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OpenEdition Books

Le développement durable à découvert

 | 
Agathe Euzen
, 
Laurence Eymard
, 
Françoise Gaill

Première partie - Du développement durable à un devenir soutenable

7. Changement climatique

Pascale Delecluse

Texte intégral

1Depuis le début de l’ère industrielle, les concentrations de dioxyde de carbone, de méthane et de protoxyde d’azote issus des activités humaines, ne cessent d’augmenter. Ces gaz ont une très longue durée de vie dans l’atmosphère et font partie des « gaz à effet de serre », qui piègent les longueurs thermiques du rayonnement dans les basses couches de l’atmosphère, ce qui augmente la température. La hausse des émissions de ces gaz se traduit par un réchauffement mondial à la surface de la Terre, dont nous percevons progressivement les effets.

2Le changement climatique se mesure par la température moyenne à la surface de la Terre. Cet indicateur n’est pas facile à estimer car ce n’est que depuis l’avènement des satellites d’observation de la Terre que nous disposons d’une bonne couverture, notamment au-dessus des océans. Quelques rares séries historiques permettent de remonter sur plus d’un siècle. Les mesures doivent être corrigées pour tenir compte des changements d’instrumentation ou de sites. Une fois corrigées, elles servent de référence aux observations depuis l’espace sur leur période commune. En combinant les structures spatiales de variabilité des récentes décennies et les séries in situ historiques, le signal est reconstruit à l’échelle globale sur plus de 150 ans. L’image issue de ces analyses est très cohérente : la température mondiale a augmenté de 0,8°C entre 1901 et 2010 dont 0,5°C entre 1979 et 2010, ce qui traduit une accélération lors des dernières décennies. La distribution régionale de ce réchauffement est caractérisée par un signal marqué sur les continents aux hautes latitudes, le réchauffement étant plus faible aux basses latitudes et sur l’océan. Notons que même l’hémisphère austral montre un signal significatif.

Signatures du réchauffement

3L’augmentation généralisée de la température des basses couches s’accompagne d’autres signatures qui émergent progressivement de la variabilité climatique : la couverture de neige diminue en surface, la surface de la banquise diminue d’environ 12 % par décennie (en 2012, la surface était de 3,41 millions de km2, soit 18 % de moins qu’en 2007 et 49 % de moins que la moyenne 1979-1980), les terres gelées (pergélisol*) dégèlent, ce qui s’accompagne de débâcles et de glissements de terrain. Ce réchauffement se traduit aussi par des modifications saisonnières plus perceptibles : une douceur persistante en automne, un printemps plus précoce, des vagues de canicules plus fréquentes et plus persistantes en été.

4En moyenne, une atmosphère plus chaude sera à même de contenir plus de vapeurs d’eau, mais comment cela se traduit-il sur les précipitations ? Quelques tendances se dessinent : les précipitations tendent à croître là où elles sont déjà marquées, comme en région équatoriale, et à se raréfier là où elles sont déjà faibles, comme la région méditerranéenne, ce qui creuse les contrastes et augmente la vulnérabilité de certaines régions. Les taux des précipitations sont également modifiés avec une tendance à renforcer les événements fortement précipitant (cf. II. 4).

5La signature* du réchauffement climatique est bien marquée dans l’océan (cf. II. 9). La température des couches superficielles a augmenté partout, moins que dans l’atmosphère, mais plus uniformément, ce qui se traduit par une augmentation de la différence thermique entre l’océan de surface et l’océan profond, et freine les échanges entre la surface et l’océan intérieur. Cette situation évolue avec la pénétration du réchauffement dans les profondeurs, où celui-ci est détecté jusqu’à un millier de mètres dans les régions subpolaires, où se forment les eaux profondes. Il existe de fortes disparités régionales du signal en profondeur, et la vitesse avec laquelle ce signal s’y propage est un sujet de débat.

6La salinité, quant à elle, reflète principalement les modifications des régimes de précipitation. Dans les régions de forte salinité, comme l’Atlantique tropical, une augmentation de salinité est observée, due à une forte évaporation et de faibles précipitations. Au contraire, la salinité diminue dans les régions de fortes précipitations, comme les eaux chaudes du Pacifique Ouest, ce qui accroît le contraste entre régions océaniques.

7La modification des propriétés physiques et de l’océan et de l’atmosphère se traduit par des modifications de courant, mais celles-ci sont difficiles à détecter. Dans l’atmosphère, la ceinture tropicale s’est élargie, la zone des tempêtes et le courant jet* se sont déplacés vers les pôles. Dans l’océan, des modifications de circulation au voisinage du courant circumpolaire antarctique sont observées. Notons que ces modifications ne peuvent pas encore être caractérisées dans l’hémisphère nord, du fait de la forte variabilité naturelle.

Hausse du niveau de la mer

8Le niveau de la mer est un indice fort de l’évolution du climat. Il résulte de la conjonction de plusieurs signaux. Le premier est l’expansion thermique des océans : avec l’augmentation de température, l’océan se dilate et donc son niveau monte, ce qui explique environ la moitié du signal observé. Un second terme provient de la fonte généralisée des glaciers de montagne ; enfin, le stockage de l’eau dans les calottes est également un facteur important de la variation du niveau marin (cf. II. 10-11). Le réchauffement du climat intensifie la fonte des glaciers, mais il peut aussi favoriser des chutes de neige abondantes. C’est ainsi qu’en Antarctique, l’épaisseur de certains glaciers augmente à cause de cet apport de précipitations neigeuses. Cependant, le bilan global de la calotte montre que la tendance est bien à une régression en volume, comme en Arctique. Un dernier phénomène concerne le ruissellement continental, de surface et de subsurface, vers l’océan. Avec les barrages, les réservoirs et le développement des systèmes d’irrigation, une masse significative d’eau est retenue sur le continent et n’arrive plus jusqu’à l’océan, ce qui contribue à faire baisser le niveau de la mer ; mais ce phénomène reste d’un ordre de grandeur inférieur dans le bilan (cf. II. 6).

Distribution des anomalies de température à la surface du globe en 2008-2012 par rapport à la période de référence 1951-1980. D’après http://data.giss.nasa.gov/​gistemp

9Le réchauffement mondial est lié principalement à l’augmentation de la concentration en dioxyde de carbone dans l’atmosphère, gaz qui ne disparaît que par absorption dans la biosphère terrestre et dans l’océan, avec un taux qui dépend de la température. Les eaux froides absorbent le CO2, alors que les eaux chaudes le dégazent vers l’atmosphère ; un océan qui se réchauffe absorbe donc moins de CO2. L’autre phénomène qui piège le CO2 dans l’océan est la pompe biologique : elle correspond à l’utilisation de l’apport de carbone par les organismes océaniques. Comme pour la biosphère terrestre, un excès de CO2 augmente en premier lieu la productivité du milieu, et lorsque les organismes de surface meurent, ils entraînent ce carbone dans les profondeurs, contribuant à son enfouissement. L’équilibre des écosystèmes est cependant fragile et ne dépend pas que de la teneur en carbone et en température, mais aussi d’autres ressources et d’interactions à l’intérieur même du milieu. La trajectoire suivie nous situe aujourd’hui dans la fourchette haute des projections, bien au-delà du seuil des 2°C fixé par l’Union européenne. Rester en deçà de ce seuil nécessiterait des mesures immédiates de forte atténuation et d’adaptation.

Bibliographie

Références bibliographiques

• IPCC – Climate Change 2007 : The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, 2007.

• E. ORSENNA et M. PETIT – Climat. Une planète et des hommes : quelle influence humaine sur le réchauffement climatique ?, Éditions du Cherche Midi, 2010.

Table des illustrations

Légende Distribution des anomalies de température à la surface du globe en 2008-2012 par rapport à la période de référence 1951-1980. D’après http://data.giss.nasa.gov/​gistemp
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/10577/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 515k

Auteur

Océanographe et Climatologue, Directrice adjointe de la Recherche à Météo-France, Saint Mandé.
pascale.delecluse@meteo.fr

© CNRS Éditions, 2013

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