Boucles de rétroaction positive

Imagine une pièce froide, avec un radiateur électrique. Le radiateur a un thermostat qui contrôle sa température. Plus la pièce est froide, plus le radiateur devient chaud. À mesure que la pièce se réchauffe, le thermostat réduit la chaleur du radiateur. Imagine maintenant que le thermostat soit inversé. Plus la pièce est chaude, plus la chaleur augmente par ce thermostat «inversé»!

Cela conduit le radiateur à chauffer encore plus la pièce ce qui fait monter à son tour le thermostat encore plus et ainsi de suite. La suite de ces événements de renforcement réciproque est appelé boucle de rétroaction positive. Dans l'atmosphère terrestre, il y a plusieurs mécanismes qui fonctionnent comme les thermostats. Par exemple, plus la surface de la Terre devient chaude, plus la chaleur est émise dans l'espace. Comme le thermostat dans un radiateur, cela maintient la température de la Terre en équilibre.

Malheureusement, il existe d'autres mécanismes qui fonctionnent de manière opposée, comme un thermostat inversé. La neige est l'un de ces mécanismes. La neige est blanche, alors elle réfléchit les reflets du soleil dans l'espace. Plus il y a de neige sur Terre, plus le rayonnement solaire est reflété. Si la Terre se réchauffe, de plus en plus de neige et de glace vont fondre.

A mesure que les zones les plus sombres du sol et de l'eau sont exposées, moins de lumière solaire sera réfléchie. Cela signifie que plus la Terre se réchauffe, plus elle absorbe le rayonnement du soleil, au lieu de le renvoyer. Cela devient une boucle de rétroaction positive, comme le radiateur avec le thermostat inversé. Tu peux observer un autre mécanisme si tu bois un soda froid. «L'eau gazeuse» est une eau qui contient du dioxyde de carbone dissous. Quand le soda est froid, il peut avoir beaucoup de dioxyde de carbone.

Mais quand le soda se réchauffe, dans ton estomac par exemple, la solubilité diminue. Ainsi, le dioxyde de carbone s'échappe sous forme de gaz. Ouups. Il y a aussi du dioxyde de carbone dissous dans la mer. Comme le soda dans ton estomac, un océan plus chaud libère plus de dioxyde de carbone.

Le dioxyde de carbone libéré par la mer contribue à réchauffer la Terre, ce qui libère encore plus le dioxyde de carbone de l'eau, et ainsi de suite. Un troisième mécanisme est en rapport avec ce gaz : le méthane. C'est un gaz à effet de serre qui a environ 20 fois plus d'effet que la même quantité de dioxyde de carbone. Dans certains endroits sur Terre, comme dans le nord de la Russie et du Canada, de grandes quantités de méthane sont gelées dans le sol. Il y fait tellement froid que le sol est gelé toute l'année, et le méthane y est piégé depuis des dizaines de milliers d'années.

Si la température augmente beaucoup et que le sol se dégèle, une partie de ce méthane sera rejetée dans l'atmosphère. Plus il y a de méthane libéré, plus la température augmente. Et plus la température est chaude, plus le méthane est libéré. Un exemple moins simple est la vapeur d'eau. À mesure que l'atmosphère se réchauffe, elle peut contenir plus d'eau. La vapeur d'eau est un gaz à effet de serre, tu penses donc que de plus grandes quantités devraient entraîner une augmentation des températures: encore une autre boucle de rétroaction positive.

D'un autre côté, plus de vapeur d'eau dans l'air signifie que plus de nuages se formeront et que les nuages réfléchissent la lumière du soleil, comme la neige. Ainsi, plus de vapeur d'eau dans l'atmosphère peut avoir un effet refroidissant. Nous ne savons pas quel effet est le plus fort, ou s'ils peuvent s'annuler mutuellement. Ces boucles de rétroaction positive - la neige fondante rendant le sol plus sombre et moins réfléchissant, le dioxyde de carbone libéré par les océans plus chauds, et le méthane libéré par le sol gelé fonctionnent comme des thermostats inversés. Plus il fait chaud, plus ces mécanismes de réchauffement deviennent forts.

Bien que l'effet de chacun d'entre eux puisse être faible ajouté ensemble, ils pourraient potentiellement conduire à un «basculement» du climat. Dans le pire des cas, ce scénario de réchauffement climatique incontrôlable pourrait se poursuivre pendant des centaines d'années. La plupart des scientifiques pensent que ce scénario est peu probable, car l'augmentation du rayonnement dans l'espace - le thermostat fonctionnel - arrêtera finalement le réchauffement. Mais d'ici là, de vastes zones de la planète pourraient être devenues inhabitables.