En 2007, était publié un article (Romano et Lugrezi, 2007) sur une série de températures d’eau de mer de surface, mesurées tous les jours, au marégraphe de Marseille de 1885 à 1967. Quelques années de cette série avaient dans le passé été exploitées (de 1930 à 1939 dans Rouch (1940) et deux années consécutives dans Travers et Travers (1972) mais, à notre connaissance, la série n’avait jamais été, en fait, ou examinée, ou traitée dans son intégralité. Lors de la transcription numérique de cette série dans les locaux de l’Institut Géographique National (Service de Géodésie et du Nivellement, 2-4 avenue Pasteur, Saint-Mandé) en 2003, il était apparu immédiatement que certaines valeurs, en particulier celles de trop faibles températures hivernales, ne correspondaient pas à celles rencontrées dans les eaux littorales de Méditerranée nord-occidentale. Dès le début de la discussion de cet article (Romano et Lugrezi, 2007), les auteurs écrivaient d’ailleurs « L’examen exhaustif de la série de données, dite “du marégraphe de Marseille”, archivée à l’Institut Géographique National et examinée ici pour la première fois dans son intégralité, amène à une première conclusion sans ambiguïté : ces températures ne sont pas celles habituelles d’une eau de mer des côtes méditerranéennes nord-occidentales. » Les auteurs n’avaient pu avoir accès sur place à aucun protocole de mesure archivé et, sur la foi de la personne qui en avait la charge à l’IGN et ne connaissait pas d’autres séries de températures mesurées au marégraphe de Marseille, ils en avaient déduit dans leur article que ces mesures quotidiennes devaient être réalisées dans l’eau de mer du puits du flotteur. Celui-ci, en communication par un canal avec l’eau de mer de l’anse Calvo devait être en équilibre thermique avec l’atmosphère de la chambre du puits, ce qui pouvait expliquer ces anomalies. Néanmoins, l’information apportée par cette série longue de mesures de température leur avait paru suffisamment importante et originale, pour qu’ils en publient une synthèse et une interprétation des données pour ce qui était leur principale préoccupation, c’est-à-dire le réchauffement climatique dont on sait l’importance qu’il revêt de nos jours (Bethoux et al., 1990 ; Levitius et al., 2000 ; Romano et al., 2000). À la suite de cet article, une note rectificative (Coulomb, 2010) signalait que cette série concernait des températures à l’intérieur du bâtiment et non des températures d’eau de mer, comme indiqué par erreur par l’IGN, et que la série originale avait été retrouvée. Cette note (Coulomb, 2010), apportait, en outre, de précieuses informations permettant de corriger les hypothèses de (Romano et Lugrezi, 2007) sur le protocole de mesure de ces données. Après l’examen d’un échantillon de cette nouvelle série retrouvée, une évidence s’imposait : les auteurs, Romano et Lugrezi, 2007, n’avaient pas numérisé la bonne série de températures de l’eau de mer. Comme nous tenions absolument à corriger cette erreur involontaire, cette nouvelle série de près de trente mille données a été numérisée par nos soins en 2009. C’est la présentation et la synthèse de cette nouvelle série et son interprétation qui font l’objet du présent article.

2.1 Les documents manuscrits originaux

2.2 Numérisation des documents originaux et transcription des données

2.3 Présentation des données

2.4 Traitement des données

La synthèse de cette longue série de plus de 27 000 données de la température de l’eau de mer de surface est présentée dans le Tableau 1. Y sont portées les moyennes annuelles pour chacune des années 1895 à 1956, ainsi que l’écart-type, les minima et maxima des distributions de l’année. Les quatre moyennes annuelles les plus faibles sont celles des années 1956 (14,59 °C), 1912 (15,08 °C), 1910 (15,14 °C) et 1954 (15,26 °C). Ces années appartiennent à deux périodes de baisses très marquées de températures qui apparaissent nettement sur la Fig. 1. Mais si 1956 reste bien aussi l’année où le minimum annuel est le plus faible (7,6 °C), les deux années au minima les plus faibles sont ensuite 1929 (7,9 °C) et 1895 (8,8 °C). Les trois années aux moyennes les plus chaudes font partie de la même décennie : 1943 (18,43 °C), 1947 (18,59 °C) et 1949 (18,78 °C), mais avec des maxima rencontrés lors des années 1952 (28,5 °C), 1941 (28,8 °C) et 1947 (28,9 °C). La variabilité annuelle des températures de l’eau de mer, représentée ici par l’écart-type des distributions (Tableau 1) est de l’ordre de 3 à 4, avec deux valeurs extrêmes, lors de deux années pourtant consécutives, 1911 (4,68) et 1912 (2,20). Ces écarts intra-annuels de la température ne sont pas constants tout au long de la série : la valeur de l’écart-type augmente régulièrement au cours du temps, entre 1895 et 1956 et cette croissance des écarts est une tendance linéaire très hautement significative (r = 0,389, n = 61 ; p < 0,001). Les trois dernières cellules au bas du Tableau 1 indiquent les valeurs de ces mêmes quatre grandeurs statistiques, mais calculées sur la distribution des moyennes annuelles, d’abord sur toute la durée de la série et ensuite sur deux groupes : de 1895 à 1925, d’une part, et de 1925 à 1956, d’autre part.

L’évolution de la température moyenne annuelle de l’eau de mer au long de cette série est présentée dans la Fig. 1. En soixante et un ans, la tendance au réchauffement est très nette, avec un accroissement très hautement significatif de 1,6 °C entre 1895 et 1956 (r = 0,530 ; n = 61 ; p < 0,001) et ceci bien que nous ayons pris la précaution de légèrement majorer les moyennes des six mois les plus chauds entre 1895 et 1912 (voir Matériel et méthodes). Les dix années les plus froides se situent toutes avant 1925 (à l’exception de 1956 qui, on l’a vu, est la plus froide de la série, la plus froide d’ailleurs du siècle pour les températures de l’air d’après Séchet (2004)), et les dix années les plus chaudes sont, elles, toutes rencontrées au-delà de 1925.

Sur l’ensemble de la série (Fig. 2), l’évolution des moyennes semi-annuelles pendant les mois froids (janvier à mai et décembre) et chauds (juin à novembre), confirme ce réchauffement dans les deux cas. Lors des mois froids, il est de +1,3 °C en 61 ans, plus faible que pendant le reste de l’année, mais très hautement significatif (r = 0,552 ; n = 61 ; p < 0,001). Pendant la période chaude, il est de +2,2 °C et aussi très hautement significatif sur la même période (r = 0,493 ; n = 61 ; p < 0,001).

Si l’on compare, pour tous les mois, de part et d’autre de l’année 1925 (médiane de la série), les moyennes mensuelles entre ces deux groupes d’années, on constate que, mis à part janvier (valeur proche du seuil p _0,05 de signification du risque de rejet de l’hypothèse nulle-Ho), toutes les autres moyennes mensuelles sont très significativement plus élevées dans la période 1925–1956 qu’entre 1895 et 1925 (avec souvent un risque de rejet p_Ho < 0,001 en bilatéral). Ces différences varient de +0,24 °C en janvier à +2,71 °C en septembre. Ce n’est donc pas pendant les mois les plus chauds des deux périodes, juillet (moyennes respectivement de 20,86 °C et 21,99 °C) et août (de respectivement 20,86 °C et 22,24 °C), que cette différence est la plus grande (respectivement 1,13 °C et 1,37 °C), mais en septembre et octobre, avec des différences entre les deux périodes pour ces deux mois de +2,71 °C et +2,20 °C.Dans la Fig. 3, on note la bonne concordance de la dynamique annuelle entre, d’une part, les données du marégraphe rapportées ici pour respectivement les périodes 1895–1925 (a) et 1925-1956 (b) et, d’autre part, celle de températures actuelles de l’eau de mer (d). Sur la base de ces moyennes mensuelles, c’est lors des mois froids que les trois distributions sont les plus proches et pendant les mois chauds qu’elles divergent le plus, les moyennes mensuelles de 1895 à 1925 (b) étant plus proches des valeurs actuelles (d). Toutes trois sont nettement différentes des dynamiques des températures de l’air (c) et de celle précédemment publiée en Romano et Lugrezi (2007) à titre de comparaison. Pourtant, en ne sélectionnant pour les deux séries (celle présentée ici et celle publiée dans Romano et Lugrezi (2007)) que les années et les mois communs (1895–1956), la relation des moyennes annuelles entre ces deux séries (Fig. 4) est forte (r = 0,522 ; n = 43 ; p < 0,01), avec une pente proche de l’unité (0,9).

Quelques grandeurs statistiques annuelles sont d’ailleurs proches dans les deux séries : moyennes de respectivement 17,67 °C et 17,03, maxima absolus de respectivement 29,8 et 29,9 °C et valeurs moyennes des maxima annuels différents mais voisins, respectivement 28,0 et 25,5 °C. Par contre, les minima et la dispersion des valeurs sont significativement différents. Pour les minima, que l’on en calcule, la moyenne sur 43 ans (respectivement 5,9 et 10,7 °C) ou que l’on en extrait les minima annuels absolus (respectivement 0,4 et 7,6 °C), les températures hivernales sont toujours plus chaudes dans la série du marégraphe présentée ici. Au contraire, la dispersion des valeurs annuelles est nettement plus élevée dans la première série (écart-type de 5,9), pour une valeur de 3,8 dans la seconde.

À la différence des interrogations exprimées dans Romano et Lugrezi (2007) à propos de la première série publiée du marégraphe, il s’agit, ici, réellement de températures de l’eau de mer de surface, mesurées à Marseille entre 1895 et 1956. Tout concourt à cette conclusion, et sans réticences cette fois. Certes, si l’on examine les courbes de la Fig. 3, les relevés actuels de température (d) apparaissent comme se superposant, presque en intermédiaire, entre les deux périodes de la série 1895–1956 de part et d’autre de l’année 1925, alors que l’on s’attendrait à que ces dernières soient plus basses. Mais cela tient vraisemblablement aux conditions de la mesure. Dans la série du marégraphe, l’eau de mer était sans doute prélevée dans la couche d’extrême surface. Les enregistrements en continu de la série CAPCOM proviennent, elles, de mesures réalisées à un emplacement et à une profondeur fixes (deux mètres de profondeur). Or, on sait l’importance du gradient de température dans l’eau de mer quand on s’approche de la surface, c’est-à-dire vers la limite d’échange avec l’atmosphère, qui présente une amplitude de variations en température beaucoup plus large que celle de l’eau de mer (Fig. 3, courbe c). À deux mètres de profondeur, les écarts de température sont déjà nettement atténués. C’est à ces modalités différentes de mesure, qu’il faut sans doute imputer cette imbrication entre les deux courbes, l’historique et l’actuelle. S’explique aussi le fait que, dans la première série publiée (Romano et Lugrezi, 2007), ce soient les minima qui soient plus faibles et la dispersion annuelle des valeurs plus forte que dans celle-ci. Ces minima hivernaux, trop faibles et surtout trop fréquents, avaient été signalés dans Romano et Lugrezi (2007) comme une anomalie et conduisait les auteurs à émettre l’hypothèse, que l’on sait aujourd’hui erronée (Coulomb, 2010), d’une mesure prise dans le puits du flotteur. Dans la présente série, on trouve des valeurs minimales aussi basses que 7,6 °C en 1956 ou 9,0 °C et 1905 ou, au contraire, des températures de l’eau de mer supérieures à 28,0 °C en 1941, 1944, 1947 et 1952 (Tableau 1). Mais ces valeurs sont exceptionnelles et correspondent à des années considérées d’ailleurs comme telles sur le plan météorologique général en France (Séchet, 2004). L’anse Calvo à proximité du marégraphe est peu profonde et en plein hiver, par contact avec l’air beaucoup plus froid, la température dans cette mince lame d’eau de mer doit sans doute pouvoir descendre en dessous de 10–11 °C, ou au contraire atteindre des températures très élevées lors des été chauds, et c’est bien ce que l’on constate. Quand nous comparons les mois d’enregistrement de température communs (12/1894 à 12/1899) à cette série et à celle de l’île du Planier, mesurés quotidiennement, dans les mêmes conditions (données non encore publiées), on constate en effet que dans cette dernière, les minima sont plus élevés (11,7 °C contre 10,4), les maxima plus faibles (23,3 °C contre 24,1), ainsi également que les écarts de distribution (3,1 contre 3,4). Or, à la différence de l’anse Calvo, la côte de l’île du Planier est accore et la profondeur de l’eau est de 5 à 6 m, à l’endroit où devait être prélevée l’eau pour les mesures (débarcadère).

Que nous apprend donc de nouveau cette série de températures d’eau de mer de surface enregistrées quotidiennement au marégraphe de Marseille, entre 1895 et 1956, sur le réchauffement climatique ? Rien qui n’infirme les conclusions de Romano et Lugrezi (2007), mais de nouvelles certitudes sur l’évolution thermique des eaux côtières méditerranéennes. La tendance au réchauffement des eaux littorales du bassin nord-occidental de la Méditerranée est clairement établie sur plus de soixante ans (quelles qu’en soient les causes que nous ne discuterons pas ici), et ceci, on le constate, pendant les mois froids comme pendant les chauds. Si l’on considère, sur la base des moyennes annuelles calculées ici qu’il est de +1,6 °C en soixante ans, c’est une estimation proche, mais légèrement plus faible, que celles établies sur une trentaine d’années à partir des séries actuelles de îles Medes (Bensoussan et al., 2009 ; Coma et al., 2009), de Villefranche-sur-mer et de l’île du Levant (Bensoussan et al., 2009) et qui convergent toutes trois vers une estimation d’environ +1 °C pour trente ans dans les eaux de surface de la Méditerranée nord-occidentale. L’absence, pendant plus de dix ans, de données fiables pour la température de l’eau de mer, entre la fin de cette série historique et le début de séries actuelles et actives ne nous autorise pas à extrapoler sur une accélération du réchauffement dans la seconde moitié du xx^e siècle. Et ce, d’autant plus que l’information apportée par cette série s’arrête à 1956, année historiquement très froide, précédée des années 1954 et 1955 accusant, elles aussi, une chute brutale de la température comme en témoignent les points des Fig. 1 et 2 Mais rien n’interdit non plus de tenter, dans le futur, une extrapolation de cette évolution à partir de la série publiée dans Romano et Lugrezi (2007), la très bonne corrélation constatée entre les deux séries (Fig. 4) nous y autoriserait, et ceci pour essayer de joindre la fin de cette série au début des actuelles. Quand on connaît la faible documentation historique disponible des données d’évolution de la température de la mer pour la Méditerranée nord-occidentale, cela nous semble un enjeu à prendre en considération.

Par le précédent article (Romano et Lugrezi, 2007), les lecteurs étaient induits en erreur, non pas sur l’interprétation des données, mais sur leur origine (Coulomb, 2010). Mais la comparaison de ces deux séries montre que cela ne remet pas en cause les conclusions tirées alors sur la tendance au réchauffement. Cela les conforte, au contraire, en couplant les températures de l’eau de mer de surface à celle de la température de l’air sur la même longue période et avec la même fréquence de mesures. Les auteurs, Romano et Lugrezi (2007) écrivaient alors en conclusion de leur article que cette série « constitue donc bien une série chronologique homogène, régulière, quotidienne et fiable. Et il apparaît que cette série reflète une tendance nette à l’augmentation entre 1885 et 1967 de la température moyenne », mais ils complétaient malheureusement par « d’une eau de mer, confinée certes, mais une température de l’eau de mer de surface néanmoins ». Dans ces derniers mots était l’erreur. Les présentes données en sont une correction.