Il y a des articles qui confirment les attentes, et puis il y en a d’autres qui, discrètement, nous obligent à réexaminer les hypothèses que tout le monde répète depuis une décennie. Cette nouvelle étude de John Christy appartient sans conteste à cette dernière catégorie.

L’article intitulé « Diminution des températures extrêmes quotidiennes (chaud et froid) aux États-Unis limitrophe, de 1899-2025 » aborde un sujet devenu presque un rituel du discours public : les températures extrêmes. Le discours le plus répandu est simple et rarement remis en question : que les vagues de chaleur augmentent rapidement, les vagues de froid s’atténuent, et ces deux tendances sont étroitement liées aux émissions de gaz à effet de serre.

Prendre du recul

Ce que Christy a fait ici, c’est prendre du recul et poser une question plus fondamentale : que disent les observations réelles des stations, étendues aussi loin que possible dans le passé et examinées sans ajustements excessifs, concernant les extrêmes sur l’ensemble de la période historique ?

La réponse n’est pas tout à fait celle que les gros titres pourraient vous laisser penser.

Tout d’abord, un mot sur les données, car c’est là que réside une grande partie de l’intérêt de cet article. Christy réutilise le Réseau historique américain de surveillance climatique (USHCN), initialement constitué dans les années 1980 comme un sous-ensemble de stations de haute qualité bénéficiant de conditions d’observation relativement stables. Comme l’ont montré mes deux études sur les stations de surface, ce réseau n’a pas été entretenu avec la plus grande rigueur ces dernières décennies, près de la moitié des stations étant fermées depuis 2000. Plutôt que de se résigner à cette dégradation, l’étude reconstruit et complète les enregistrements, en reliant les données de stations voisines présentant des corrélations élevées et un biais minimal afin de combler les lacunes.

Il en résulte un ensemble de données comprenant 1 211 stations, avec un taux de complétude d’au moins 92 %, couvrant la période de 1899 à 2025 et constitué de plus de 40 millions d’observations quotidiennes. Il est important de noter qu’il s’agit d’observations réelles, et non de produits mensuels homogénéisés. Comme l’indique l’article : « Toutes les valeurs utilisées sont des températures réelles observées… sans aucune interpolation spatiale ou temporelle ni aucune autre méthode d’homogénéisation appliquée aux observations des stations. »

Principales conclusions

Ce seul fait devrait retenir l’attention de quiconque ayant suivi les débats de longue date sur les ajustements et le traitement des données. Passons maintenant aux principales conclusions.

Le principal résultat est d’une simplicité presque désarmante :  les températures extrêmes, tant chaudes que froides, ont diminué sur l’ensemble de la période enregistrée.

Le résumé est clair : « Les indicateurs de chaleur estivale extrême… montrent de légères tendances négatives depuis 1899… Les indicateurs de températures extrêmement froides indiquent également un déclin… En résumé, les cas de températures extrêmes, tant chaudes que froides, ont diminué depuis 1899. »

Il ne s’agit pas d’une erreur de frappe, ni d’une statistique sélective. L’étude examine plusieurs définitions des extrêmes, notamment les événements ponctuels, les fréquences quotidiennes de records, l’amplitude des anomalies et les vagues de chaleur et de froid s’étalant sur plusieurs jours. Un schéma constant se dégage de ces différents indicateurs.

Commençons par la question la plus simple : quand est-ce que les événements les plus extrêmes se sont-ils produits ?

D’après les résultats, les années les plus chaudes ne sont pas récentes. L’année 1936 domine largement les relevés, représentant environ 22 % des stations ayant enregistré leur journée la plus chaude jamais mesurée. Les années suivantes les plus importantes se situent au début et au milieu du XXe siècle, avec 1934, 1930 et 1954 qui devancent la plupart des données modernes.

Les épisodes de froid extrême racontent une histoire similaire, mais en sens inverse, l’année 1899 se distinguant par la fameuse vague de froid arctique qui détient encore de nombreux records.

Ces éléments devraient déjà inciter à la prudence quant à l’idée que les phénomènes extrêmes actuels soient sans précédent. Les observations montrent que les événements les plus graves, du moins aux États-Unis, ne constituent pas un phénomène moderne.

Records quotidiens de températures maximales et minimales

Passant à un indicateur plus robuste, l’étude examine la fréquence des records de température hautes et basses quotidiens. Là encore, les années 1930 dominent en matière de chaleur, avec une moyenne de 6,7 records maximaux quotidiens par station en 1936, bien supérieure à la fréquence aléatoire attendue. Ce qui se produit après ce pic est plus intéressant que le pic lui-même. On observe une forte baisse des records de chaleur des années 1950 aux années 1970, suivie d’une reprise partielle ces dernières décennies. Mais même cette reprise n’atteint pas les niveaux observés durant la période précédente.

L’article indique :

« La période de 15 ans la plus récente… était légèrement supérieure à la valeur attendue… mais bien inférieure au niveau record de 35,1 atteint entre 1925 et 1939. »

Autrement dit, des augmentations récentes existent, mais elles restent modestes par rapport à la fourchette historique.

Les relevés de froid présentent une tendance différente, avec un net déclin depuis les années 1990. Cette tendance correspond davantage aux prévisions d’un climat plus chaud, même si l’article prend soin de préciser que des facteurs non climatiques tels que l’urbanisation peuvent également jouer un rôle.

L’un des résultats les plus révélateurs provient de l’analyse de l’ampleur des extrêmes. En comparant les jours les plus chauds et les plus froids de chaque année, on constate que l’écart entre eux a diminué d’environ 6 degrés Fahrenheit au cours du siècle dernier.

Il s’agit d’une réduction de la variabilité, et non d’une amplification. Le système, du moins selon ces indicateurs, semble se modérer plutôt que de devenir plus extrême.

Les vagues de chaleur et les vagues de froid offrent une autre perspective. L’étude les définit comme des périodes d’au moins six jours consécutifs où les températures dépassent le 90e percentile ou sont inférieures au 10e percentile. Au fil du temps, le nombre total de ces journées extrêmes a diminué d’environ 30 % depuis le début du XXe siècle.

Période de pointe des vagues de chaleur

La période de pointe des vagues de chaleur s’est située entre 1930 et 1944. Le minimum a été observé dans les années 1960 et 1970. Les dernières décennies montrent une certaine augmentation, notamment dans l’ouest des États-Unis, mais toujours sans atteindre les niveaux historiques.

Le phénomène de vague de froid est plus simple : on observe un déclin constant dans la plupart des régions. Pris ensemble, ces résultats indiquent une diminution à long terme des épisodes de températures extrêmes aux États-Unis, avec des variations régionales et quelques hausses récentes dans certaines zones.

Avant de tirer des conclusions hâtives, il convient de préciser que l’article consacre un temps considérable à l’examen des réserves, et c’est là que les choses deviennent plus nuancées.

Les facteurs non climatiques sont un thème récurrent. Les déplacements de stations, les changements d’instrumentation et surtout l’urbanisation/les problèmes de localisation peuvent introduire des biais. L’étude de cas de Fresno est particulièrement révélatrice. Dans cette ville, les températures minimales ont augmenté de plus de 5 °F par rapport aux stations rurales voisines, principalement en raison du développement local.

C’est important car de nombreux indicateurs de températures extrêmes dépendent des températures minimales, notamment pour les épisodes de froid. Si les températures nocturnes sont artificiellement élevées par l’urbanisation, les épisodes de froid extrême sembleront diminuer même si les conditions atmosphériques générales n’ont pas beaucoup changé.

Christy le reconnaît explicitement, notant que les effets de l’urbanisation sont « bien documentés » et affectent de manière disproportionnée les températures minimales.

Parallèlement, les températures maximales, qui sont à l’origine des épisodes de chaleur extrême, sont moins sensibles à ces effets locaux. De ce fait, l’absence de tendance à la hausse marquée des épisodes de chaleur extrême est plus difficile à attribuer à des artefacts de mesure.

Variabilité naturelle

Un autre point important à souligner est le rôle de la variabilité naturelle. L’article insiste à plusieurs reprises sur l’ampleur des événements extrêmes du début du XXe siècle, notamment les vagues de chaleur des années 1930. Ces événements constituent un critère de comparaison élevé et compliquent les tentatives d’attribuer les changements récents à des facteurs spécifiques.

Comme l’explique l’auteur, « l’ampleur de la variabilité naturelle locale et régionale à court terme… est supérieure à l’ampleur du réchauffement dû aux GES » dans ces indicateurs.

Il s’agit d’une affirmation concernant le rapport signal/bruit. Même si les gaz à effet de serre contribuent au réchauffement climatique, leur influence sur les phénomènes extrêmes aux États-Unis pourrait être faible par rapport à la variabilité inhérente du système.

L’article prend également la décision inhabituelle de comparer directement ses conclusions aux affirmations du cinquième rapport national sur le climat. C’est là que le discours dominant se trouve quelque peu remis en question. Le rapport NCA5 affirme que le changement climatique accroît la fréquence et l’intensité des vagues de chaleur. Christy examine cette affirmation dans le rapport et constate que, lorsqu’elle est précisée, elle s’applique à certaines régions et périodes, notamment depuis 1960.

L’analyse des données révèle que la tendance à l’échelle des États-Unis limitrophe concernant le nombre de jours de canicule depuis 1960 est positive, mais faible (de l’ordre de 3 %) et n’est pas statistiquement significative. Au niveau régional, les augmentations se concentrent dans le Sud-Ouest, tandis que d’autres régions affichent peu de changements, voire des baisses.

Réalité complexe

Cela ne signifie pas que le NCA5 a entièrement tort, mais cela suggère que des déclarations larges et généralisées peuvent masquer une réalité plus complexe.

Un exemple particulièrement intéressant concerne l’utilisation de seuils, comme le nombre de jours où la température dépasse 35 °C (95 °F). Ces seuils ont tendance à privilégier les régions où de telles températures sont fréquentes, ce qui fausse la perception globale. En revanche, l’utilisation de seuils basés sur les percentiles permet d’obtenir des répartitions spatiales plus cohérentes et moins dominées par quelques zones chaudes.

Cela nous rappelle que la façon dont on définit un « extrême » peut influencer considérablement les conclusions que l’on tire.

Où cela nous mène-t-il ? Le principal enseignement de cet article n’est pas que rien ne change, mais que la réalité des températures extrêmes aux États-Unis est plus complexe qu’on ne le laisse souvent entendre.

Sur l’ensemble des 127 années d’observation, on constate une diminution des épisodes de froid extrême, quelques augmentations régionales des épisodes de chaleur extrême et une réduction globale de la fréquence et de l’ampleur des événements les plus graves.

Il existe également des incertitudes importantes liées aux méthodes de mesure, à l’environnement des stations et à l’exhaustivité des données, autant de facteurs susceptibles d’influencer les résultats. Et, peut-être plus important encore, il y a l’influence persistante de la variabilité naturelle, qui peut engendrer des fluctuations extrêmes comparables, voire supérieures, à celles associées aux tendances à long terme.

Pour celles et ceux qui s’intéressent aux interactions entre climatologie et politiques publiques, ce sujet est crucial. Les décisions sont souvent justifiées par des arguments relatifs à l’augmentation des phénomènes climatiques extrêmes, or ces arguments sont rarement examinés à la lumière de l’ensemble des données d’observation.

L’ouvrage de Christy ne tranche pas le débat, mais il offre une perspective détaillée et étayée par des données qu’il est difficile d’ignorer. Il soulève des questions sur l’attribution, sur le rôle relatif des influences locales et globales, et sur la fiabilité des indicateurs couramment utilisés.

En bref, c’est le genre d’article qui invite à un examen plus approfondi plutôt qu’à des conclusions hâtives.