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Soutenance

Yann Quilcaille (LSCE)

Titre : Revisiting emissions and climate scenarios with a compact Earth system model

Date et heure : Le 05-09-2018 à 14h00

Type : thèse

Université qui délivre le diplôme : UPMC

Lieu : Campus de Jussieu, salle de conférence TEB, Tour 46-56, 2e étage
Membres du jury :

- M.Philippe CIAIS (LSCE-CEA) - Directeur de thèse

- M. Franck LECOCQ (CIRED-ENPC) - Co-directeur de thèse

- M. Thomas GASSER (IIASA) - Co-directeur de thèse

- M. Glen PETERS (CICERO) - Rapporteur

- M. Joeri ROGELJ (IIASA) - Rapporteur

- Mme Céline GUIVARCH (CIRED-ENPC) - Examinatrice

- Mme Greet JANSSENS-MAENHOUT (JRC) - Examinatrice

- M. Philippe BOUSQUET (LSCE-UVSQ) - Examinateur

Résumé :

Cette thèse met en perspective un ensemble d'éléments des scénarios socio-économiques sous l'angle de la modélisation du climat. Ces éléments contribuent à améliorer la compréhension de l'état actuel des sciences du climat. En parallèle, ces éléments montrent le potentiel du récent modèle compact du système Terre OSCAR v2.2. Le premier élément concerne l'incertitude des émissions. Bien que les inventaires d'émissions soient incertains, nous ignorons dans quelle mesure ces incertitudes affectent les projections climatiques. Nous quantifions cet impact pour les émissions des énergies fossiles, la principale cause du changement climatique. Nous montrons que ces incertitudes dans les émissions augmentent avec l'utilisation des énergies fossiles non-conventionnelles, mais qu'elles n'augmentent pas significativement l'incertitude dans les projections climatiques. Nous montrons toutefois des exceptions pour des variables d'intérêt pour la qualité de l'air. Le second élément est une analyse climatique des récents scénarios Shared Socio-Economic Pathways (SSP). Nous montrons la présence des failles dans la base de données, que nous comblons. Sur cette base, nous calculons les projections climatiques des scénarios SSP. Nous identifions des incohérences dans l'utilisation des émissions CO2 dues à l'utilisation des terres calculées par les modèles intégrés et des variables associées . Nous identifions des compromis dans les réductions d'émissions pour l'atténuation du changement climatique. Nous réévaluons de manière plus robuste les budgets carbone. Les incertitudes dans les élévations de températures sont examinées en détail. Le troisième élément concerne les émissions négatives. La plupart des scénarios utilisent des émissions négatives pour limiter le changement climatique à 2°C, et donc respecter l'Accord de Paris. A l'aide d'une version développée de OSCAR v2.2, nous calculons ce qu'impliquent ces techniques d'absorption de CO2 pour le système Terre. Nous identifions les réversibilités des différentes parties du système terre, et évaluons le potentiel de refroidissement de ces techniques. Nous montrons aussi que la reforestation pourrait être moins apte à atténuer le changement climatique, du fait du changement dans l'albedo de surface. Par ailleurs, le potentiel des techniques d'alcalinisation des eaux de surfaces pour atténuer le changement climatique pourrait être inférieur à celui initialement estimé. Dans l'ensemble, cette thèse identifie des défauts dans le développement actuel des scénarios. Certains ne constituent pas un problème pour les projections climatiques, comme les incertitudes dans le calcul des émissions. D'autres nécessitent une attention particulière, comme le calcul des émissions CO2 dues au LUC par les IAMs ou l'éventuelle surestimation des capacités des techniques de CDR. Ce travail renforce l'urgence du besoin d'atténuation du changement climatique, et appelle à une meilleure cohérence interne dans les sciences du climat.

Contact :
yann.quilcaille@lsce.ipsl.fr
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