Pour comprendre ce phénomène, il faut remonter au 6 août 2018. Ce jour-là, dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, l'écologue australien Will Steffen et un collectif international codirigé par Johan Rockström (Stockholm Resilience Centre), Katherine Richardson (Université de Copenhague) et Hans Joachim Schellnhuber (Institut Potsdam) publient un papier de neuf pages qui va déplacer durablement le vocabulaire du débat climatique : Trajectories of the Earth System in the Anthropocene. Le terme « Hothouse Earth » y apparaît pour désigner non plus un état chaud de la planète, mais un régime climatique vers lequel le système Terre pourrait basculer de manière irréversible si certains seuils sont franchis.
Les données racontent une histoire qui ne se contente pas du discours classique sur le réchauffement progressif. Steffen et ses co-auteurs proposent une lecture systémique : au-delà d'un seuil estimé à environ 2°C au-dessus du niveau préindustriel, les rétroactions biogéophysiques internes au système Terre prennent le relais des émissions humaines. La trajectoire devient autonome. Même un arrêt total des émissions anthropiques ne suffit plus à stabiliser le climat. Le concept s'appelle Hothouse Earth.
Le seuil planétaire : 2°C, point de non-retour#
Le papier identifie une bifurcation potentielle de la trajectoire climatique autour du seuil de 2°C. En dessous, le système peut être stabilisé à des températures intermédiaires (entre +1,5 et +2°C) avec un effort d'atténuation soutenu : c'est la trajectoire « Stabilized Earth » envisagée par l'Accord de Paris. Au-delà, le système entre dans une dynamique différente : la trajectoire « Hothouse Earth » mène à un nouvel état d'équilibre estimé entre +4 et +5°C au-dessus du préindustriel, avec un niveau des mers 10 à 60 mètres plus haut qu'aujourd'hui sur une échelle de plusieurs siècles à millénaires.
La précision sur le seuil est volontairement entourée de prudence. Les auteurs écrivent que le seuil pourrait se situer dans la fourchette +1,5 à +2,5°C, le centrage à 2°C reflétant l'état des connaissances de 2018 sur les boucles de rétroaction du carbone. La marge d'incertitude reste large parce que la science des points de bascule individuels est en pleine reconstruction depuis les années 2010. On y reviendra.
Dix dominos qui se déclenchent en cascade#
Le mécanisme physique au cœur du concept tient en une chaîne de causalité. Steffen et al. identifient dix processus biogéophysiques susceptibles, une fois activés, de générer leurs propres émissions de gaz à effet de serre ou de modifier l'albédo planétaire au point d'amplifier le réchauffement.
Parmi ces dominos : le dégel du permafrost arctique qui libérerait méthane et CO₂ stockés sur 10 000 ans, le dépérissement de la forêt amazonienne par savanisation, le déclin des forêts boréales par feux et insectes, la fonte des calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique occidental, le ralentissement de la circulation thermohaline atlantique (AMOC), la dissolution des hydrates de méthane océaniques, l'affaiblissement des puits de carbone terrestres et océaniques, la modification des moussons tropicales. Chaque élément, pris isolément, a son propre seuil thermique. Le cœur de l'analyse Steffen, c'est l'idée que le franchissement d'un seuil peut en déclencher un autre par effet domino.
Paradoxalement, c'est cette logique de cascade qui fait du concept un outil scientifique puissant et un objet politique controversé. Les auteurs ne disent pas que les dix dominos vont tous tomber. Ils écrivent que la probabilité que l'un déclenche les suivants augmente non linéairement avec le réchauffement global. C'est précisément cette non-linéarité qui est le risque systémique.
Ce qui distingue Hothouse Earth d'un simple réchauffement#
L'écart conceptuel par rapport à la grammaire du GIEC est subtil mais déterminant. Le point de bascule climatique désigne le franchissement d'un seuil local au-delà duquel un sous-système (banquise, forêt, courant) bascule vers un nouvel état d'équilibre. Hothouse Earth désigne, à un niveau supérieur, la possibilité que ces basculements locaux s'enchaînent jusqu'à entraîner le système Terre entier dans une trajectoire qui n'est plus celle qu'auraient connue les huit derniers cycles glaciaires-interglaciaires sur 1,2 million d'années.
L'enjeu n'est pas seulement de température. C'est l'autonomisation du processus par rapport au levier humain. Dans un scénario Hothouse, la planète ne réagit plus à nos choix énergétiques avec la même sensibilité qu'aujourd'hui. La capacité de pilotage diminue à mesure que les rétroactions internes prennent le relais. C'est précisément cette perte de contrôle qui fait basculer la question climatique du registre technique (réduire les émissions) au registre civilisationnel (préserver les conditions d'habitabilité).
L'histoire, ici, se répète avec une variante : la planète a déjà connu un état Hothouse au Paléocène-Éocène il y a 56 millions d'années, avec un PETM (Paleocene-Eocene Thermal Maximum) marqué par un réchauffement de +5 à +8°C en quelques milliers d'années. La vitesse anthropique du réchauffement actuel reste, elle, environ dix fois supérieure à celle du PETM, ce qui change radicalement les conditions d'adaptation biologique.
Réception scientifique : la controverse féconde#
Le papier a fait l'objet d'un débat scientifique intense à sa sortie. Plusieurs climatologues, dont Michael Mann (Penn State), ont salué le cadre conceptuel tout en contestant la robustesse du seuil à 2°C, suggérant qu'il pourrait être plus haut (3-4°C) selon les modèles couplés. D'autres, comme Tim Lenton (Université d'Exeter) ont au contraire validé l'approche en cascade et l'ont approfondie dans des publications ultérieures, notamment l'étude Climate tipping points - too risky to bet against publiée dans Nature en 2019.
L'article fondateur sur les éléments de bascule (Armstrong McKay et al. 2022) reprend largement la grille de lecture Steffen 2018, mais affine les seuils pour neuf éléments majeurs : calotte du Groenland (~1,5°C), banquise arctique d'été (~2,5°C), pergélisol abrupt (~1,5°C), AMOC (~4°C), forêt amazonienne (~3,5°C), récifs coralliens tropicaux (~1,5°C). Le travail d'Armstrong McKay confirme la possibilité physique d'enclenchements en cascade, mais avec des fourchettes d'incertitude qui couvrent souvent un facteur 2 ou 3 sur le seuil exact.
Nuançons toutefois : ce serait trop simple de conclure que Hothouse Earth est un scénario inéluctable au-delà de +2°C. L'incertitude reste massive, et la trajectoire dépend autant des émissions à venir que des feedbacks effectivement déclenchés. Mais elle dépend, et c'est le point central, beaucoup moins de nos choix politiques une fois le seuil approché que les modèles climatiques classiques le suggèrent.
L'héritage politique : du concept au vocabulaire onusien#
En sept ans, Hothouse Earth s'est imposé comme une référence dans le vocabulaire des négociations climatiques onusiennes. Le terme apparaît dans le rapport spécial du GIEC sur le 1,5°C (octobre 2018), dans l'AR6 (2021), dans les déclarations de l'OMM, et dans les discours du Secrétaire général des Nations unies. Antonio Guterres l'a explicitement repris en juillet 2023 lors du mois le plus chaud jamais mesuré : « L'ère de l'ébullition mondiale est arrivée. »
À plus long terme, ce qui restera de Steffen 2018 ne sera pas la précision du seuil à 2°C, qui sera affinée par les modèles couplés des prochaines décennies, mais le déplacement de la grammaire : passer d'une logique de réchauffement linéaire pilotable à une logique de seuils, de bifurcations et de pertes de contrôle. C'est sans doute la contribution la plus durable du papier. Les boucles de rétroaction climatique ne sont plus une note de bas de page dans les modèles. Elles sont devenues le cœur de l'enjeu.
Will Steffen est décédé en janvier 2023. Son papier de 2018, lui, continue d'alimenter chaque rapport scientifique majeur sur la dynamique du système Terre. Avec une question qui reste ouverte : sept ans après sa publication, le seuil de +2°C est-il toujours bien centré, ou la rapide accumulation d'observations récentes (AMOC en ralentissement, méthane arctique en hausse, biomasse amazonienne en déclin) suggère-t-elle un seuil plus bas que prévu ? Les climatologues qui ont travaillé sous sa direction n'ont pas encore tranché.
Sources#
- Steffen W., Rockström J., Richardson K., Lenton T.M., Folke C., Liverman D., Summerhayes C.P., Barnosky A.D., Cornell S.E., Crucifix M., Donges J.F., Fetzer I., Lade S.J., Scheffer M., Winkelmann R., Schellnhuber H.J., Trajectories of the Earth System in the Anthropocene, PNAS 115(33), 6 août 2018, https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1810141115
- PubMed, Trajectories of the Earth System in the Anthropocene, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30082409/
- Science Daily, Earth at risk of heading towards 'hothouse Earth' state, https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180806152040.htm
- Phys.org, Earth risks tipping into 'hothouse' state: study, https://phys.org/news/2018-08-earth-hothouse-state.html
- Resilience.org, Climate Change in the Anthropocene: An Unstoppable Drive to Hothouse Earth ?, https://www.resilience.org/stories/2018-08-15/climate-change-in-the-anthropocene-an-unstoppable-drive-to-hothouse-earth/
- ResearchGate, Trajectories of the Earth System in the Anthropocene, https://www.researchgate.net/publication/326876618_Trajectories_of_the_Earth_System_in_the_Anthropocene
- Lenton T.M. et al., Climate tipping points - too risky to bet against, Nature 2019, https://www.nature.com/articles/d41586-019-03595-0
