Déséquilibre énergétique terrestre : le signal ignoré

Pourquoi la température moyenne de surface, celle qu'on cite dans chaque bulletin météo, chaque rapport du GIEC, chaque négociation climatique, ne représente-t-elle qu'un pour cent de l'énergie excédentaire accumulée par le système Terre ? C'est la question que pose le déséquilibre énergétique terrestre, un indicateur que la plupart des citoyens, et même beaucoup de décideurs, n'ont jamais entendu nommer.

Voici la conclusion d'emblée : le déséquilibre énergétique terrestre (EEI, pour Earth Energy Imbalance) est l'indicateur le plus intégrateur dont disposent les climatologues. Il mesure la totalité de l'énergie que la Terre accumule, pas seulement ce que l'atmosphère en surface laisse percevoir. Et ce déséquilibre a doublé en moins de quinze ans. Quand j'ai présenté ce graphique à des étudiants de master en sciences de l'environnement l'an dernier, la réaction la plus fréquente n'a pas été la surprise face aux chiffres. C'était : « Pourquoi on ne parle jamais de ça ? »

Le déséquilibre énergétique terrestre est la différence entre l'énergie solaire absorbée par la Terre et l'énergie que la planète rayonne vers l'espace sous forme de rayonnement infrarouge. On l'exprime en watts par mètre carré (W/m2). Quand cette valeur est positive, la Terre accumule de l'énergie. Elle se réchauffe.

Concrètement, cela signifie que le système climatique dans son ensemble (océan, atmosphère, continents, glaces) reçoit plus d'énergie qu'il n'en évacue. L'effet de serre renforcé par les gaz à effet de serre d'origine humaine est le moteur principal de ce déséquilibre : le CO2, le méthane et le protoxyde d'azote piègent une fraction croissante du rayonnement infrarouge sortant.

La nuance est importante ici. La température moyenne de surface, celle qu'on affiche à la télévision, ne reflète que l'énergie stockée dans la couche atmosphérique la plus basse. Or cette couche ne représente qu'environ un pour cent de l'excès de chaleur total. Tout le reste va dans l'océan.

La répartition de cet excès d'énergie est déséquilibrée de manière spectaculaire. Selon le rapport de l'Organisation météorologique mondiale publié le 23 mars 2026 (State of the Global Climate 2025, WMO-No. 1391), plus de 91 % de la chaleur excédentaire finit dans l'océan. Les continents en absorbent environ cinq pour cent, la fonte des glaces trois pour cent, et l'atmosphère proche de la surface environ un pour cent.

C'est un point que je martèle en cours, parce qu'il change tout à la compréhension du problème. Le réchauffement climatique n'est pas d'abord un phénomène atmosphérique. C'est un phénomène océanique. L'atmosphère est le thermomètre visible, l'océan est le calorimètre invisible. Et quand on regarde ce calorimètre, les chiffres sont sans ambiguïté.

En 2025, le contenu thermique de l'océan (OHC, Ocean Heat Content) a battu un record absolu pour la neuvième année consécutive, selon les données publiées par Cheng et al. dans Advances in Atmospheric Sciences (2026). Les deux mille premiers mètres d'océan ont absorbé 23 zettajoules (ZJ) supplémentaires en une seule année, contre 16 ZJ en 2024. Pour donner un ordre de grandeur (et j'utilise cette comparaison avec prudence, parce qu'elle a ses limites pédagogiques), 23 ZJ correspondent à environ 37 ans de consommation mondiale d'énergie primaire au rythme de 2023.

Le taux de réchauffement océanique entre 2005 et 2025 est de 11 à 12,2 ZJ par an, soit plus du double du taux observé entre 1960 et 2005. L'accélération n'est pas linéaire.

Deux systèmes de mesure indépendants convergent vers les mêmes conclusions. C'est cette double confirmation qui rend le signal si robuste.

Le premier est CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System), un ensemble d'instruments de la NASA embarqués sur plusieurs satellites depuis 1997. CERES mesure le rayonnement solaire réfléchi et le rayonnement infrarouge émis par la Terre au sommet de l'atmosphère. Le produit de données qui en résulte (CERES EBAF, Energy Balanced and Filled, Edition 4.2) permet de suivre l'évolution de l'EEI avec une bonne résolution temporelle. CERES a une limitation connue : il ne résout pas bien la magnitude absolue de l'EEI (la calibration absolue est difficile depuis l'espace), mais il suit avec précision la variabilité et les tendances.

Le second est le réseau Argo, un ensemble de plusieurs milliers de bouées océaniques autonomes qui mesurent la température et la salinité de l'océan jusqu'à deux mille mètres de profondeur. Argo fournit une mesure indépendante du contenu thermique océanique, qui est directement lié à l'EEI puisque l'océan absorbe plus de 91 % de l'excès d'énergie. La calibration croisée entre CERES et Argo est ce qui permet de contraindre la valeur absolue du déséquilibre.

Prenons un exemple parlant. En 2021, Loeb et al. ont publié dans Geophysical Research Letters une étude montrant que les deux systèmes, satellites et bouées, mesuraient indépendamment un doublement de l'EEI entre mi-2005 et mi-2019 : d'environ 0,5 W/m2 à environ 1,0 W/m2. Quand deux méthodes de mesure totalement différentes donnent le même résultat, la confiance dans le signal est élevée.

C'est là que le sujet devient préoccupant, et je pèse le mot. Les données montrent une accélération nette depuis le début des années 2000.

La première décennie de mesures CERES (mars 2000 à février 2010) donnait un EEI moyen d'environ 0,5 W/m2. La décennie suivante (janvier 2013 à décembre 2022) donne environ 1,0 W/m2. La tendance linéaire sur la période 2000-2022, calculée par Loeb et al. (2024) dans Surveys in Geophysics, est de 0,45 plus ou moins 0,18 W/m2 par décennie. C'est un taux de croissance rapide pour un indicateur planétaire.

Et puis il y a 2023. Mauritsen et al., dans une étude publiée en 2025 dans AGU Advances, rapportent une valeur observée d'environ 1,8 W/m2 pour 2023, soit le double de ce que les modèles climatiques prédisaient. Il faut nuancer ce chiffre : 2023 a été marqué par un El Nino puissant et par les effets possibles de la réduction des aérosols sulfatés (liée à la réglementation maritime IMO 2020, qui a réduit les émissions de soufre du transport maritime). Ces deux facteurs augmentent temporairement l'absorption solaire. La valeur de 1,8 W/m2 n'est probablement pas la nouvelle norme permanente, mais le fait qu'un pic pareil soit possible dans le système actuel est en soi une information.

Pour mettre ce chiffre en perspective : la règle approximative utilisée en climatologie est qu'un W/m2 d'EEI correspond à environ 0,8 degré Celsius de réchauffement de surface à l'équilibre. Avec un EEI moyen autour de 1 W/m2 (et des pics à 1,8), le réchauffement auquel le système Terre est « engagé » dépasse ce que la température de surface actuelle laisse voir. Une partie de ce réchauffement est encore dans le pipeline, stockée dans l'océan profond. Elle se manifestera dans les décennies à venir, même si les émissions de gaz à effet de serre cessaient demain.

L'augmentation de l'EEI est tirée principalement par une hausse du rayonnement solaire absorbé (environ 0,9 W/m2 sur la période 2000-2022, selon Loeb et al. 2024), partiellement compensée par une hausse du rayonnement infrarouge sortant (environ 0,4 W/m2). L'explication tient en un mot : l'albédo, la réflectivité de la Terre, diminue.

Plusieurs facteurs contribuent à cette baisse. La fonte des glaces (la cryosphère est un puissant réflecteur solaire, et sa surface diminue). La réduction des aérosols sulfatés dans l'atmosphère (ces particules reflétaient une partie du rayonnement solaire entrant, et leur diminution, bénéfique pour la qualité de l'air, a un effet réchauffant collatéral). L'augmentation de la vapeur d'eau dans l'atmosphère (qui absorbe davantage de rayonnement). La réduction de la couverture nuageuse dans certaines régions. Chacun de ces mécanismes est une boucle de rétroaction qui amplifie le déséquilibre initial.

Sur ce point, j'avoue que les interactions entre ces facteurs me laissent perplexe quant à la capacité des modèles à les prédire correctement. La valeur observée de 1,8 W/m2 en 2023 était significativement au-dessus des projections. Quand la réalité dépasse les modèles, ce n'est pas les modèles qui ont tort sur la physique de base : c'est que certaines rétroactions sont plus fortes ou plus rapides que prévu.

Le rapport annuel de l'OMM sur l'état du climat mondial, publié le 23 mars 2026, contient une nouveauté significative. Pour la première fois, l'EEI est inclus comme indicateur climatique clé aux côtés de la température de surface, du contenu thermique océanique, du niveau des mers et de la concentration en gaz à effet de serre.

Le rapport confirme que l'EEI a atteint son plus haut niveau depuis le début des observations en 1960. Les onze années de 2015 à 2025 sont les onze plus chaudes jamais enregistrées sur les 176 ans de relevés instrumentaux. Les niveaux de CO2 atmosphérique sont les plus élevés depuis au moins deux millions d'années, avec la plus forte augmentation annuelle depuis le début des mesures modernes en 1957.

Ce changement de statut dans le rapport OMM n'est pas cosmétique. Il signale que la communauté scientifique considère désormais l'EEI comme un indicateur aussi fondamental que la température pour comprendre la trajectoire climatique. Et la trajectoire, c'est ce qui compte, parce que l'EEI renseigne sur le réchauffement futur, pas seulement sur le réchauffement passé. C'est la différence entre regarder la vitesse d'un véhicule et regarder l'accélération.

Un EEI durablement élevé signifie que le système Terre accumule de l'énergie plus vite qu'il ne peut l'évacuer. Cette énergie accumulée se traduit par la fonte accélérée des calottes glaciaires, la dilatation thermique des océans (le niveau des mers a monté de 11 cm depuis 1993, avec un taux de 4,75 mm/an depuis 2012 contre 2,65 mm/an avant), l'acidification océanique (le pH est à des valeurs sans précédent depuis 26 000 ans) et le déplacement des zones climatiques.

La question que posent les données actuelles, et que la communauté scientifique n'a pas encore tranchée de manière définitive, est de savoir si l'accélération de l'EEI est une tendance structurelle ou si elle contient une part significative de variabilité naturelle (cycles El Nino/La Nina, aérosols volcaniques). Les deux réponses ne sont pas mutuellement exclusives, et c'est ce qui rend le diagnostic difficile. La tendance de fond est réelle. Mais l'amplitude des fluctuations autour de cette tendance reste mal contrainte.

Ce qui est certain : tant que l'EEI reste positif, la Terre continue de se réchauffer. Même si la température de surface se stabilisait temporairement (comme lors d'une phase La Nina), l'énergie continuerait de s'accumuler dans l'océan. C'est un point contre-intuitif que beaucoup de gens ne saisissent pas : une année « moins chaude » en surface ne signifie pas que le réchauffement s'arrête. Elle signifie que l'océan absorbe la chaleur à la place.

La seule manière de ramener l'EEI vers zéro est de réduire la concentration de gaz à effet de serre dans l'atmosphère, ou d'augmenter la réflectivité terrestre. La première option passe par la réduction des émissions et le retrait de carbone. La seconde est le domaine de la géo-ingénierie solaire, dont les risques et les incertitudes restent considérables.

Le déséquilibre énergétique terrestre est le compteur que personne ne regarde. Il devrait être le premier indicateur cité dans chaque discussion sur le climat, avant la température de surface. Parce que la température nous dit où on en est. L'EEI nous dit où on va.

• WMO, State of the Global Climate 2025 (WMO-No. 1391), publié le 23 mars 2026
• WMO, communiqué « Earth's climate swings increasingly out of balance », 23 mars 2026
• Loeb, N.G. et al. (2021), « Satellite and Ocean Data Reveal Marked Increase in Earth's Heating Rate », Geophysical Research Letters, DOI: 10.1029/2021GL093047
• Loeb, N.G. et al. (2024), « Observational Assessment of Changes in Earth's Energy Imbalance Since 2000 », Surveys in Geophysics, DOI: 10.1007/s10712-024-09838-8
• Mauritsen, T. et al. (2025), « Earth's Energy Imbalance More Than Doubled in Recent Decades », AGU Advances, DOI: 10.1029/2024AV001636
• Cheng, L. et al. (2026), « Ocean Heat Content Sets Another Record in 2025 », Advances in Atmospheric Sciences, DOI: 10.1007/s00376-026-5876-0
• Hansen, J. et al. (2005), « Earth's energy imbalance: Confirmation and implications », Science, 308(5727), 1431-1435
• NASA CERES, ceres.larc.nasa.gov/science/