Le consensus sur le réchauffement climatique ne repose ni sur un vote ni sur une mesure unique. Il s'est construit par la convergence de plusieurs indices : la hausse des gaz à effet de serre, le réchauffement observé, les empreintes physiques attendues et la comparaison avec les causes naturelles. Chaque ligne de preuve éclaire une partie du problème ; ensemble, elles permettent d'attribuer le réchauffement à l'activité humaine.

De l'effet de serre à l'empreinte humaine
Le mécanisme de base est connu depuis le XIXᵉ siècle : certains gaz, dont le dioxyde de carbone, absorbent une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre et en réémettent une partie vers la surface. Une hausse de leur concentration retient davantage d'énergie dans le système climatique.
La question décisive n'était donc pas seulement de savoir si le climat se réchauffait, mais si l'augmentation des gaz à effet de serre expliquait ce réchauffement mieux que les facteurs naturels. Les chercheurs ont confronté les mesures de température aux effets attendus de différentes causes : les variations du Soleil, les éruptions volcaniques et les émissions humaines, notamment.
Ces causes ne laissent pas la même empreinte. Une hausse de l'énergie solaire devrait réchauffer les différentes couches de l'atmosphère d'une manière distincte de celle attendue d'une augmentation des gaz à effet de serre. Or, les observations montrent un réchauffement de la basse atmosphère et un refroidissement de la stratosphère, un profil cohérent avec l'influence humaine. Les mesures de l'océan, des terres et de la cryosphère apportent d'autres indices, qui ne dépendent pas tous des mêmes instruments ou méthodes.
Des preuves qui se recoupent
Les scientifiques ne se fient pas uniquement aux thermomètres de surface. Ils examinent aussi l'évolution de la chaleur stockée dans les océans, la fonte des glaces et les changements mesurés dans l'atmosphère. Ils comparent ensuite ces observations aux simulations du climat avec et sans influences humaines.
Le raisonnement est plus solide lorsque plusieurs méthodes indépendantes convergent. Un modèle ne "prouve" pas à lui seul l'origine du réchauffement : il sert à tester si les causes proposées peuvent reproduire les changements observés. Selon le GIEC, les simulations récentes reproduisent assez bien l'évolution historique de la température moyenne mondiale pour étayer la détection et l'attribution du réchauffement, même si des écarts persistent, notamment pour certaines précipitations régionales.
Les archives climatiques anciennes offrent un autre type de comparaison. Elles aident à évaluer comment le climat a réagi à différentes concentrations de CO₂ dans le passé. Elles ne remplacent pas les observations modernes, mais élargissent les périodes et les conditions que les scientifiques peuvent confronter à leurs explications.
Une conclusion renforcée au fil des évaluations
Le langage des rapports du GIEC a évolué à mesure que les preuves se sont accumulées. En 1995, son deuxième rapport estimait que "le bilan des preuves suggère une influence humaine discernable" sur le climat mondial. Les évaluations suivantes ont renforcé cette conclusion. En 2013, le cinquième rapport jugeait l'influence humaine claire ; en 2021, le sixième rapport a conclu qu'il était "sans équivoque" que cette influence avait réchauffé l'atmosphère, l'océan et les terres.
Cette progression ne signifie pas que toutes les questions climatiques sont résolues. Elle indique que l'incertitude sur l'origine du réchauffement passé a diminué à mesure que les observations, les analyses et la compréhension physique se sont améliorées.
Pour la période 2010-2019, par rapport à 1850-1900, le GIEC estime le réchauffement attribuable aux humains à 1,07 °C, avec une plage probable de 0,8 à 1,3 °C. L'estimation de la contribution des facteurs naturels se situe entre -0,1 et +0,1 °C. Les gaz à effet de serre ont réchauffé la planète, tandis que d'autres influences humaines, notamment certains aérosols, ont compensé une partie de ce réchauffement.
Ce que le consensus ne dit pas
L'attribution du réchauffement mondial passé est plus robuste que les estimations de certains changements régionaux ou de l'évolution de certains phénomènes extrêmes. Les projections futures dépendent aussi des émissions à venir. Reconnaître ces incertitudes ne revient pas à remettre en cause la conclusion centrale : elles concernent surtout l'ampleur, le calendrier et la répartition de certains effets.
Le chiffre souvent cité de "97 %" ne définit pas cette conclusion. Il provient d'une étude de 2013 qui examinait la littérature scientifique publiée sur le sujet et estimait la part des articles exprimant une position sur le réchauffement d'origine humaine qui appuyaient cette position. C'est une mesure de la littérature étudiée, pas un vote de l'ensemble des scientifiques ni la preuve principale de l'attribution.
Le consensus s'est donc construit moins comme une unanimité déclarée que comme une explication soumise à des tests répétés. Les mesures, la physique de l'atmosphère, les changements observés dans plusieurs composantes du système climatique et les comparaisons avec les causes naturelles convergent vers le même constat : l'activité humaine est la cause principale du réchauffement récent.