentale, latitude superieure a 50 degres).
            2/ il y a 2 courbes de temperatures reconstruites : la temperature en hiver, la temperature maximale en ete, les 2 degres utilises comme argument par Mr Deheuvels ne se lisent que sur la temperature en hiver, pas sur la temperature maximale en ete qui semble d’ailleurs plus froide qu’elle ne l’etait en 1990 selon ces proxies.
            3/ l’etude se termine en 1990 (depuis le climat s’est rechauffe globalement d’environ 0.3 degres).
            Je pense qu’il faut etre prudent sur ces reconstructions, mais j’estime que les autres elements du dossier scientifique sur le rechauffement climatique (cites dans mon premier commentaire) sont nettement plus robustes.
            Je vais terminer ici ma participation a ce debat, je pense qu’il etait important d’apporter un eclairage sur certaines affirmations incorrectes de Mr Deheuvels, mais je ne dispose non plus d’un temps indefini pour demonter toutes les affirmations des climato-sceptiques.

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            • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

              le 30 septembre 2010 à 12:18, par Paul Deheuvels

              Je suis d’accord avec mon interlocuteur sur le fait que cet article n’a qu’une valeur locale, puisqu’il concerne un site géographique précis. Mais ne peut-on pas en dire autant des conclusions qui sont tirées de l’étude des carottes glaciaires en général ? Si c’est bien le cas, il se trouve bon nombre d’études (comme celles des carottes glaciaires de Vostock) qui sont dans la même problématique. La seule chose qu’on puisse alors en dire, c’est que les incertitudes sont trop grandes pour conclure, dans un sens comme dans un autre. Par ailleurs, je ne prétends aucunement que l’ordre de grandeur de 2° C de plus ou de moins dans les variations climatiques de « l’optimum médiéval » et du « petit âge glaciaire » soient exactes. Ce que je dis, c’est qu’on observe des divergences entre les opinions des climatologues à ce sujet, comme on observe des variations lors des différents rapports du GIEC. Il convient donc de faire des efforts accrus pour valider ces hypothèses, et à l’aide de statistiques sérieuses. Je en vois pas non plus où sont les erreurs dans mes propos. J’ai l’impression qu’on me fait des procès d’intention en permanence. En effet, « l’optimum médiéval » et le « petit âge glaciaire » sont des phénomènes historiques avérés dans l’Europe du Nord. Savoir si ces phénomènes ont été globaux ou non semble être au delà de la faisabilité technique (comment procéder là où il n’y a pas de carottes glaciaires ou de troncs d’arbres anciens, par exemple ?). En tout cas, la vraie question est de savoir si le réchauffement climatique actuel est, oui ou non, supérieur à celui du moyen âge. Il serait intéressant, à cet effet, de comparer des données quantitatives, issues, notamment de dendrochronologie, à des observations qualitatives faites sur les zones mises à nu par la fonte des glaciers. Pour conclure, est-il raisonnable d’affirmer avec force, comme je l’entends, que le réchauffement actuel est « sans précédent » (à l’échelle du millénaire), alors qu’on ne dispose que de conclusions très imprécises sur l’amplitude des variations de température au 12ème siècle ? Pour moi, le doute est permis.

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          • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

            le 29 septembre 2010 à 11:32, par Sylvestre Huet

            Bonjour monsieur,

            je suppose que votre texte ne m’est pas particulièrement destiné. Si j’ai fait preuve d’ironie à votre égard, justifiée, je ne suis pas allé plus loin. Et je n’ai abordé aucun autre sujet que la climatologie comme science, je ne voyais pas ce qu’Al Gore venait faire dans un tel débat, je ne vois toujours pas ce que Karl Marx ou le rideau de fer viennent y faire. De deux choses l’une : soit il s’agit d’un débat scientifique et on doit le mener avec méthode et rigueur en s’interdisant des disgressions, soit il s’agit d’un affrontement politique et idéologique où tous les coups sont permis, je vous suggère de ne pas sombrer dans le deuxième terme de l’alternative.

            Si l’on s’en tient au premier terme, alors il faudrait que vous acceptiez de vous plier aux règles en vigueur dans les laboratoires, ce dont je ne doute pas un instant que vous fassiez dès lors qu’il s’agit de votre discipline.
            Parmi ces règles, il y a celle, cardinale, de la prise en compte de l’ensemble des résultats pertinents sur un sujet. Vous refusez de la suivre. Votre propos sur la paléoclimatologie doit s’appuyer sur la production scientifique totale ou avouer son incompétence. En termes un peu plus directs, désolé d’en arriver là, il s’agit d’avoir une bibliographie à jour et raisonnablement exhaustive, c’est une exigence minimale que vous ne respectez pas.
            Parmi ces règles, il y a celle, précise, consistant à ne pas attribuer à une mesure locale une valeur globale. Vous ne la suivez pas, l’article que vous citez porte sur une seule région, sa courbe ne peut donc pas être comparée aux tentatives de reconstitution d’une moyenne planétaire.

            Parmi ces règles, il y a un niveau de connaissance minimum requis. Vous avez montré que vous ignoriez certains des éléments basiques de la climatologie, comme l’existence de facteurs de variations d’ampleur supérieure à celle provoquée par l’intensification actuelle de l’effet de serre sur une durée annuelle ou décennale. L’argument que vous présentez par cette réponse suppose que vous ignorez un autre résultat très connu : les régions continentales et boréales montrent toujours une amplification importante de leurs variations climatiques relativement à celle de la moyenne planétaire, pilotée par les océans et les tropiques. C’est pourquoi il est imprudent de procéder à la comparaison que vous tentez. Cette connaissance est du niveau licence en sciences de la Terre. Elle est d’autant plus nécessaire à toute discussion sur les variations climatiques des dernières mille années, que c’est justement l’étude des extensions spatiales et temporelles de ces variations régionales qui constitue le sujet scientifique majeur, ce qui manifestement vous a échappé.

            La présentation que vous faites de la courbe paléoclimatique du rapport du Giec de 1990 montre surtout que vous ignorez qu’elle représente l’état de la paléo-climatologie pour les périodes historiques de l’époque, c’est à dire de très mauvaise qualité relativement à celle d’aujourd’hui. La ressortir aujourd’hui comme argument est un artifice de propagande, pas un respect d’une des règles élémentaires de la science : lorsqu’on dispose d’une mesure de meilleure qualité pour le même phénomène physique, on abandonne l’ancienne, de médiocre qualité.

            Cette règle est d’ailleurs appliquée par le Giec, et c’est pourquoi ses rapports ne disent pas toujours la même chose sur un même sujet, car ils suivent l’évolution de la science produite, laquelle évolue. Votre exigence de voir ses rapports ne pas varier est vraiment étrange : elle suppose qu’il n’y a ni progrès, ni réfutation en sciences.

            Enfin, il y a une règle dans un débat entre spécialistes, celle consistant à discuter sur les articles scientifiques parus dans les revues à comité de lecture. Or, vous le la suivez pas. Le graphique que vous avez reproduit n’est pas tiré de la publication scientifique parue dans Quaternary Research : « Climatic and hydrologic variability during the past millennium in the eastern Rocky Mountains and northern Great Plains of western Canada. » Signé Thomas W.D. Edwards et al.
            Cette publication est en accès libre ici : http://www.science.uwaterloo.ca/ twdedwar/reprints-pdf/2008-qr-rockies-trees-edwards-et-al.pdf

            Le graphique que vous présentez provient d’un site web militant (http://www.co2science.org/index.php) et non d’une revue scientifique normale à comité de lecture. Il a été réalisé en « adaptant » une des figures de l’article de Quaternary Research. Franchement, vous accepteriez qu’un de vos thésard utilise un site de ce type comme référence dans une publication ? La lecture de cet article, que vous n’avez manifestement pas faite ce qui est imprudent de votre part, vous aurait montré qu’il porte en grande partie sur la composante hydrologique et la circulation atmosphérique et non seulement sur les températures des variations climatiques étudiées. Sécheresse et abondance d’eau ont en effet influencé de manière forte le « marqueur » climatique étudié, les variations isotopiques de l’oxygène des cernes d’arbres.
            Voici l’abstract du papier :
            « Modelling of tree-ring δ13C and δ18O data from the Columbia Icefield area in the eastern Rocky Mountains of western Canada provides fuller understanding of climatic and hydrologic variability over the past 1000 yr in this region, based on reconstruction of changes in growth season atmospheric relative humidity (RHgrs), winter temperature (Twin) and the precipitation δ18O–Twin relation. The Little Ice Age ( AD 1530s–1890s) is marked by low RHgrs and Twin and a δ18O–Twin relation offset from that of the present, reflecting enhanced meridional circulation and persistent influence of Arctic air masses. Independent proxy hydrologic evidence suggests that snowmelt sustained relatively abundant streamflow at this time in rivers draining the eastern Rockies. In contrast, the early millennium was marked by higher RHgrs and Twin and a δ18O–Twin relation like that of the 20th century, consistent with pervasive influence of Pacific air masses because of strong zonal circulation. Especially mild conditions prevailed during the “Medieval Climate Anomaly” AD 1100–1250, corresponding with evidence for reduced discharge in rivers draining the eastern Rockies and extensive hydrological drought in neighbouring western USA. »

            Vous aurez remarqué que cet abstract, pas plus que l’article complet lui même, ne fait mention de températures globales et ne tire aucune conclusion à l’échelle de la planète. La manière dont vous l’avez présenté suggère de manière très forte et très persuasive que vous ne l’avez pas lu. C’est là une faute professionnelle. Je remarque qu’elle est assez répandue parmi les « climato-sceptiques ». Ainsi, dans ses articles parus dans EPSL en 2005 et 2007, Vincent Courtillot apportait la preuve involontaire qu’il n’avait pas lu les articles mis en référence puisque deux des courbes qui étaient censées en provenir (Temperature Globe de Jones et al, et Solar total irradiance de Solanki) provenaient en réalité d’autres articles (Briffa et al, et Tobiska et al) absents des références.

            Cordialement

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  • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

    le 27 septembre 2010 à 09:31, par Roland Bacher

    Il y a une autre raison, non controversée je crois, de limiter nos emissions de CO2 : Il s’agit de l’acidification des océans (http://fr.wikipedia.org/wiki/Acidification_de_l%E2%80%99oc%C3%A9an) . Je trouve d’ailleurs étrange qu’on en parle si peu.

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  • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

    le 27 septembre 2010 à 17:08, par Sylvestre Huet

    Il est assez surprenant que cette discussion ne se déroule pas plus simplement. Ainsi, que vient faire Al Gore ici ? Il a publié où ce climatologue ? Pourquoi ne pas faire simple et, par exemple, se référer à une publication récente qui arrive dans tous les laboratoires du monde en géosciences (donc aussi l’IPGP), publiée par l’AGU : EOS. Sa dernière livraison, vol 91, n°37 du 14 septembre 2010 propose un papier en Une intitulé Climate change, past, present future. Voici l’url http://www.agu.org/pubs/eos-news/supplements/ On y trouve un graphique résumant les principales études sur les reconstitutions des températures moyennes depuis 1000 ans. je ne peux recopier le graphique, mais je peux, si nécessaire envoyer le pdf d’EOS à monsieur Deheuvels. Pour tous les spécialistes, la publication de référence sur ce sujet est Mann et al. Science, 27 novembre 2009. Elle répond aux questions que se pose Paul Deheuvels, en particulier sur l’extension spatiale de l’optimum médiéval européen, pourquoi ne la consulte t-il pas ?
    Sylvestre Huet

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    • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

      le 29 septembre 2010 à 00:26, par Un passant

      Ah les phrases que l’on écrit sans réflexion :
      Ainsi, que vient faire Al Gore ici ? Il a publié où ce climatologue ?
      à la quelle l’écho répond
      Ainsi, que vient faire Sylvestre Huet ici ? Il a publié où ce climatologue ? Il a publié où ce statisticien ?

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    • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

      le 30 septembre 2010 à 11:50, par Paul Deheuvels

      Monsieur Huet est bien hypocrite de faire semblant d’ignorer qui est Al Gore dans le débat sur le climat. Faut-il rappeler que le Prix Nobel de la Paix (ce n’est pas rien) lui a été attribué, à parts égales avec le GIEC (ou l’IPCC) en 2007, avec le commentaire suivant du comité Nobel « Al Gore has for a long time been one of the world’s leading environmentalist politicians. He became aware at an early stage of the climatic challenges the world is facing. His strong commitment, reflected in political activity, lectures, films and books, has strengthened the struggle against climate change. He is probably the single individual who has done most to create greater worldwide understanding of the measures that need to be adopted. » En ce qui concerne le GIEC (ou l’IPCC), le comité Nobel dit que : « Through the scientific reports it has issued over the past two decades, the IPCC has created an ever-broader informed consensus about the connection between human activities and global warming. Thousands of scientists and officials from over one hundred countries have collaborated to achieve greater certainty as to the scale of the warming. Whereas in the 1980s global warming seemed to be merely an interesting hypothesis, the 1990s produced firmer evidence in its support. In the last few years, the connections have become even clearer and the consequences still more apparent. » Ces paroles ont une grande importance et éclairent le débat d’aujourd’hui. En effet, il est maintenant parfaitement admis que certaines des prévisions apocalyptiques d’Al Gore, notamment celle sur l’élévation du niveau des océans (n’était-ce pas 9 mètres ?), au cours des prochaines décades, étaient fantaisistes. Dans ce cas, n’est il pas logique d’émettre des doutes sur l’ensemble des conclusions qui en ont été déduites, dont celles qui attribuent à l’activité humaine une part prépondérante au réchauffement climatique ? Personne ne nie qu’il y a un réchauffement à long terme, mais on peut discuter tant sur son ampleur que de son origine, ainsi que de ses effets potentiels sur notre environnement. Mon propos se limite à dire que les conclusions des climatologues ne sont pas encore suffisamment validées par des observations expérimentales pour constituer des certitudes sur lesquelles on puisse se reposer de manière fiable. Le fait de demander qu’elles le soient suffit à entraîner des réactions passionnées, voire, excessives. Mais ce n’est pas moi qui ai inventé cette idée (je renvoie mes détracteurs à Claude Bernard). Par ailleurs, je signale, par exemple, qu’il se publie près de 15000 articles sérieux de mathématiques par an. Il est humainement impossible de les lire tous. Faut-il en déduire qu’il serait abusif de vouloir se prétendre mathématicien ? En ce qui concerne les sciences du climat, force est de reconnaître que lorsqu’un homme du calibre d’Al Gore prétend qu’il faut agir sur la planète si on ne veut mas que le niveau des océans monte de 9 mètres, cela a un « impact factor » supérieur à celui d’une obscure publication connue de spécialistes seuls. De ce fait, il se trouve, en ce moment, des personnes de tous niveaux, du professeur d’université au journaliste autodidacte, en passant par l’amateur de polémiques, pour vouloir mettre leur grain de sel dans cette discussion. J’estime, quant à moi, être dans mon rôle d’Académicien, avec une certaine expérience de la Science, lorsque je dis que la validation de ces différentes affirmations n’est pas toujours faite scientifiquement. Or, la seule manière sérieuse de procéder, et d’utiliser des méthodes statistiques pour discerner le bon grain de l’ivraie. Je précise que c’est ma spécialité, dont acte. Pour le reste, il n’y a pas besoin d’être un spécialiste pour constater que (1) M. Al Gore est lié au GIEC par son Prix Nobel de 2007 ; (2) Les prédictions de M. Al Gore sur l’élévation du niveau de la mer sont fantaisistes ; (3) Ces mêmes prévisions, exposées dans un film de grande diffusion ont convaincu de nombreuses personnes peu informées de l’exactitude du péril maritime annoncé. Que peut-on en déduire ? S’agit-il de fausse monnaie, de désinformation, d’escroquerie ? Ou au contraire, n’est-ce qu’un « détail » qui n’implique pas la fausseté du constat d’ensemble ? En ce qui me concerne, je ne prends pas d’autre parti entre ces thèses que le doute. A chacun d’en juger. Par contre, j’insiste sur l’utilité de la validation expérimentale. Toute thèse ce qui n’est pas validée (ou qui n’est pas validable expérimentalement) relève de l’hypothèse, et c’est alors une escroquerie intellectuelle que de vouloir la présenter comme une vérité. Je trouve également bien présomptueux les personnes qui se permettent d’affirmer que je n’ai pas lu tel ou tel article, ni assimilé telle ou telle théorie. Ce genre de propos est méprisable, car ils relève de procédés dialectiques destinés à dévaloriser mes paroles de bon sens.

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  • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

    le 27 septembre 2010 à 21:59, par Damien Calaque

    Beaucoup de mathématiciens ont tendance à penser que leur intellect brillant et leur capacité d’abstraction les autorise à émettre des jugements définitifs en dehors de leur domaine de compétence.

    C’est une chose que j’ai pu constater dans de nombreuses discussions avec mes collègues, mais pas seulement.

    On a vu des mathématiciens asséner des « vérités » sur l’histoire, l’éducation, le climat, entre autres choses. Peut-être devrions-nous avant tout nous montrer un peu plus humbles.

    Je profite que Mr Huet a posté une réponse à ce billet pour inviter les lecteurs d’IdM à consulter un texte, écrit par Pascal Yiou, qu’il a mis en ligne sur son blog Sciences² : http://sciences.blogs.liberation.fr/files/yiou.pdf

    Damien

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    • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

      le 27 septembre 2010 à 22:05, par Julien Olivier

      Vous savez ce qu’on dit : « le physicien ne se soumet qu’au mathématicien et le mathématicien ne se soumet qu’à Dieu. Encore que vous pourriez avoir du mal à trouver un mathématicien aussi humble ».

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    • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

      le 28 septembre 2010 à 13:26, par Jacques Lafontaine

      si les mathématiciens se caractérisent par leur prétention à tout savoir, il y a un ancien ministre de l’Education Nationale qui mérite d’être intronisé mathématicien d’honneur !
      jacques

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    • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

      le 29 septembre 2010 à 14:32, par Un passant

      Beaucoup de journalistes ont tendance à penser que leur intellect brillant et leur capacité d’abstraction les autorise à émettre des jugements définitifs dans tous les domaines.

      C’est une chose que j’ai pu constater dans de nombreuses lectures, mais pas seulement.

      On a vu des journalistes asséner des « vérités » sur l’histoire, l’éducation, le climat, entre autres choses. Peut-être devraient-ils avant tout se montrer un peu plus humbles.

      Je ne remercierai jamais assez Mr Huet pour avoir donné à lire le texte, de M. Yiou, mis en ligne ici : http://sciences.blogs.liberation.fr/files/yiou.pdf
      Les lecteurs pourront exercer leur esprit critique sur ce texte. Deux exemples seulement :

      Le rapport Wegman est expédié en disant ce qui n’y est pas mais pas ce qu’il contient.

      Pour information, le rapport Wegman de l’US Academy of Sciences en 2006, ne se prononce pas sur les articles de M&M, ni sur ceux de von Storch et al.,

      McShane & Wyner ont écrit : Nous trouvons que les proxies ne prédisent pas la temperature mieux qu’une série aléatoire construite indépendamment de la temperature… Les proxies réels prédisent moins que nos données « bidon »
      Ceci devient :

      Deux articles récents écrits par deux équipes de statisticiens américains (Li et al. 2010, McShane & Wyner 2010), proposent des manières intéressantes de déterminer une incertitude à partir des données utilisées par Mann et al., en se servant de modèles bayésiens hiérarchiques.

      Quant à l’intérêt que peuvent porter les statisticiens à la paléoclimatologie, M. Deheuvels n’a pas à s’inquiéter, l’auteur a fait une enquête dans les règles :

      Mon scepticisme est pragmatiquement et expérimentalement basé sur le fait que les statisticiens que j’ai contactés (lors de colloques organisés à cet effet) n’ont jamais paru intéressés.

      Ainsi va l’information des académiciens par un de leurs invités.

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      • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

        le 30 septembre 2010 à 00:33, par Bernard Legras

        L’article de McShane & Wyner contient aussi la phrase suivante « If we consider rolling decades, 1997-2006 is the warmest on record ; our model gives an 80% chance that is was the warmest in the past thousand years », ce qui n’empêchera pas les climato-sceptiques anonymes de tenter de l’enroler pour leur cause.
        Cet article, comme l’écrit Pascal Yiou, apporte une contribution intéressante en appliquant des méthodes statistiques modernes aux données paléo-climatiques. Nul doute que cela donnera lieu à des développements dans la littérature scientifique dans les prochains mois.

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  • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

    le 28 septembre 2010 à 09:21, par Sylvestre Huet

    En complément à ma première remarque, et dans le même esprit « pourquoi faire compliqué lorsqu’on peut faire simple » à propos de la phrase de monsieur Deheuvels :« Par exemple, plusieurs auteurs ont signalé le fait que, de 1999 à 2010, l’élévation de température, observée dans l’hémisphère nord, restait très en deçà de ce que prévoyaient les modèles basés sur l’influence de l’augmentation de la teneur en CO2 dans l’atmosphère. Comme celle-ci augmente avec un rythme constant, il serait cohérent avec les modèles concernés de voir un phénomène identique pour les températures. Comme ce n’est pas le cas, cela met ipso facto en défaut le caractère interprétatif des modèles concernés ». Déjà, il est curieux qu’un scientifique de ce calibre ne sache pas que la variabilité interannuelle de la température moyenne est pilotée par un ensemble de facteurs dont certains ont, sur une année, une influence très supérieure à celle de l’augmentation de l’effet de serre provoquée par la hausse de la teneur de l’atmosphère en gaz du même nom. Comme cela fait partie des savoirs de première année d’université en sciences de la Terre, il est assez logique que les spécialistes en modélisation numérique du climat le sachent aussi, et en conséquence qu’aucun d’entre eux n’ait proposé que l’évolution des températures moyennes suive linéairement celle de la teneur en gaz à effet de serre (je fais grâce à monsieur Deheuvels d’avoir oublié que la rétroaction élévation de la teneur en CO2 en raison de nos émissions/température plus élevée/augmentation de la teneur en vapeur d’eau, gaz à effet de serre principal... produit un effet en température supérieur au seul effet du CO2).
    Sur une durée de 10 ans, et non d’une année sur l’autre, le raisonnement est le même, tant pour les observations que pour les simulations numériques du climat passé et futur puisque les deux montrent que l’effet « effet de serre augmenté » peut être masqué pour des périodes allant jusqu’à 15 ans par d’autres facteurs temporaires (volcans, oscillations océaniques etc). La bonne référence sur le sujet est David Easterling et Michael Wehner, (National Climatic Data Center et du Lawrence Berkeley National Laboratory), Is the climate warming or cooling ?, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL. 36, L08706, 3 PP., 2009 doi:10.1029/2009GL037810.
    Pour finir, je trouve extrêmement curieux et instructif la situation présente. Dans toute ma carrière de journaliste scientifique j’ai jusqu’à présent été dans la situation où tous les scientifiques avec lesquels j’étais en discussion me fournissaient les références d’articles à lire pour que je m’informe avant d’informer mes lecteurs. Que la situation s’inverse et que je doive indiquer à un membre de l’Académie des sciences les références d’articles parus afin qu’il rectifie ses erreurs relevant d’un niveau licence ou des affirmations en contradiction avec la production scientifique... le tout sur un sujet sur lequel il n’a lui même jamais travaillé est certainement l’indice clair d’un processus ayant largement dérapé.

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    • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

      le 28 septembre 2010 à 22:05, par the fritz

      Monsieur Huet a écrit
      Dans toute ma carrière de journaliste scientifique j’ai jusqu’à présent été dans la situation où tous les scientifiques avec lesquels j’étais en discussion me fournissaient les références d’articles à lire pour que je m’informe avant d’informer mes lecteurs. Que la situation s’inverse et que je doive indiquer à un membre de l’Académie des sciences les références d’articles parus afin qu’il rectifie ses erreurs relevant d’un niveau licence ou des affirmations en contradiction avec la production scientifique... le tout sur un sujet sur lequel il n’a lui même jamais travaillé est certainement l’indice clair d’un processus ayant largement dérapé.{}


      Monsieur Huet, c’est vous qui dérapez et franchissez les lignes jaunes ;on vous demande d’informer le peuple de l’évolution de la science et non de le former à celle que vous croyez ; on vous demande simplement de rapporter ses progrès scientifique d’une façon impartiale ; mais tous ceux qui suivent votre blog sans oeillères savent que vous avez un parti pris pour la cause réchauffiste qui se traduit d’ailleurs essentiellement par une rancoeur vis à vis des hommes qui adoptent une position sceptique .

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  • Réaction sur les réactions

    le 28 septembre 2010 à 19:16, par Rémi Peyre

    Bonjour à tous,

    J’avais lu le billet de M. Deheuvels juste après sa publication, et comme beaucoup d’entre vous, j’avais vu rouge. En effet, ce texte, bien que ne contenant aucune erreur grossière, est clairement selon moi un plaidoyer anti-écologique insidieux qui use tout du long de sophismes sournois pour rallier ses lecteurs à sa cause, ce que je trouve indigne de la part d’un scientifique.

    Dans un premier temps, j’avais écrit une réponse virulente, qui exprimait (et exprime toujours) le fond de ma pensée. Cette réponse, outre une réfutation des certains points d’argumentation du billet, attaquait plus directement M. Deheuvels lui-même, que j’estimais (et estime toujours) coupable de tentative de manipulation. Elle a par conséquent été logiquement censurée par le comité de rédaction, étant estimée incompatible avec le principe du « débat serein ».

    Là où je veux en venir, c’est que, lorsque çà et là sur internet, je parcours des forums où la question du réchauffement climatique vient à être abordée, les « climato-négationnistes » ont habituellement un gros succès, sans doute parce que leur message séduit un grand nombre de gens pour des raisons diverses. Ici sur IdM, c’est la toute première fois que je vois, sur un forum, un « négationniste » se faire tailler en pièces par la totalité des commentateurs — je félicite d’ailleurs chaleureusement M. Parisse pour sa réponse de très grande qualité. Quelle n’ pas été ma surprise de voir qu’ainsi, ma réponse se révélait totalement inutile !

    Je voudrais mettre tout cela en lien avec une anecdote personnelle. J’ai toujours aimé les mathématiques, mais j’ai longtemps hésité à en faire mon métier pour diverses raison. Ce qui a finalement décidé mon choix, ce n’était pas le sujet lui-même, mais plutôt la communauté mathématique : j’y trouvais les gens plus passionnés, plus drôles, avec des idées plus riches, et sans doute plus intègres. Ces réponses au billet de M. Deheuvels me confortent mon impression que les mathématiciens sont des gens qui renient la mauvaise foi et font passer la vérité avant tout, et cela me fait très plaisir.

    Alors à vous tous, précédents commentateurs : MERCI de me confirmer que les mathématiciens sont pour la plupart, humainement, des gens bien.

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  • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

    le 29 septembre 2010 à 11:32, par Roland Bacher

    Une réflexion à la suite du billet de Rémi Peyre : Je ne suis pas convaincu que les mathématiciens soient supérieurs aux autres primates de notre espèce. Je crois que ce qui nous sauve (un peu) c’est une absence presque totale d’enjeux immédiats liés à la recherche mathématique (d’où notre « inutilité » aux yeux des politiques) et donc des moyens financiers réduits ce qui n’attire pas les grands requins. En termes clairs, aux yeux de la majorité des gens nous sommes des petits joueurs. Vu que nous ne coûtons pas cher, on nous laisse vivre en paix (pour le moment).

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  • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

    le 30 septembre 2010 à 11:37, par Samuel Tapie

    Le plus souvent, le débat entre mathématiciens reste courtois, il est dommage que ce ne soit pas toujours le cas ici. Il est vrai que le sujet est sensible.

    Etant moi-même de tendance « réchauffiste », je vois bien pourquoi B. Parisse trouve l’article de P. Deheuvels « insidieux ». Cependant, je tiens à souligner l’intérêt de l’avertissement que pose Deheuvels à l’égard de l’utilisation des statistiques. Notamment lorsqu’il rappelle la différence entre « corrélation de deux variables » et « relation de causalité ». De nombreux articles de « vulgarisation scientifiques » prouvent des relations de cause à effet à l’aide de corrélations plus ou moins bonne. Je peux prouver de la même façon que chez les hommes européens, la calvitie rend sourd à moyen terme (corrélation excellente !).

    A mon sens, l’article de Deheuvels rappelle donc trois choses essentielles, qui me paraissent bien à leur place dans IdM :
    1/ un MODELE physique n’est pas la réalité, il en décrit une approximation qu’on espère bonne ;
    2/ il n’y a AUCUN autre outil pour « vérifier » si le modèle est correct que la corrélation statistique entre prédictions du modèles et observations de la réalité ;
    3/ il faut se méfier de l’utilisation de la corrélation statistique, notamment pour établir des liens de cause à effet.

    Dans le cas de la climatologie, Deheuvels insiste sur la difficulté à projeter un modèle dans l’avenir. Doit-on pour cela ne rien faire ? Les carottages de Vostok montrent que la teneur en CO2 de l’atmosphère actuelle est plus élevée (en tous cas en Antarctique) qu’au cours des 300 000 dernières années. Même s’il est honnête de se méfier du lien entre ce CO2 et les projections sur la température, il me parait raisonnable de s’inquiéter de l’impact des activités humaines sur l’état de la planète. Et donc par exemple de limiter nos rejets de CO2. Mais cela ne concerne plus les maths.

    Je livre une question à mes collègues plus documentés. Il est hors de doute que les glaciers des Alpes reculent (je fais de l’alpinisme depuis longtemps). Pour les grands glaciers des Ecrins (Hautes-Alpes), ils ont remonté de visu d’environ 600m (+-200m suivant les expositions) de dénivelé dans les vingt dernières années.
    Cependant, jusqu’à la fin des années 90, le PNR des Ecrins présentaient des maquettes expliquant l’alternance de « petits ages glaciaires » et « petits réchauffements ». Elles affirmaient notamment qu’à la fin de l’Empire Romain, le climat était chaud au point qu’il n’y avait AUCUN glacier dans les Ecrins (jusqu’à 4000m d’altitude). Ils se basaient sur des carottages des glaciers en question et divers récits (pour traverser les Alpes avec des éléphants, il ne devait pas faire trop froid...). Avez-vous déjà vu passer des articles sérieux contredisant ces affirmations ?

    Il serait peut-être intéressant qu’IdM invite un climatologue reconnu à parler à la communauté mathématicienne des arguments appuyant les modèles actuellement admis (s’il y a de tels modèles).

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    • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

      le 30 septembre 2010 à 15:24, par Damien Gayet

      Bonjour, certes corrélation n’est pas relation de cause à effet et tout le monde sait qu’un modèle physique ne représente pas la réalité, mais il faudrait rappeler que les exemples qu’a choisis M. Deheuvels (la médecine et la finance) sont très loin d’avoir la même pertinence vis-à-vis du réel que la physique, mais également que la climatologie. M. Deheuvels semble considérer les modèles climatologiques comme des sortes de créations arbitraires, que seule la Statistique pourrait départager. Mais cette condescendance ne masque à mon goût que l’ignorance de causes qui elles, sont scientifiquement solidement établies et qui font, par exemple, que tous les modèles vont vers un réchauffement futur.

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      • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

        le 30 septembre 2010 à 22:09, par Julien Olivier

        Vous connaissez pourtant l’adage : « un ingénieur pense que ses équations sont des approximations de la réalité tandis qu’un physicien pense que la réalité est une approximation de ses équations »

        On dit aussi qu’un mathématicien se fiche de la question et que le philosophe se demande ce qu’est la réalité et une équation.

        (Oui je me suis auto mandaté pour apporter un peu de relâchement comique à ce débat plein de tension)

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    • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

      le 30 septembre 2010 à 19:13, par parisse

      Samuel, le point que je me suis efforcé de montrer dans mon premier message, c’est que la théorie du réchauffement climatique et plus générallement des paléoclimats n’est pas fondée en premier lieu sur des statistiques, mais sur de la physique des échanges d’énergie (qui font d’ailleurs intervenir des mathématiques allant de la trigonométrie, un peu de géométrie dans l’espace, de la géométrie des coniques, etc.). La causalité hausse de CO2->hausse de T hors rétroactions est aussi bien établie que la mécanique classique. Les statistiques interviennent pour arbitrer sur les incertitudes sur l’ampleur des rétroactions (en particulier l’étude des paléoclimats est un des moyens de valider la sensibilité climatique).
      Concernant les glaciers dans les Alpes, je te renvoie à l’article que j’ai cité dans mon 2ème message pour le dernier millénaire ou aux ouvrages de Leroy-Ladurie qui donne si ma mémoire est bonne des infos sur le glacier d’Aletsch qui remontent à avant les Romains (je vérifierai demain soir, mais il me semble me souvenir qu’il y a des alternances d’avancée/reculs montrant des périodes un peu plus chaudes qu’au moyen-age à l’époque des Romains).

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  • Quelques questions de nature statistique liées au débat sur le climat

    le 1er octobre 2010 à 11:07, par Aurélien Alvarez

    Le comité de rédaction d’Images des Mathématiques a décidé de fermer ce forum. En effet, il considère que les arguments des uns et des autres ont pu s’exprimer et qu’il ne semble pas utile de prolonger ici le débat. Merci pour votre participation.

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Cet article fait partie du dossier «Mathématiques de la planète Terre (2013)» voir le dossier

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