Svensmark parle des rayons cosmiques, des nuages ​​et de la politique des sciences du climat

De gauche à droite : Svensmark, Connolly et Soon. (Source : CERES)

Fondation Clintel
Date : 13 août 2026

Les travaux de Svensmark reposent sur l’hypothèse que les variations de l’activité solaire peuvent influencer le climat terrestre par un mécanisme largement absent ou insuffisamment représenté dans les modèles climatiques conventionnels : les variations des rayons cosmiques galactiques peuvent affecter l’ionisation atmosphérique, laquelle peut à son tour influencer la formation d’aérosols et de noyaux de condensation des nuages. Étant donné l’influence majeure des nuages ​​sur la quantité d’énergie solaire atteignant la surface terrestre, même des modifications relativement modestes de leurs propriétés pourraient entraîner des conséquences climatiques.

D’une corrélation inhabituelle à une nouvelle hypothèse

Svensmark se souvient que son intérêt pour les effets du soleil sur le climat a débuté lorsqu’il travaillait à l’Institut météorologique danois. Il avait découvert des travaux antérieurs d’Eigil Friis-Christensen concernant la relation entre la durée du cycle solaire et le climat. Bien que cette corrélation ait été accueillie avec un scepticisme considérable à l’institut, Svensmark la trouvait intrigante et commença à s’interroger sur le mécanisme physique susceptible de l’expliquer.

À l’époque, on pensait que les variations de l’irradiance solaire totale étaient trop faibles pour expliquer des effets climatiques importants. Cela a conduit Svensmark à envisager une autre possibilité : le Soleil influençait peut-être le climat indirectement en modifiant la formation des nuages.

Son attention s’est portée sur les rayons cosmiques, car leur intensité dans l’atmosphère varie considérablement au cours du cycle solaire d’environ 11 ans. Lorsque l’activité solaire est forte, le vent solaire est plus intense et tend à protéger la Terre des rayons cosmiques galactiques. Lorsque l’activité solaire est faible, davantage de rayons cosmiques pénètrent dans l’atmosphère.

L’hypothèse n’était donc pas simplement que le Soleil devienne plus brillant ou plus sombre, mais que l’activité solaire pouvait modifier l’environnement atmosphérique dans lequel se forment les nuages.

Soon et Connolly soulignent que cela représente une rupture significative avec la manière dont les influences solaires sont généralement traitées dans les modèles climatiques. Les modèles conventionnels représentent principalement le forçage solaire par le biais des variations de l’irradiance solaire totale (TSI). Le mécanisme proposé par Svensmark, en revanche, implique une chaîne de processus physiques se déroulant dans l’atmosphère.

Rayons cosmiques, ionisation et formation des nuages

Svensmark explique le mécanisme proposé en termes relativement simples. Les variations de l’activité solaire modulent le flux de rayons cosmiques galactiques atteignant la Terre. Ces rayons cosmiques provoquent une ionisation de l’atmosphère. Les ions ainsi formés peuvent contribuer à stabiliser de petits agrégats moléculaires, leur permettant de se transformer en particules d’aérosol.

Certaines de ces particules peuvent se transformer en noyaux de condensation nuageuse (CCN), ces surfaces microscopiques sur lesquelles la vapeur d’eau se condense pour former des gouttelettes nuageuses. Les variations du nombre de noyaux de condensation disponibles peuvent donc influencer la microphysique des nuages ​​et, en fin de compte, la quantité de rayonnement solaire réfléchie ou absorbée par le système terrestre.

L’important est que Svensmark n’affirme pas que les rayons cosmiques créent les nuages ​​ex nihilo. Les nuages ​​sont le fruit de nombreux processus interagissant. En revanche, les rayons cosmiques peuvent constituer un facteur important dans certaines conditions atmosphériques.

Connolly compare ce phénomène au concept « d’étape limitante » en chimie. Un processus complexe peut impliquer de nombreuses réactions différentes, mais dans certaines conditions, un facteur peut exercer une influence disproportionnée sur la vitesse globale. De la même manière, l’ionisation induite par les rayons cosmiques pourrait devenir particulièrement importante dans certains environnements.

Svensmark souligne que ce mécanisme constitue donc une modulation de la formation des nuages, plutôt qu’une explication de tous les nuages.

Preuves de laboratoire

L’un des développements centraux des recherches de Svensmark a été la construction d’installations de laboratoire conçues pour reproduire les conditions atmosphériques pertinentes.

Lors d’expériences menées au Danemark, des chercheurs ont créé une grande chambre contenant des gaz conçus pour imiter certains aspects de l’atmosphère. Ils ont ensuite fait varier le niveau d’ionisation.

D’après Svensmark, les résultats ont montré qu’une ionisation accrue entraînait une augmentation du nombre de petites particules d’aérosol. Ceci a apporté une preuve expérimentale à un aspect important du mécanisme proposé : l’ionisation peut influencer la formation des aérosols.

L’importance de telles expériences réside dans le fait qu’elles permettent de dépasser le cadre d’une simple corrélation statistique. Au lieu de se contenter d’observer que les rayons cosmiques et certaines variables climatiques varient de concert, les chercheurs ont cherché à démontrer l’existence d’un processus physique sous-jacent.

L’expérience CLOUD du CERN a ensuite fourni un autre test expérimental important. Dirigée par Jasper Kirkby, CLOUD utilisait une chambre atmosphérique à environnement contrôlé de manière très précise pour étudier la nucléation des aérosols. Svensmark note que les expériences du CERN ont également montré qu’une ionisation accrue favorisait la formation d’aérosols, ce qui concorde globalement avec l’effet observé lors de ses expériences précédentes.

La discussion prend une tournure plus controversée lorsque les participants évoquent les liens de Svensmark avec le projet CLOUD. Svensmark explique avoir initialement siégé à son comité de pilotage, avant d’en être écarté, son expérience danoise étant perçue comme concurrente au projet du CERN. Cet épisode est présenté comme un exemple des tensions institutionnelles susceptibles d’émerger lorsque la recherche remet en cause une interprétation établie.

L’atmosphère comme laboratoire naturel

Une critique majeure des expériences en laboratoire est évidente : même si un mécanisme fonctionne dans des conditions contrôlées, fonctionne-t-il dans l’atmosphère réelle ?

Svensmark et ses collaborateurs ont tenté de répondre précisément à cette question en étudiant les diminutions de Forbush. Il s’agit de réductions temporaires de l’intensité des rayons cosmiques associées aux éruptions solaires, notamment aux éjections de masse coronale. Lorsqu’un tel événement atteint la Terre, le plasma solaire peut temporairement protéger la planète des rayons cosmiques galactiques.

La modification de l’ionisation atmosphérique qui en résulte peut être considérable — Svensmark évoque des variations allant jusqu’à environ 30 %. Contrairement à une expérience en laboratoire, ces événements se produisent naturellement et affectent l’atmosphère sur une échelle de temps relativement courte.

Cela les rend utiles en tant que ce que les chercheurs considèrent comme des « expériences naturelles ». Les chercheurs peuvent examiner ce qui arrive aux aérosols atmosphériques et aux nuages ​​avant, pendant et après une diminution de Forbush.

D’après Svensmark, les observations satellitaires et autres ensembles de données révèlent une réaction particulière au niveau des nuages ​​liquides de basse altitude, notamment au-dessus des régions océaniques isolées. Cette répartition géographique est importante car ces zones sont relativement préservées des nombreuses influences anthropiques et terrestres qui compliquent les observations ailleurs.

L’avantage des diminutions de Forbush est également d’ordre statistique. Les variations liées au cycle solaire de 11 ans sont relativement lentes et facilement perturbées par d’autres changements climatiques à long terme. Un événement de Forbush, en revanche, produit une perturbation relativement brutale suivie d’un retour à la normale, ce qui facilite l’étude de la réponse des variables atmosphériques dans les délais prévus.

La difficulté de mesurer les nuages

La conversation aborde ensuite l’un des problèmes les plus persistants en climatologie : les nuages.

Connolly souligne que les modèles climatiques globaux modernes ont généralement une résolution horizontale d’environ 100 kilomètres. Or, les nuages ​​individuels et de nombreux processus liés aux aérosols se produisent à des échelles bien plus petites. Un modèle ne peut donc pas les résoudre explicitement.

Il faut donc paramétrer les nuages ​​— les représenter par des approximations mathématiques qui tentent de décrire le comportement moyen de processus non résolus.

Cela crée une incertitude fondamentale. Si les processus physiques régissant la formation des nuages ​​ne sont pas suffisamment compris, les paramétrisations contiennent nécessairement des hypothèses et des simplifications.

Pour l’hypothèse de Svensmark, cela est particulièrement important car le mécanisme proposé agit précisément par le biais des aérosols et de la microphysique des nuages. Les intervieweurs font valoir qu’il est difficile de rejeter un mécanisme sous prétexte qu’il n’apparaît pas de manière prépondérante dans les modèles, lorsque ces derniers ne permettent pas de résoudre directement les processus concernés.

Svensmark reconnaît que les nuages ​​restent l’un des principaux problèmes non résolus de la modélisation climatique.

La controverse du GIEC

La discussion devient plus incisive lorsque les participants examinent la manière dont le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat a traité les recherches de Svensmark.

Soon apporte une précision importante : il serait inexact d’affirmer que le GIEC n’a jamais intégré les effets des rayons cosmiques dans ses modèles. Le problème, selon lui, réside dans la manière dont ces effets ont été représentés. Il soutient que certaines tentatives d’intégration de ce mécanisme dans les modèles ont été tellement simplifiées qu’elles ne constituent pas un test sérieux des résultats empiriques de Svensmark.

Svensmark affirme que le GIEC a généralement fait preuve de mépris à l’égard de ses travaux. Il se souvient des discussions relatives au choix des auteurs pour les sections concernées des rapports d’évaluation et indique qu’un auteur proposé a été qualifié en partie parce qu’il était « anti-Svensmark ».

Les intervieweurs présentent cela comme la preuve d’une tendance institutionnelle à considérer l’hypothèse de Svensmark comme une chose à réfuter plutôt que comme une question à examiner de manière neutre. Ils évoquent également ce qu’ils perçoivent comme un schéma récurrent dans la littérature scientifique : lorsqu’un article confirme les résultats de Svensmark, il peut passer inaperçu, tandis qu’une étude rapportant un résultat négatif peut être présentée comme concluante.

Quelle que soit l’interprétation que l’on donne à ces différends institutionnels, la question scientifique sous-jacente demeure celle de savoir si le mécanisme rayons cosmiques/nuages ​​peut avoir un effet climatique suffisamment important pour avoir une incidence sur le long terme.

Du cycle solaire à l’histoire de la Terre

Les travaux de Svensmark ne se limitent pas au cycle solaire d’environ 11 ans. L’entretien aborde ensuite des recherches sur des échelles de temps beaucoup plus longues, notamment l’histoire géologique.

Cette section présente les travaux de Nir Shaviv et Jan Veizer. Les rayons cosmiques galactiques proviennent principalement de processus astrophysiques énergétiques, notamment l’explosion d’étoiles massives. Au cours de son déplacement à travers la Voie lactée, le Système solaire traverse des régions présentant différents niveaux de formation d’étoiles, y compris les bras spiraux de la galaxie.

Si les rayons cosmiques influencent la formation des nuages, ces importantes variations d’intensité des rayons cosmiques pourraient potentiellement laisser une signature climatique à l’échelle des temps géologiques.

Svensmark décrit des recherches suggérant que les grandes périodes de glaciation de l’histoire de la Terre correspondent assez bien au passage du système solaire à travers des régions de la galaxie associées à des flux de rayons cosmiques plus élevés.

Le mécanisme proposé fonctionnerait indépendamment des variations de l’activité solaire. Le Soleil module la pénétration des rayons cosmiques sur des échelles de temps plus courtes, tandis que l’environnement galactique pourrait engendrer des changements bien plus importants sur des millions d’années.

Ces recherches expliquent aussi pourquoi Svensmark s’est intéressé au climat en tant que problème astrophysique plus vaste. Il affirme que les variations climatiques géologiques sont considérables comparées à celles observées à l’ère instrumentale moderne et pourraient révéler des liens entre les processus astronomiques et les conditions nécessaires à la vie sur Terre.

Le coût personnel des recherches controversées

La dernière partie de l’entretien prend une tournure très personnelle. Svensmark explique que la poursuite de ces recherches a eu de graves conséquences sur sa carrière universitaire. Il décrit sa rétrogradation du poste de professeur en 2016, la tentative de licenciement dont il a fait l’objet en 2021 et la perte de son salaire qui s’en est suivie. Il précise ensuite avoir été licencié en 2026, peu avant l’entretien.

Il ajoute que son fils, qui porte le même nom de famille, Svensmark, a rencontré des difficultés à trouver un poste universitaire et enseigne actuellement dans un lycée.

Les participants rejettent l’idée que les travaux de Svensmark aient été motivés par un soutien financier de l’industrie des combustibles fossiles.

Pour Svensmark, l’ironie est que le principe scientifique qu’il dit avoir suivi — rechercher les preuves où qu’elles mènent — peut devenir politiquement problématique lorsque le sujet est le changement climatique.

Science contre politique

L’entretien se conclut par une réflexion plus large sur la liberté scientifique. Svensmark se dit néanmoins reconnaissant d’avoir pu mener des recherches qu’il trouve intellectuellement passionnantes. Son intérêt ne réside pas, en définitive, dans la simple réfutation d’une théorie climatique particulière, mais dans la compréhension des mécanismes physiques qui régissent le climat terrestre et ses relations avec le cosmos.

Soon et Connolly affirment que cette expérience illustre un problème plus large : lorsque les questions scientifiques deviennent politiquement sensibles, les scientifiques peuvent se retrouver sous pression pour se conformer à un récit établi.

Leur message final est que la véritable recherche scientifique exige de se fonder sur des preuves plutôt que sur des attentes politiques. Comme le souligne Connolly, si une recherche est menée dans un domaine politisé et que ses résultats contredisent les idées reçues, la science elle-même peut devenir « politiquement incorrecte ».

Svensmark acquiesce. La conversation se conclut sur le principe suivant : « Si vous êtes un véritable scientifique, vous suivez la science où qu’elle vous mène. »

L’entretien présente donc la carrière de Svensmark à la fois comme une investigation scientifique et une étude de cas illustrant les difficultés rencontrées par les chercheurs proposant des mécanismes en dehors du paradigme climatique dominant. Son principal argument scientifique est que la variabilité solaire peut influencer le climat non seulement par de faibles variations de l’irradiance solaire totale, mais aussi par le biais des rayons cosmiques, de l’ionisation atmosphérique, de la formation d’aérosols et de la microphysique des nuages. Les expériences en laboratoire, les observations du phénomène de diminution de Forbush et les recherches géologiques sont présentées comme autant d’éléments de preuve étayant cette hypothèse plus large.

La question de savoir si l’ampleur de l’effet climatique qui en résulte est suffisante pour remettre en cause l’attribution dominante du changement climatique actuel est une autre question scientifique. Ce que l’entretien met toutefois en évidence, c’est que le mécanisme des rayons cosmiques mérite d’être étudié sur le plan physique plutôt que d’être rejeté sous prétexte qu’il ne s’intègre pas aisément aux modèles climatiques existants.

Traduction : Eric Vieira

L’article que vous venez de lire a été rendu possible grâce à nos donateurs.

Clintel publie quotidiennement des articles sur le climat, l’énergie et les sciences. Nous traduisons et diffusons également des analyses internationales en plusieurs langues, produisons des vidéos, publions des rapports et organisons des conférences et des événements dans le monde entier.

Nous ne recevons aucun financement public et dépendons entièrement du soutien de nos donateurs. Votre soutien nous permet de promouvoir la recherche indépendante et de contribuer à un débat plus ouvert et équilibré sur les questions climatiques et énergétiques.

Souhaitez-vous soutenir notre travail ? Choisissez l’option qui vous convient le mieux :

• Devenez Ami de Clintel – soutenez-nous par une contribution annuelle
• Faites un don régulier   – apportez-nous un soutien continu et aidez-nous à planifier l’avenir
• Faites un don ponctuel – chaque contribution compte

Merci pour votre soutien.