Thèse soutenue

Objectifs climatiques définis en termes d’impacts : obtention de faisceaux de trajectoires d’activités anthropiques compatibles par inversion de la chaine causale
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Auteur / Autrice : Thomas Bossy
Direction : Philippe BousquetPhilippe Ciais
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géosciences
Date : Soutenance le 02/10/2023
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'environnement d'Île-de-France (Paris ; 1991-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1998-....)
référent : Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (1991-....)
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Géosciences, climat, environnement et planètes (2020-....)
Jury : Président / Présidente : Masa Kageyama
Examinateurs / Examinatrices : Benjamin Sanderson, Daniel Johansson, Céline Guivarch
Rapporteurs / Rapporteuses : Benjamin Sanderson, Daniel Johansson

Résumé

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Cette thèse présente une approche multidisciplinaire de la recherche sur la modélisation du changement climatique. Elle explore les limites du cadre actuel d'élaboration de scénarios prospectifs utilisé par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) et présente de nouvelles approches alternatives et complémentaires pour surmonter ces limites. À l'aide de Pathfinder, un modèle simple axé sur le climat et le cycle du carbone, on investit un espace inexploré par la gamme des modèles climatiques simples existants en incorporant les données les plus récentes et en inversant le processus usuel de génération des scénarios de changement climatique.Des perspectives d'amélioration de notre modèle sont ensuite identifiées en examinant la représentation de l'océan dans Pathfinder, en se concentrant sur le Nexus chaleur-carbone océanique et son rôle critique dans le cycle global du carbone et la réponse du climat aux émissions cumulées de CO2. Une comparaison est faite entre les représentations de l'interface carbone-chaleur océanique dans Pathfinder et les modèles du système terrestre les plus récents, mettant en évidence les divergences significatives et les implications potentielles pour les scénarios de réchauffement à venir.Après avoir présenté Pathfinder en détail, ma recherche examine tout d'abord les réductions d'émissions de CO2 physiquement nécessaires pour atteindre l'objectif de réchauffement global de 1,5C, en soulignant l'importance des émissions de CO2 provenant de l'utilisation des terres et du forçage non lié au CO2. Nous inversons ensuite la chaîne de causalité pour relier les impacts environnementaux aux activités anthropiques, ce qui constitue une approche unique. L'étude cartographie les espaces d'activités anthropiques compatibles avec certaines limites planétaires et introduit un cadre de modélisation qui tient compte du réchauffement climatique, de l'acidification des océans, de l'élévation du niveau de la mer et de la fonte de la banquise arctique.En outre, cette thèse examine le rôle des modèles d'évaluation intégrée dans la compréhension des coûts d'atténuation des émissions associés à ces scénarios climatiques. Elle explore l'impact des choix conceptuels dans ces modèles sur l'identification de scénarios d'atténuation robustes et examine les effets de l'incertitude physique et de l'équité intergénérationnelle.Ce manuscrit se termine par une appréciation des contributions clés de ma recherche doctorale à la modélisation du changement climatique, l'exploration de nouvelles frontières et opportunités dans le domaine, et de mon ressenti personnel sur le domaine de recherche. Dans l'ensemble, cette thèse représente une approche unique et innovante de la modélisation du changement climatique qui, je l'espère, fournira des outils pratiques pour l'évaluation et le développement de stratégies d'atténuation.