Changements climatiques : l’intéressant cas du minimum de Spörer

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Les variations passées du climat ont été reconstituées à partir des carottages des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique qui ont fourni de précieux renseignements au sujet de la composition de l’atmosphère et aussi à partir de ce que les spécialistes appellent des proxys, des éléments d’informations indirects comme les isotopes du béryllium (10 Be) et du carbone (14 C) qui se forment dans les hautes couches de l’atmosphère par bombardement cosmique, phénomène appellé spallation. Quand l’activité magnétique solaire est faible, les rayons cosmiques provenant de la Galaxie ou d’au-delà sont moins bien déviés par le champ magnétique du Soleil et ils atteignent donc la Terre plus facilement. Ces proxys donnent une bonne estimation des variations de l’activité solaire passée qui a été très bien corrélée avec les variations du climat décrites également par l’étude des cernes de croissance des arbres et également diverses chroniques comme la date du début des vendanges en Bourgogne parfaitement bien répertoriée par les moines (ci-dessous une reconstitution des températures recalculée à partir de la date des vendanges en Bourgogne pour le cépage Pinot Noir). L’invention de la lunette suivie de celle du téléscope a ensuite permis de suivre « en direct » l’activité solaire en effectuant le comptage des taches solaires dont l’abondance est le reflet visuel de l’activité magnétique de l’astre.

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Avec la reconstitution de la teneur du seul 14 C au cours des années passées, entre les années 900 et aujourd’hui, 4 minima climatiques ont ainsi pu être identifiés sans ambiguïté, le minimum de Oort (1010-1050), le minimum de Wolf (1280-1350) puis le minimum de Spörer (1450-1550) et enfin le minimum de Maunder (1645-1715) à la suite duquel apparait le petit minimum dit de Dalton au début du XIXe siècle qui valut à Napoléon la débâcle de la campagne de Russie. Dans le diagramme ci-dessus l’échelle décrivant la teneur en 14 C est inversée pour bien mettre en évidence ces minimas. Les optima climatiques du Moyen-Age (950-1250) et moderne (1940-2015) correspondent donc à des teneurs en 10 Be et 14 C plus faibles puisque l’activité magnétique du Soleil était plus robuste.

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Quand le Docteur Valentina Zharkova mentionna pour la première fois en 2015 le modèle mathématique qu’elle avait formulé pour décrire les variations du champ magnétique solaire (voir les liens sur ce blog) elle confirma la validité de ce modèle en remontant dans le temps et ses équations corroborèrent les divers minima énumérés ci-dessus ainsi que les optima médiéval et contemporain mais elle fut étonnée de ne pas pouvoir confirmer l’existence du minimum dit de Spörer car aucune diminution de l’activité magnétique du Soleil – selon son modèle – n’était à signaler entre les années 1400 et 1600. Pourtant les abondances des isotopes radioactifs du béryllium et du carbone tendaient à prouver que cette activité magnétique avait chuté. Intriguée et croyant en toute bonne foi à son modèle mathématique elle entreprit de consulter d’autres proxys pour tenter de trouver une explication à ce minimum de Spörer.

Avec son équipe elle compila donc une longue série d’articles relatant des chroniques des XVe et XVIe siècles et elle découvrit ce qui avait jusque là passé inaperçu ou plutôt omis d’être mentionné : les explosions de supernova et la conséquence directe observable sur la Terre, jusqu’au Portugal et au sud de la Chine, d’aurores boréales spectaculaires.

Les aurores boréales (illustration en tête de billet : aurore boréale qui eut lieu durant l’été austral 2016-2017 au dessus de la Nouvelle-Zélande) sont la résultante d’une multitude de radiations, depuis les rayons gamma jusqu’à des ions lourds, qui peuvent atteindre l’atmosphère terrestre à la suite de l’explosion d’une étoile massive relativement proche de la Terre mais aussi de radiations plus intenses en raison de l’affaiblissement de l’activité magnétique du Soleil. Ce fut le cas à peu près au moment où une refroidissement du climat fut observé lors de ce minimum de Spörer avec l’explosion de deux étoiles situées respectivement dans les constellations de Vela Junior et de Cassiopeae, cette dernière aussi appelée nova de Tycho (1572), suivies de la nova de Kepler en 1604, qui inondèrent littéralement la Terre de rayonnements intenses et d’autres particules énergétiques. La nova décrite par Tycho Brahe a laissé dans les carottages glaciaires des traces d’oxyde d’azote, c’est dire à quel point cette explosion située pourtant à 8000 années-lumière de la Terre a profondément perturbé l’atmosphère. Ces deux explosions furent visibles en plein jour et à l’oeil nu pendant quelques semaines …

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C’est l’explication plausible qui a été trouvée par le Docteur Zharkova pour l’existence du minimum de Spörer. Dans le même ordre d’idée il est peut-être possible de relier le minimum climatique de Oort (1010-1050) à l’évènement stellaire le plus cataclysmique jamais répertorié par l’homme, l’explosion de la supernova qui eut lieu le 30 avril 1006 et qui fut aussi lumineuse que la Lune au premier quartier, soit 15 fois la luminosité de Vénus. Il est donc maintenant évident que non seulement le Soleil a un effet direct sur le climat terrestre mais que l’importance des radiations cosmiques – provenant ou non de l’explosion d’étoiles proches – sur le climat ne peut plus non plus être niée.

L’affaiblissement notoire de l’activité magnétique solaire (illustration ci-dessus) prévue par le modèle de Valentina Zharkova, entre 2020 et 2100, va donc favoriser les effets sur l’atmosphère du rayonnement cosmique moins bien dévié par le champ magnétique solaire, rayonnement qui provoquera, nul ne peut plus encore en douter, un refroidissement généralisé du climat comme ce fut le cas lors du minimum climatique de Spörer. Comme je l’ai mentionné dans plusieurs billets sur ce blog, les rayons cosmiques favorisent l’apparition d’espèces atomiques chargées et ces dernières entrainent l’agrégation des rares molécules d’eau présentes dans les hautes couches de l’atmosphère. Ce processus a pour résultat l’apparition de micro-cristaux de glace qui vont alors réfléchir efficacement le rayonnement solaire. Par voie de conséquence les températures au sol vont chuter peut-être brutalement, nul ne le sait encore …

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Le modèle de Valentina Zharkova prédit avec une précision presque diabolique l’évolution de cette activité magnétique solaire avec une quasi disparition des taches solaires au cours des années 2020-2080 matérialisées par les fameux diagrammes dits en ailes de papillon qui décrivent cette activité magnétique reconstruite ici.

Les alternances de couleurs matérialisent, pour faire bref, la direction du champ magnétique solaire, un cycle solaire complet durant en effet 2 x 11 ans pour que le champ magnétique retrouve sa position initiale. Préparez vos bonnets, vos foulards, vos moufles et vos bottes … et surtout ne croyez pas que je vous raconte n’importe quoi en ces temps de canicule tout à fait normaux pour la saison d’été qui pourraient se raréfier dans les prochaines années !

Source : ArXiv, Anthony Watts et Pierre Gosselin.

https://jacqueshenry.wordpress.com/2015/09/05/rechauffement-climatique-episode-6-fraude-scientifique-par-omission-leffet-du-soleil/

https://jacqueshenry.wordpress.com/2015/10/31/alerte-nous-entrons-dans-un-age-glaciaire/

ALERTE : nous entrons dans un âge glaciaire !

À un mois maintenant de la COP21 il est extrêmement intéressant de constater le revirement de la revue Nature, périodique hebdomadaire scientifique pluridisciplinaire qui a oeuvré en faveur des thèses relatives au réchauffement (changement) climatique en publiant une rubrique spécialisée intitulée « Nature Climate Change » au sujet de laquelle je me suis insurgé car la déontologie n’y est à l’évidence pas respectée puisque les papiers scientifiques (j’ai oublié les guillemets) acceptés pour publication sont revus par des pairs (peer-review) qui ne peuvent refuser de publier des travaux abondant dans le sens du changement climatique puisqu’ils sont choisis selon leur orientation scientifique et (accessoirement) idéologique.

Il se trouve que ce 29 octobre 2015 Nature Communications vient de mettre en ligne les travaux de Madame Valentina Zharkova dont j’ai fait mention dans ce blog le 5 septembre 2015. L’analyse minutieuse des « battements du cœur du Soleil » qu’a réalisé cette mathématicienne sont évidents : nous avons vécu un optimum climatique moderne qui vient de se terminer et nous nous acheminons vers un petit âge glaciaire qui perdurera jusqu’en 2100 puis les battements du soleil continueront avec une périodicité d’environ 400 ans. Il s’agit d’un énorme pavé dans la mare des adeptes inconditionnels du réchauffement climatique d’origine humaine. En effet les travaux de Madame Zharkova permettent de décrire à l’aide d’équations mathématiques un phénomène physique complexe avec précision : les variations passées de l’activité magnétique solaire.

Pourquoi cette publication est d’une importance extrême ? Il faut d’abord préciser que lorsqu’un phénomène physique ou physico-chimique peut être bien appréhendé à l’aide d’équations on considère qu’il est en quelque sorte validé. Je citerai un exemple que je connais bien : l’explication mathématique à l’aide d’équations parfois complexes de l’activité d’un enzyme. Cet exercice fut pour moi l’un des domaines de prédilection de mes travaux de biologiste. Pour les curieux il m’arriva de ne pouvoir décrire l’activité d’une glucokinase qu’à l’aide de fonctions appelées tangentes hyperboliques, les mathématiciens lecteurs de mon blog apprécieront. C’était pour l’anecdote mais n’importe quel scientifique est très satisfait lorsqu’il est arrivé à décrire et donc comprendre ses observations par une ou plusieurs équations mathématiques.

Le modèle de Madame Zharkova est spectaculaire dans sa précision puisqu’il permet d’expliquer par le calcul chaque cycle solaire passé sur une longue période – il a été ainsi possible de remonter avec une exactitude presque diabolique jusqu’à l’optimum climatique minoen 17 siècles avant l’ère présente. Il est donc entièrement validé par les données expérimentales et observations du climat passé à l’aide des proxys tels que l’abondance des isotopes de l’oxygène ou du béryllium qui permettent de reconstruire les variations du champ magnétique solaire. Là où les travaux de Madame Zharkova constituent une avancée remarquable est la précision des prédictions comme on peut le constater sur cette figure :

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Dans cette figure ce ne sont pas les cycles d’activité solaire de 11 ans que l’on a coutume de numéroter depuis 1750 (le cycle numéro 24 s’achève actuellement) mais la périodicité des couples de cycles de 22 ans. En effet, l’analyse mathématique se réfère aux cycles magnétiques car il faut 22 ans pour retrouver la même polarité magnétique au niveau de l’équateur solaire. Par exemple l’optimum moderne qui s’achève comportait 4 cycles magnétiques de 22 ans et huit cycles de taches solaires de 11 ans. La prédiction mathématique de l’évolution des cycles magnétiques solaires pour les années à venir ressemble sans en atteindre la même durée au petit âge glaciaire. L’activité magnétique du Soleil est déjà entrée dans une période de faiblesse qui se prolongera au delà de 2100 pour retrouver vers les années 2200 une amplitude comparable à celle de l’optimum moderne.

Qu’en déduire pour le climat terrestre puisque celui-ci est directement lié à l’activité magnétique du Soleil via l’effet des rayons cosmiques sur les hautes couches de l’atmosphère ? On sait d’ors et déjà que le climat va se refroidir comme ce fut le cas lors du minimum de Dalton (fin XVIIIe – début XIXe) et du minimum de Maunder (1600-1715). Cependant on ne en aucun cas déduire des travaux de Madame Zharkova une évolution précise du climat à venir, seule la tendance générale vers un refroidissement généralisé peut être raisonnablement admise. Par exemple on peut être certain que les hivers seront notoirement plus rigoureux, les étés plus frais et les intersaisons – printemps et automnes – « pourries ». Tout ça parce que les rayons cosmiques seront moins bien déviés par le bouclier magnétique solaire et atteindront plus violemment la Terre provoquant une augmentation significative du pouvoir de réflexion des hautes couches de l’atmosphère par la formation de micro-cristaux de glace et la formation soutenue de nuages dans les basses couches de l’atmosphère.

On assiste donc bien actuellement à une changement climatique mais celui-ci n’a rien à voir avec les activités humaines et il n’est pas orienté vers la hausse des températures mais vers la baisse peut-être brutale de ces dernières, il n’y a plus aucun doute !

Source et illustration : DOi: 10.1038/srep15689 en accès libre

Pour rappel :

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