Comprendre le changement climatique
Depuis le 19e siècle, la planète se réchauffe à une vitesse sans précédent, à cause des gaz à effet de serre…
Pour une synthèse en vidéo de l’ensemble des éléments détaillés ici, c’est par là.
C'est quoi l'effet de serre ?
Quand le rayonnement du soleil atteint la Terre, une partie est renvoyée directement par les surfaces claires (glace, nuages…). Le reste atteint l’atmosphère, le sol, les mers et les océans, qui absorbent le rayonnement restant. Il réchauffe la planète.
A son tour, le Terre restitue de la chaleur. Une partie de cette chaleur est conservée grâce à l’action des gaz à effet de serre qui absorbe cette énergie et la restituent à leur tour.
L’effet de serre est un phénomène naturel qui permet à la Terre de se maintenir à une température de 18°C en moyenne. Sans cela, la température moyenne de la terre serait de -15°C.
Quels sont les gaz à effet de serre ?
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Gaz |
Source naturelle |
Source humaine |
Contribution des gaz au réchauffement observé |
Augmentation des concentrations depuis 1850 |
| Vapeur d’eau (H2O) | Évaporation de l’eau, des océans surtout | Centrales électriques, irrigation | 0 % | – |
| Dioxyde de carbone (CO2) |
Respiration des êtres vivants, feux de forêts, volcans… | Utilisation des énergies fossiles (transport, bâtiment, agriculture…), déforestation Une partie des émissions est absorbée dans le cycle naturel du carbone. Reste 41 % émis dans l’atmosphère. |
63 % | + 44 % |
| Méthane (CH4) | Digestion des herbivores, décomposition des végétaux, volcans
40 % |
Intensification des élevages et des cultures (riz), décharges
60 % |
18,5 % | + 162 % |
| Protoxyde d’azote (N2O) | Marécages
60 % |
Engrais azotés
40 % |
6,2 % | + 21 % |
| Ozone de la basse atmosphère (O3) |
Foudre | Industrie, circulation automobile | ? | |
| Gaz fluorés (SF6, HFC, PFC) | Aucune | Bombes aérosols, climatiseurs | 1,5 % | |
| Trifluorure d’ azote (NF3) | Aucune | Industrie de l’électronique principalement | ? | + 2170 % depuis1978 |
L'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère depuis 1850
Les constats sont sans appel : l’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère sont très importants et très rapides.
Cette augmentation entraîne une amplification du phénomène d’effet de serre.
En conséquence, la température globale de l’air augmente.
Qui émet les gaz à effet de serre ?
Il est prouvé que nous, humains, sommes responsables du rejet de ces gaz et, donc, du réchauffement de la Terre.
A l’échelle de la planète, l’utilisation massive des énergies fossiles est la première cause de l’augmentation des gaz à effet de serre.
La déforestation et l’agriculture intensive sont les deux autres causes majeures de rejet de gaz à effet de serre (en 2010 sur le schéma).
Si on s’intéresse au cas de la France, voici les activités humaines les plus productrices de gaz à effet de serre (en 2013 sur le schéma) :
Il faut savoir que seuls 25 % de l’énergie totale consommée correspondent à de l’énergie directement consommée pour l’éclairage, les appareils électroménagers, la cuisine, etc. Le reste, soit 75 %, est de l’ »énergie grise ».
C’est l’énergie nécessaire à la production, l’extraction, la transformation, la fabrication, le transport, la mise en œuvre, l’entretien puis, pour finir, le recyclage des produits que nous utilisons…
Quels sont les effets déjà constatés de l'augmentation des gaz à effet de serre ?
La température de la planète n’a cessé d’augmenter depuis 1901, sur quasiment tout le globe (avec des variations indépendantes du changement climatique entre les années ou entre les décennies, bien sûr).
Notons que chacune des trois dernières décennies a été respectivement plus chaude que toutes les autres depuis 1850.
Globalement l’humidité de l’atmosphère augmente, ainsi que les précipitations. Mais la répartition de ces augmentations sur le globe n’est pas uniforme.
Humidité et précipitations tendent à avoir diminué dans les latitudes moyennes de l’hémisphère sud notamment.
La fréquence des vagues de chaleur augmente, ainsi que la fréquence et l’intensité des fortes précipitations.
Les journées et les nuits chaudes sont de plus en plus nombreuses, à l’inverse des journées et des nuits froides. Les cyclones tropicaux en Atlantique Nord sont plus intenses.
Il y plus de périodes de sécheresse sur le Bassin méditerranéen et en Afrique de l’Ouest, mais moins en Amérique du Nord et dans la zone nord-ouest de l’Australie.
Les océans ont stocké 90 % de l’énergie supplémentaire dégagée par le système climatique entre 1971 et 2010. En conséquence, ils se réchauffent (0,44 °C dans les 75 premiers mètres et 0,06 °C dans les 700 suivants).
Par ailleurs, des échanges gazeux existent entre l’atmosphère et les mers : les océans stockent le CO2.
Ceci impacte les cycles biochimiques dans les océans et entraîne une acidification des océans (baisse du pH de 0,1).
La surface des glaces du Groenland et de l’Antarctique a diminué et la perte s’accélère pour atteindre 362 Giga tonnes par an depuis 2001.
La banquise arctique se réduit aussi et la vitesse de fonte est de plus en plus rapide.
La superficie des glaciers continentaux a diminué. Le manteau neigeux dans l’hémisphère nord au printemps se réduit aussi d’année en année.
Les sols gelés de la Russie et de l’Alaska se réduisent en épaisseur et en étendue. Leur dégel provoque la libération de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Les scénarios du GIEC : que va-t-il se passer dans le futur ?
Pour modéliser les changements climatiques, les scientifiques envisagent d’abord quelles seront les futures émissions ou concentrations de gaz à effet de serre liées aux humains.
Dans leur dernier rapport (2013), ils ont défini 4 scénarios, représentant une gamme variée de politiques pour le 21ème siècle. Si chacun de ces scénarios est possible, aucun n’est plus probable qu’un autre ! Tout dépendra de nos choix de société et de notre capacité à peser sur nos dirigeants pour qu’ils prennent les bonnes décisions.
Petite définition préalable : le forçage radiatif est la différence entre l’énergie solaire entrant dans le système Terre et l’énergie émise par le système Terre. Si le forçage radiatif est positif, la Terre se réchauffe, et inversement.
Et voici le détail de chaque scénario :
(appelé de telle manière car le forçage radiatif de ce scénario est de 2,6 W.m-2)
C’est un scénario de diminution des émissions de gaz à effet de serre au cours du 21ème siècle. Dans ce scénario, le forçage radiatif atteint un maximum au cours du siècle puis diminue pour atteindre 2,6 W.m-2 en 2100. A cette date, la concentration de gaz à effet de serre est estimée à 475 ppm, soit environ 20% de plus qu’en 2011.
Ce scénario implique une réduction drastique de nos émissions de gaz à effet de serre.
(appelé de telle manière car le forçage radiatif de ce scénario est de 4,5 W.m-2)
Dans ce scénario, le forçage radiatif se stabilise vers 2100 avec des concentrations de gaz à effet de serre atteignant 630 ppm à la fin du siècle (environ 60 % de plus que maintenant…). Ce scénario implique une stabilisation des émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère avant la moitié du siècle.
(appelé de telle manière car le forçage radiatif de ce scénario est de 6,0 W.m-2)
Dans ce scénario, le forçage radiatif maximum ne sera pas atteint en 2100 : il continuera d’augmenter (concentration des gaz à effet de serre estimé en 2100 pour ce scenario : 800 ppm). Pour autant, ce scénario implique une stabilisation des émissions de gaz à effet de serre avant la fin du 21ème siècle.
(appelé de telle manière car le forçage radiatif de ce scénario est de 8,5 W.m-2)
C’est le scénario le plus pessimiste, celui où les émissions de gaz à effet de serre restent élevées, sans atténuation. Le forçage radiatif maximal ne sera pas atteint en 2100 et les concentrations de gaz à effet de serre pourraient atteindre 1313 ppm, soit plus de 200 % d’augmentation par rapport aux valeurs actuelles. Il correspond à la continuité de nos émissions actuelles…
Tous ces scénarios comprennent des éléments socio-économiques, énergétiques et climatologiques. Ils sont intégrés dans des modèles du système Terre (circulation atmosphère-océan, cycle du carbone terrestre et océanique…). Ils ont aussi été associés à des scénarios socio-économiques d’évolution possibles de nos sociétés, élaborés en parallèle par des sociologues et des économistes, qui seront utilisés pour évaluer des politiques sur le changement climatique.
Quels sont les effets envisagés de l'augmentation des gaz à effet de serre selon les scénarios du GIEC?
En fonction des scénarios, la température globale de la planète en 2100 sera supérieure de 1 à 4,8°C par rapport à la période de référence* (1986-2005).
Selon les régions du monde, les augmentations de température ne seront pas les mêmes : l’Arctique se réchaufferait beaucoup plus vite ; les continents se réchaufferont plus que les océans.
Il est aussi probable que les températures chaudes extrêmes soient plus nombreuses, avec plus de vagues de chaleur.
*La période de référence (celle par rapport à laquelle les variations de température et autres paramètres du climat sont calculées) correspond à la période 1986-2005.
Les modifications d’humidité de l’air, des sols et des précipitations ne seront pas uniformes sur la planète, avec, notamment une augmentation des contrastes entre les régions sèches (qui seront plus sèches) et les régions humides (qui seront plus humides), et entre les saisons sèches et humides.
De manière globale, on peut s’attendre à une augmentation des précipitations, notamment des épisodes de fortes précipitations.
Les océans vont continuer de se réchauffer, et ils continueront longtemps, même si nous arrivons à réduire nos émissions de GES.
Ils vont aussi continuer de s’acidifier. Le courant marin atlantique se ralentirait (avec de lourdes conséquences climatiques pour les continents).
Le niveau des mers augmenterait de 26 à 82 cm entre maintenant et 2100, selon les scénarios, et de plus en plus rapidement. Des modifications de salinité sont aussi à prévoir. Bref, ils ne sont pas épargnés….
L’impact du réchauffement climatique sera fort au pôle nord.
Voici les prévisions de perte de glaces pour l’Arctique et le Groenland : -43 à -94 % de glaces pour le mois de septembre en 2100, soit un océan arctique à peu près libre de glaces….
De l’autre côté de la planète, les prévisions sont moins robustes mais une perte de glaces de l’Antarctique est aussi à prévoir.
Si un effondrement des glaces marines du continent antarctique se produisait, le niveau des mers augmenterait de quelques dizaines de mètres…
