5.2 Enseignement scientifique en classe de Terminale

5.2.1 Rétroactions climatiques

SimClimat permet de brancher ou débrancher certaines rétroactions climatiques, dont celles de la vapeur d'eau et de l'albédo des glaces, pour les mettre en évidence et en quantifier leur effet (section 3.2.2). Il permet donc d'aborder le “savoirs” et “savoir-faire” suivants:

savoirs

savoir-faire L'évolution de la température terrestre moyenne résulte de plusieurs effets amplificateurs (rétroaction positive), dont : - l'augmentation de la concentration en vapeur d'eau (gaz à effet de serre) dans l'atmosphère ; - la décroissance de la surface couverte par les glaces et diminution de l'albédo terrestre ;

 

Mais comme il ne contient pas de représentation du $CH_{4}$, il ne permet pas d'aborder le point de “savoirs” suivant:

savoirs (non traitable avec SimClimat)

savoir-faire - le dégel partiel du permafrost provoquant une libération de GES dans l'atmosphère.

5.2.2 Modèles climatiques

SimClimat est un exemple de modèle physique de climat, même s'il est très simplifié par rapport à ceux utilisés pour le GIEC (section 4). Il est basé sur des équations physiques (section 2) et peut être comparé à notre connaissances des paléoclimats (section 2.1). Il permet donc d'illustrer le “savoirs” et “savoir-faire” suivants:

savoirs

savoir-faire Les modèles climatiques s'appuient sur : - la mise en équations des mécanismes essentiels qui agissent sur le système Terre ; - des méthodes numériques de résolution. Les résultats des modèles sont évalués par comparaison aux observations in situ et spatiales ainsi qu'à la connaissance des paléoclimats. Ces modèles, nombreux et indépendants, réalisent des projections climatiques. Après avoir anticipé les évolutions des dernières décennies, ils estiment les variations climatiques globales et locales à venir sur des décennies ou des siècles.

5.2.3 Rôle de l'homme dans le réchauffement climatique en cours

SimClimat permet de mettre en évidence le rôle des activités humaines dans le réchauffement en cours (section 3.2.1). Il permet donc d'aborder les “savoirs” suivant:

savoirs

savoir-faire L'analyse scientifique combinant observations, éléments théoriques et modélisations numériques permet aujourd'hui de conclure que l'augmentation de température moyenne depuis le début de l'ère industrielle est liée à l'activité humaine : CO2 produit par la combustion d'hydrocarbures, la déforestation, la production de ciment ;

Toutefois, dans ce point, SimClimat ne permet pas de séparer les différentes sources d'émissions anthropiques (combustion, déforestation, production de ciment). De plus, il ne contient pas de représentation du $CH_{4}$ et donc ne permet d'aborder que l'effet du $CO_{2}$: il ne permet pas d'aborder le point de “savoirs” suivant:

savoirs (non traitable avec SimClimat)

savoir-faire ... liée à l'activité humaine ...: CH4 produit par les fuites de gaz naturel, la fermentation dans les décharges, certaines activités agricoles.

5.2.4 Projections climatiques

SimClimat permet de faire des projections climatiques en terme de température et de niveau des mers d'ici la fin du siècle, qui sont semblables à celles des modèles de climat présentées dans le rapport du GIEC (section 16). Il permet donc d'aborder les “savoirs” suivants:

savoirs

savoir-faire Les modèles s'accordent à prévoir, avec une forte probabilité d'occurrence, dans des fourchettes dépendant de la quantité émise de GES : - une augmentation de 1,5 à 5°C de la température moyenne entre 2017 et la fin du XXIe siècle ; - une élévation du niveau moyen des océans entre le début du XXIe siècle et 2100 pouvant atteindre le mètre ;

 

Mais compte tenu de la simplicité du modèle physique, il ne permet pas d'aborder:

savoirs (non traitable avec SimClimat)

savoir-faire - des modifications des régimes de pluie et des événements climatiques extrêmes ; - une acidification des océans ; - un impact majeur sur les écosystèmes terrestres et marins.

 

Comme SimClimat permet de mettre en œuvre la démarche expérimentale en comparant expériences témoins et expériences de sensibilité, et permet de brancher ou débrancher certains phénomènes, il permet de traiter le “savoir faire” suivant:

savoirs

savoir-faire