L’utilisation du numérique pour mettre en évidence le réchauffement climatique (A)

L’utilisation du numérique pour mettre en évidence le réchauffement climatique

En 2023, la planète a enregistré l’année la plus chaude jamais mesurée. Cette affirmation repose sur des millions de données collectées par des satellites, des capteurs océaniques et des stations météorologiques connectées. Le réchauffement climatique est aujourd’hui visible grâce au numérique, qui transforme des phénomènes globaux complexes en courbes, cartes et projections scientifiques.

Depuis le début de l’ère industrielle, le climat de la Terre connaît un réchauffement rapide et inédit à l’échelle de l’histoire humaine. Selon le GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat), la température moyenne mondiale a augmenté d’environ +1,1°C par rapport à la période 1850-1900.
Mais comment mesure-t-on précisément cette évolution ?
Comment peut-on affirmer scientifiquement que le réchauffement est réel, global et d’origine humaine ?
La réponse repose en grande partie sur le développement du numérique : satellites, capteurs connectés, bases de données mondiales, supercalculateurs et modélisations climatiques permettent aujourd’hui de mesurer, analyser et visualiser le climat à l’échelle planétaire.

Problématique :
Comment le numérique permet il de mesurer, comprendre et rendre visible le réchauffement climatique afin d’éclairer les décisions scientifiques et politiques ?

I. Le numérique comme outil de mesure et d’objectivation du réchauffement climatique

Le numérique joue un rôle central dans la production des preuves scientifiques du réchauffement. Il permet une collecte massive de données, leur traitement informatique et leur transformation en informations exploitables.

A. Les satellites : observer la Terre à grande échelle

Les satellites climatiques constituent l’un des outils majeurs de la surveillance du climat. Depuis les années 1970, ils permettent une observation continue et globale de la planète.

Les satellites de la NASA et du programme européen Copernicus (Agence Spatiale Européenne) mesurent :

  • La température de surface des océans
  • La température de l’atmosphère
  • Les anomalies thermiques globales

Les données satellitaires montrent que les 9 années les plus chaudes jamais enregistrées ont eu lieu après 2014.
L’année 2023 a été la plus chaude jamais mesurée à l’échelle mondiale.
Ces mesures sont rendues possibles grâce à des capteurs infrarouges embarqués qui détectent le rayonnement thermique émis par la Terre.

Depuis 1993, les satellites d’altimétrie (comme TOPEX/Poseidon puis Jason-1, 2 et 3) mesurent l’élévation du niveau moyen des mers.
Résultat :
  • Le niveau des océans s’élève d’environ 3,3 millimètres par an.
  • Depuis 1900, la hausse totale est estimée à environ 20 centimètres.

    Ces mesures numériques permettent de suivre précisément l’impact de la fonte des glaciers et de la dilatation thermique de l’eau.

Des satellites comme OCO-2 (NASA, lancé en 2014) mesurent la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

  • Avant la révolution industrielle : environ 280 ppm (parties par million).
  • En 2023 : plus de 420 ppm.

    Cette augmentation rapide est directement liée aux activités humaines (combustion des énergies fossiles, déforestation).

Grâce à l’imagerie satellitaire :

  • On observe la déforestation en Amazonie et en Indonésie.
  • Environ 10 millions d’hectares de forêts disparaissent chaque année dans le monde (FAO).

    Les images sont analysées par des logiciels capables de comparer automatiquement l’évolution des surfaces forestières

Les satellites permettent de mesurer :

  • La réduction de la banquise arctique (−40 % de surface estivale depuis 1979).
  • La fonte accélérée des glaciers du Groenland et de l’Antarctique.

👉Le numérique permet une observation continue, globale et objective du climat, impossible à réaliser uniquement par observation humaine directe.

B. Capteurs terrestres et Internet des objets (IoT)

En complément des satellites, des millions de capteurs connectés mesurent le climat au sol et dans les océans.

Définition :

L’Internet des objets (IoT) désigne l’ensemble des objets physiques connectés à Internet capables de collecter et transmettre des données en temps réel.

Des milliers de stations mesurent :

  • Température
  • Précipitations
  • Humidité
  • Vent

Ces données sont transmises automatiquement à des bases de données nationales et internationales.

Elles permettent de comparer les séries historiques sur plus de 150 ans, mesurée à l’échelle mondiale.
Ces mesures sont rendues possibles grâce à des capteurs infrarouges embarqués qui détectent le rayonnement thermique émis par la Terre.

Depuis 2000, le programme international Argo déploie plus de 3 800 bouées autonomes dans tous les océans.
Elles mesurent :
  • Température
  • Salinité
  • Pression jusqu’à 2 000 mètres de profondeur

    Ces données sont essentielles pour comprendre le stockage de chaleur dans les océans, qui absorbent environ 90 % de l’excès de chaleur lié au réchauffement climatique.

Dans les villes, des capteurs mesurent les îlots de chaleur urbains :

Les centres urbains peuvent être 2 à 5°C plus chauds que les zones rurales environnantes.

Ces données permettent d’adapter les politiques urbaines (végétalisation, matériaux, aménagement).

Les bases de données météorologiques montrent :

  • Une diminution du nombre de jours de gel en France depuis les années 1950.
  • Une augmentation des épisodes de sécheresse dans plusieurs régions.

Ces informations sont collectées automatiquement et utilisées pour anticiper les risques agricoles.

👉 Les données sont récoltées en temps réel et en très grande quantité.

C. Big Data, modélisation et intelligence artificielle

Le réchauffement climatique génère des volumes gigantesques de données. Leur analyse repose sur le Big Data.

Définition :

Le Big Data désigne l’ensemble des techniques permettant de traiter des volumes massifs de données variées et complexes.

Les scientifiques analysent :
  • Des séries historiques sur plus de 150 ans
  • Des données satellites quotidiennes
  • Des données océaniques profondes

    Ces calculs nécessitent des supercalculateurs, capables d’effectuer des milliards d’opérations par seconde.

Le GIEC ne réalise pas d’expériences en laboratoire.
Il compile les résultats de modèles climatiques numériques appelés GCM (General Circulation Models).

Ces modèles simulent :

  • L’atmosphère
  • Les océans
  • Les glaces
  • La végétation

La Terre est divisée en millions de “mailles” numériques où des équations physiques sont résolues.

Le GIEC utilise différents scénarios d’émissions (appelés SSP).

Selon les scénarios :

  • Si les émissions diminuent fortement : réchauffement limité autour de +1,5 à +2°C.
  • Si elles continuent d’augmenter : réchauffement pouvant dépasser +3°C d’ici 2100.

L’IA est utilisée pour :

  • Détecter automatiquement les anomalies climatiques
  • Améliorer les prévisions d’ouragans et de vagues de chaleur
  • Identifier des tendances invisibles à l’œil humain

👉 Le numérique ne se contente pas de mesurer : il permet d’anticiper.

Grâce au numérique, les données climatiques ne sont plus réservées aux scientifiques.
Elles sont accessibles au grand public, aux journalistes, aux étudiants et aux décideurs politiques.

Le numérique joue donc un rôle fondamental non seulement dans la mesure du réchauffement, mais aussi dans sa diffusion et sa compréhension collective.

II. L’accessibilité et la diffusion numérique des données climatiques

Le numérique n’a pas que pour objectif de mesurer le réchauffement climatique, il permet aussi de rendre les résultat accessibles à tous (grand public, journalistes, étudiants, décideurs politiques…). Ces informations climatiques sont rendues disponibles en ligne, tout le monde peut les consulter librement et elle sont souvent illustrées ou rendus interactifs pour les rendre plus visuelles. Le numérique joue donc un rôle dans la démocratisation de la connaissance climatique.

Où trouver des données fiables ?

Suite à la multiplication des informations sur internet, il est essentiel de s’appuyer sur des sources scientifiques reconnues. Voici des exemples de sources fiables sur le climat

Le programme de l’Union Européenne Copernicus, lancé en 2014, fournit des données issues de satellites et de modèles climatiques.
Le Copernicus Climate Change Service (C3S) propose :
– Des cartes mondiales de températures
– Des données sur la banquise
– Des indicateurs climatiques actualisés
Les données sont mises à jour régulièrement et accessibles gratuitement. Les informations sont produites par des agences spatiales européennes et des centres de recherche reconnus.

Our World in Data est une plateforme scientifique qui compile des bases de données internationales.
On y trouve :
– L’évolution des émissions mondiales
– Les concentrations de CO₂ depuis 1850
– Les scénarios énergétiques
– Des graphiques interactifs comparables entre pays
Les données proviennent d’organismes officiels (ONU, GIEC, Banque mondiale, NASA). Chaque graphique indique précisément la source utilisée.

Le GIEC qui est le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat a été créé en 1988 par l’ONU. Il publie des rapports d’évaluation synthétisant des milliers d’études scientifiques.
Le dernier cycle de rapports (AR6) a été publié entre 2021 et 2023.
On y trouve :
– Des données sur l’évolution des températures
– Des projections climatiques selon différents scénarios
– Des analyses sur les impacts environnementaux et sociaux
– Des synthèses destinées aux décideurs politiques
Ces rapports sont accessibles gratuitement en ligne. Le GIEC synthétise les travaux de milliers de scientifiques internationaux. Les rapports sont relus et validés par des experts et des gouvernements.

Météo-France est l’organisme public français chargé de l’observation météorologique et climatique.
On y trouve :
– Des données historiques de température
– Des bilans climatiques annuels
– Des études sur l’évolution du climat en France
Par exemple, les données montrent que la température moyenne en France a augmenté d’environ +1,7°C depuis 1900.
Les données proviennent de stations météorologiques certifiées et sont utilisées par les chercheurs et les pouvoirs publics.

Le programme de l’Union Européenne Copernicus, lancé en 2014, fournit des données issues de satellites et de modèles climatiques.
Le Copernicus Climate Change Service (C3S) propose :
– Des cartes mondiales de températures
– Des données sur la banquise
– Des indicateurs climatiques actualisés
Les données sont mises à jour régulièrement et accessibles gratuitement. Les informations sont produites par des agences spatiales européennes et des centres de recherche reconnus.

Our World in Data est une plateforme scientifique qui compile des bases de données internationales.
On y trouve :
– L’évolution des émissions mondiales
– Les concentrations de CO₂ depuis 1850
– Les scénarios énergétiques
– Des graphiques interactifs comparables entre pays
Les données proviennent d’organismes officiels (ONU, GIEC, Banque mondiale, NASA). Chaque graphique indique précisément la source utilisée.


Visualisation et création de graphiques

Les données brutes (chiffres, tableaux) sont souvent difficiles à comprendre.
Le numérique permet de transformer ces données en représentations visuelles claires et accessibles.

Par exemple, ce site permet de comprendre le réchauffement climatique en 7 graphiques : Comprendre le réchauffement climatique en 7 graphiques

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Les plateformes interactives avec des sites comme Our World in Data ou Copernicus proposent des graphiques dynamiques, des cartes interactives, des comparaisons entre pays, des filtres temporels (ex : 1900–2023). L’utilisateur permet de voir l’évolution des données en temps réel. Cela rend le réchauffement climatique visible et compréhensible.

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Le numérique permet de créer des graphiques.

Les chercheurs et les journalistes utilisent :
– Excel pour analyser et représenter des données
– Python (langage de programmation scientifique)
– R pour les analyses statistiques
– Datawrapper pour créer des graphiques interactifs
Ces outils permettent de comparer des séries temporelles, de montrer des corrélations (ex : CO₂ et température) ou encore de représenter des projections futures

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Les cartes interactives sont aussi un outils utile. Les systèmes d’information géographique (SIG) permettent par exemple de cartographier la montée des eaux, visualiser les zones de sécheresse, observer la déforestation…. Ces cartes rendent les impacts du réchauffement concrets et localisés.

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Les graphiques permettent de comparer en montrant par exemple la hausse des températures depuis 1850, l’évolution parallèle du CO₂ et de la température ou même la réduction de la banquise arctique depuis 1979. La visualisation transforme une donnée abstraite en preuve visible. Le numérique rend donc le réchauffement climatique mesurable, mais surtout compréhensible.

Ce graphique reprend des données du GIEC en les illustrant avec un graphique pour faciliter le compréhension du phénomène

Publication et vulgarisation scientifique

Produire des données ne suffit pas. Il faut ensuite les expliquer et les diffuser. Le numérique permet de transformer une donnée scientifique complexe en message accessible.

Par exemple, via des vidéos et des conférences. Des climatologues en publient bon nombre en ligne. Ce sont des interventions pédagogiques qui permettent de donner des explications vulgarisées. Les plateformes comme YouTube ou les sites universitaires permettent une diffusion massive. Dans cette vidéo par exemple, le réchauffement climatique est expliqué de manière sérieuse, rapide et illustré : Le réchauffement climatique expliqué en 3 minutes

Des chercheurs, institutions et médias scientifiques utilisent les réseaux sociaux pour de la diffusion scientifique. Ex de réseaux : Twitter / X, LinkedIn, Instagram, Threads. Ils publient des rapports et des graphiques simplifiés mais cela peut aussi être sous forme d’alertes sur les records de température. Cela permet une diffusion rapide de l’information scientifique.

Les infographies qui combinent données chiffrées, illustrations et schémas explicatifs rendent les rapports scientifiques plus accessibles au grand public.

Les journaux en ligne et les médias spécialisés ont aussi pour rôle de publier ces informations de manière pédagogiques, cela permet de comprendre les enjeux climatiques et d’accéder aux preuves scientifiques.

Au-delà des outils et de l’accessibilité, que montrent réellement les données ?

C’est ce que nous allons analyser à travers une étude de cas basée sur les données du GIEC normand.

III) Un cas concret : l’exemple des Îlots de Chaleurs Urbains dans la ville de Caen

Les Îlots de Chaleurs Urbains

À l’échelle urbaine, l’effet le plus direct du réchauffement climatique est celui des Îlots de Chaleurs Urbains (ICU).

Les matériaux urbains ont tendance à absorber l’énergie solaire le jour, puis rejettent cette énergie durant la nuit. Ce phénomène empêche pour ainsi dire la ville de refroidir. Concrètement cela se traduit par des écarts de températures important, l’été il peut ainsi y avoir jusqu’a 10°C de différence entre les centre-villes de certaines métropoles et leurs périphérie rurale.

Ainsi, dans le cadre du développement durable et afin de garantir le confort des citadins/ habitants, des politiques d’atténuation de ces îlots de chaleurs urbains sont mis en place. Les villes essaient donc de végétaliser massivement leurs centres-villes, de « désimperméabiliser » leurs centre-villes (casser le bitume afin de laisser la terre respirer) mais également des techniques plus récentes tels que le cool roofing, qui consiste à peindre les toits en blancs afin de renvoyer la chaleur. Cependant avant de mettre en place de telles pratiques, il est nécessaire d’observer, de mesurer où se situe ces îlots de chaleurs. C’est ici que la technologie révèle toute son utilité dans la lutte face au réchauffement climatique.

L’exemple de la ville de Caen.

Travail se basant sur les Études réalisées par Olivier Cantat, géographe et climatologue et membre du GIEC normand.

Afin de réaliser ses études, Olivier Cantat a installé dans Caen et sa périphérie plusieurs petites stations météorologiques, permettant en temps réel de connaître la température en différents points, lieux.

Ce graphique permet d’observer l’écart de température moyenne entre le centre-ville (Station météo placée à Tour Leroy) et la campagne de Caen (Station météo placée à Louvigny), entre le 20 Août 2025 et le 25 Août 2025.

Ainsi nous observons qu’entre ces deux stations météos, séparées d’une distance d’environ 4km, lors des journées ensoleillées, l’écart de température peut attteindre jusqu’à 5° Celsus.

Ce graphique illustre l’écart de température moyenne horaire à Caen entre le centre-ville et la campagne (mêmes stations météorologiques utilisées) entre l’été et l’automne 2025.

Ce graphique permet d’illustrer que les ICU sont essentiellement un phénomène nocturne. En effet, on observe qu’en journée (entre 9h et 16h) les températures mesurées par les deux stations météos sont presques similaires. Cependant, la nuit (entre 18h et 6h du matin), nous observons grâce au graphique que la nuit, la température diminue bien plus fortement à la campagne que dans le centre-ville de Caen.

Ce dernier schéma illustre la différence de température en fin de nuit par un temps clair d’été.

Cette carte permet d’observer les contrastes importants de température en quelques centaines de mètres. Nous observons ainsi un écart de température allant jusqu’à 7°C dépendamment du placement des stations météorologiques.

De plus, cette dernière image met en avant l’importance de la nature en ville dans l’objectif de lutter contre les ICU. En effet, nous observons que les températures les plus basses sont obtenues dans les lieux les plus végétalisés.


A retenir :

Le numérique n’est pas seulement un outil de mesure, il constitue aujourd’hui l’infrastructure essentielle de production, de traitement et de diffusion des connaissances scientifiques. Les données climatiques ne sont plus isolées dans des laboratoires : elles sont collectées à l’échelle mondiale par des réseaux de capteurs automatisés (satellites, bouées océaniques, stations météorologiques), transmises par Internet et stockées dans des bases de données numériques accessibles. Ces données sont ensuite analysées à l’aide de supercalculateurs, de modèles climatiques et de techniques de Big Data qui permettent non seulement de mesurer des variables comme les températures, la concentration de CO₂ ou le niveau des océans, mais aussi de simuler et de prédire l’évolution future du climat. Enfin, grâce à l’open data et à des plateformes interactives (graphiques, cartes, visualisations), ces informations deviennent accessibles à tous — scientifiques, décideurs politiques, étudiants et citoyens — ce qui facilite la compréhension et la prise de décision éclairée sur les enjeux climatiques du XXIe siècle.

Une vidéo pour approfondir :

Sources

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