Le but n'est pas toujours placé pour être atteint, mais pour servir de point de mire. Joseph Joubert

Le réchauffement climatique

La planète chauffe sous l’effet de serre

samedi 6 décembre 2008
par frage

On appelle réchauffement climatique, ou réchauffement global, l’augmentation de la température moyenne de l’air et des océans au niveau planétaire. Si les changements climatiques répondent à de nombreux facteurs naturels, ces dernières décennies ont vu l’impact de l’activité humaine contribuer à une hausse relativement rapide des températures. La consommation des ressources d’énergies fossiles par l’homme est associée aux émissions des gaz à effet de serre, notamment du dioxyde de carbone (CO₂) et du méthane (CH₄) qui favorisent la rétention du rayonnement du soleil dans l’atmosphère et donc le réchauffement de la planète.

Le climat est régulé de façon extrêmement complexe, modulé par des facteurs externes autant qu’internes, qui agissent à des échelles de temps variant de la décennie au million d’années.
C’est une raison pour laquelle la théorie de réchauffement de la planète induite par l’activité humaine, bien que proposée déja depuis les années 70, n’a pas été prise au sérieux jusqu’à récemment.
Face aux évidences scientifique, on constate aujourd’hui une augmentation de la température de 0,74 °C qui s’est produite pendant le dernier siècle.
Les dernières projections estiment qu’à la fin du siècle, la température globale aura augmenté au minimum de 1,1°C et jusqu’à 6,4 °C selon différents scénarios socio-économiques (source : GIEC AR4 2007).

Un réchauffement de 0,2 °C par décennie est prévue si les émissions des gaz à effet de serre continuent d’accroître à leur vitesse actuelle et doublent leur concentration pré-industrielle. Le niveau moyen de la mer a augmenté de 1,8 mm/an depuis 1961 et de 3,1 mm/an depuis 1993 tenant compte la dilatation thermique et la fonte des glaciers, des calottes glaciaires et des nappes glaciaires polaires (source : GIEC AR4 2007).

I. Causes naturelles des changements climatiques

I.1 - Les facteurs externes

Il existe plusieurs facteurs externes appelés paramètres de Milankovitch, qui affectent la position (distance, inclinaison) de la Terre par rapport au soleil et sont la cause de variations climatiques à grande échelle. L’orbite excentrique de la Terre suit des cycles 100 000 ans, le changement d’oblicité (inclinaison de l’axe de rotation par rapport à l’orbite) 41 000 ans, et la précession (changement d’orientation de l’axe terrestre) entre 19 000 et 23 000 ans.

Un autre facteur externe de changement climatique, agissant à plus courte échelle, est l’activité solaire. Si l’on ne peut mesurer le rayonnement solaire global effectivement que depuis une vingtaine d’année, il est possible d’extrapoler d’après des mesures de carbone 14. De plus, les apparitions de taches solaires (zones de forte activité magnétique) ont été documentées depuis le XVII^e siècle. Il existe des corrélations entre quantité de taches solaires et climat, tel que le "petit âge glaciaire" du XVII^ème siècle : entre 1645 et 1715, une disparition des taches solaires a été enregistrée (minimun de Maunder), qui correspondait à un refroidissement climatique.

I.2. - Les facteurs internes

Un acteur important du climat est l’albédo (du latin : blancheur), c’est à dire dire la quantité d’énergie solaire réflechie vers l’espace par une surface (ex : sol, surface des océans). Une surface blanche telle que la calotte glaciaire a un albédo fort et réfléchit un maximum de lumière, et induit de ce fait un refroidissement important. Cependant la disparition de la glace polaire, entraîné par la hausee des températures, diminue l’albédo et amplifie donc l’effet du réchauffement. Les nuages ainsi que les aérosols, particules provenant en particulier de l’activité volcanique en suspension dans l’atmosphère, augmentent l’albédo terrestre et contribuent au refroidissement.

L’activité volcanique affecte aussi les changements climatiques à un autre niveau, en augmentant la teneur de gaz à effet de serre tel que le dioxyde de carbone (CO₂) dans l’atmosphère. La composition en gaz de l’atmosphère dépend aussi de la capacité des océans ainsi que de la végétation à absorber le CO₂.

Un autre facteur de régulation du climat est fournit par l’inertie thermique des océans, qui agit comme un frein sur le changement climatique, amenant un retard d’environ une décade entre cause et effet.

(source : Planet Terre, Dossiers CNRS).

II. Le réchauffement climatique aujourd’hui - une conséquence de la pollution anthropique de l’atmosphère

Depuis l’avènement de l’ère industrielle, nous rejetons toutes sortes de produits dans l’atmosphère, que ce soit au travers de l’industrie, de l’agriculture ou par notre mode de vie. Du point de vue climatique, ces rejets d’origine humaine ont 2 actions :

- Les aérosols ou microparticules (suies, cendres, dioxyde de soufre) augmentent le pouvoir réfléchissant des nuages et participent à l’assombrissement global, c’est à dire à un effet de refroidissement.

- Les gaz à effet de serre (GES) sont des gaz qui absorbent efficacement les rayons infrarouges émis par la Terre au contact du rayonnement solaire. Ils retiennent ainsi une partie de la chaleur et réchauffent l’atmosphère. Une fois le réchauffement planétaire amorcé, avec la fonte de la banquise et l’augmentation de la masse nuageuse, la diminution de l’albédo est un amplificateur de réchauffement global.

Parmi les gaz à effets de serre on retrouve naturellement la vapeur d’eau (H₂O), le dioxyde de carbone (CO₂), le méthane (CH₄), l’oxyde nitreux (N₂O), l’ozone (O₃), ainsi que des gaz essentiellement d’origine anthropique tels que les hydrofluorocarbures (HFC), les hydrochlorofluorocarbures (HCFC), et l’hexafluorure de soufre (SF₆).
Les émissions mondiales de GES imputables aux activités humaines ont augmenté depuis l’époque préindustrielle ; la hausse a été de 70 % entre 1970 et 2004 (source : GIEC AR4 2007). Selon leur propriétés radiatives, la capacité d’absorption des rayons infra-rouges et donc le potentiel de rechauffer le climat varient pour les différents GES.

Pour exprimer cette variablilité, on utilise un indice de comparaison pour un gaz à effet de serre qui quantifie sa contribution au réchauffement global par rapport à la contribution du CO₂ sur une période donnée. Cet indice - appelé potentiel du réchauffement global PRG - est par définition égal à 1 pour CO₂. Il est le rapport entre les effets sur le climat causés par une quantité donnée d’un GES et ceux causés par la même quantité de CO₂. Par exemple sur une période de 100 ans, un kg de méthane (CH₄) contribue 25 fois plus fort à l’effet de serre que un kg de CO₂ (voir table 1).
Mais attention : Le PRG ne correspond pas à la contribution rélative d’un GES au réchauffement global car les quantités émises varient fortement pour des différents GES. Il s’agit plutôt d’ un concept permettant de comparer les contributions des GES pour lesquels les émissions sont et/ou seront connues.

Table 1 : Potentiel de réchauffement global PRG (source : GIEC AR4 2007, extrait du table 2.14, p. 212) :

Gaz	Durée de vie (ans)	PRG (équivalent CO₂) selon la durée considérée
		20 ans	100 ans	500 ans
CH₄	12	72	25	7,6
N₂O	114	289	298	153
HFC	1,4 - 270	437 - 12 000	124 - 14 800	38 - 12 200
HCFC	1,3 - 17,9	273 - 5 490	77 - 2 310	24 - 549
SF₆	3 200	16 300	22 800	32 600

Les réels acteurs du réchauffement d’origine humaine sont le CO₂, le méthane, et les HFCs. L’augmentation en CO₂ découle d’une part de production de ce gaz lors de l’utilisation des combustibles fossiles (pétrole, charbon, gaz), d’autre part, de la diminution de l’absorbtion de CO₂ due à la déforestation. Le méthane provient de l’agriculture, des rizières et de l’élevage intensif. Les fluorocarbures sont utilisés comme réfrigérants (climatisation, réfrigérateurs), mousses d’isolation, ou propulseurs pour aérosols.

III. Les actions et les acteurs contre un réchauffement néfaste à l’international

De nombreuses alliances se forment depuis quelques années pour la protection du climat et l’atténuation des effets du réchauffement climatique avec par exemple Climate Alliance, Sustainable Energy Europe Campaign, European Sustainable Cities and Towns Campaign, Cities for Mobility, UN Habitat Sud-Net.

Ainsi par exemple, Climate Alliance est une association fondée en 1990 qui regroupe en 2008 pas moins de 1429 villes, municipalités et régions ainsi que 53 provinces, organisations non gouvernementales et associations. Les membres se trouvent en Allemagne, Autriche, Belgique, Bulgarie, Danemark, Espagne, France, Hongrie, Italie, Luxembourg, Pays Bas, Pologne, République Tchèque, Slovaquie, Slovénie, Suède et Suisse. Climate Alliance intervient pour les points suivant :

la promotion d’échange d’expérience par les conférences, séminaires et publications
la démonstration des actions et des réussites des membres (e.g. at the European Climate Star Award and in various databases),
les recommandations, des aides et des outils afin de développer des politiques locales
le lobbying afin d’améliorer les conditions nationales, européennes et internationales pour la protection du climat
développement, coordination de projets et campagnes européens pour lutter pour la protection du climat

Depuis 1988, un comité international d’évalutation du changement climatique à été mis en place. Le GIEC (Groupe d’Experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat) ou en anglais IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) n’est pas un centre de recherche, mais produit des rapports de synthèse des connaissances scientifiques liées au réchauffement global basés sur des publications scientifiques reconnues.

Jusque là, le rôle des rapports du GIEC était de mettre en évidence les preuves que le réchauffement planétaire est en grande partie d’origine anthropique. Le travaux pionnier du GIEC et d’Al Gore ont été reconnus par le Prix Nobel de la Paix en 2007. Maintenant que ce fait n’est plus mis en question, le GIEC se penche, dans son rapport de 2007, sur l’évaluation des impacts de l’évolution du climat et souligne l’importance de s’y adapter.

La figure du quatrième rapport de synthèse du GIEC montre les variations observées :
a) de la température moyenne à la surface du globe,
b) du niveau moyen de la mer à l’échelle du globe, selon les données recueillies par les marégraphes (en bleu) et les satellites (en rouge),
et c) de la couverture neigeuse dans l’hémisphère Nord en mars–avril.
Tous les écarts sont calculés par rapport aux moyennes pour la période 1961-1990. Les courbes lissées représentent les moyennes décennales, et les cercles correspondent aux valeurs annuelles. Les zones ombrées représentent les intervalles d’incertitude qui ont été estimés à partir d’une analyse poussée des incertitudes connues (a et b) et à partir des séries chronologiques (c)

(source : GIEC, 2007 : Bilan 2007 des changements climatiques. Contribution des Groupes de travail I, II et III au quatrième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat [Équipe de rédaction principale, Pachauri, R.K. et Reisinger, A. (publié sous la direction de )]. GIEC, Genève, Suisse, 103 pages, figure RiD1/1-1).

Le GIEC fournit la base scientifique au traité international qu’est la Convention-cadre des Nations unies sur le changement climatique (CCNUCC) ou en anglais, United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC ou FCCC), mise en place en 1992. La CCNUCC fait le lien entre les données scientifiques et techniques et le coté politique et les actions mises en place. La convention a été ratifié par 192 pays afin de mettre en place un cadre global pour faire face au changement climatique.
Les mécanismes prévus par la CCNUCC pour les gouvernements sont :

le rassemblement et la partage des informations sur les gaz à effet de serre, politiques nationales et meilleures pratiques
le lancement des stratégies nationales
la coopération
les aides financières aux pays en développement

La CCNUCC est à l’origine du protocole de Kyoto, un accord international par lequel les pays ratifiants s’engagent à réduire leurs émissions pour 6 GES dont le CO₂.
Un système d’échange de permis d’émission permet une certaine flexibilité.
Au 13 mai 2008, 181 états et une organisation régionale d’intégration économique (le EEC) ont déposés leurs instruments de ratification, d’accession, d’approbation ou d’acceptation, à l’exception de deux pays qui n’ont pas ratifié le protocole de Kyoto : le Kazakstan qui a l’intention de mettre en route le processus de ratification et les Etats Unis, qui au contraire ne souhaitent pas ratifier.

Aspects positifs

Les conséquences du réchauffement climatique sont multiples et ne sont pas toutes néfastes :

plus faible mortalité hivernale dans les zones tempérées
augmentation de la production de bois
hausse des rendements agricoles dans les zones tempérées
accroissement des ressources en eau dans certaines zones sèches proches des tropiques,
baisse de la consommation d’énergie liée au chauffage

Aujourd’hui, le changement climatique n’est plus contesté notamment grâce aux travaux du GIEC et d’Al Gore récompensés par le Prix Nobel de la Paix en 2007.

Aspects négatifs

Les conséquences négatives du réchauffement climatique sont malheureusement nombreuses (source : GIEC 2007 AR4) :

Conséquences physiques

La montée des eaux déjà engagée est due en grande partie à la dilatation thermique des océans. Selon les différents scénarios socio-économiques (augmentation de la population, utilisation des énergies fossiles, etc..) l’augmentation du niveau des océans est estimée entre 18 et 59 cm pour la fin du XXI^e siècle comparé à la fin du XX^e (source : GIEC). Ces chiffres ne tiennent pas compte d’une éventuelle augmentation de la vitesse de fonte de la glace en Antarctique.
Au niveau local, la disparition des glaciers, la modification des régimes de précipitations entraînent inondations, sécheresses, vagues de chaleur.
Le réchauffement global a aussi un impact sur les déplacements d’air et de ce fait, sur les événements climatiques extrêmes comme les ouragans ou les cyclones. Si les cyclones tropicaux ne semblent pas augmenter en nombre, ils augmentent en intensité, tandis que les cyclones non-tropicaux augmentent aussi bien en nombre qu’en intensité.

Si la situation n’est pas stabilisée, des conséquences physiques plus dramatiques pourraient avoir lieu à plus long terme :

La calotte glaciaire du Groenland pourrait fondre d’ici un à plusieurs siècles, entrainant une montée des eaux de 7m, une disparition des zones costales et terres basses importante. On estime que la calotte Antarctique tiendra, mais des progrès sont encore à faire en matière de modélisation du devenir des calottes continentales.
Sur une échelle de plusieurs siècles, il pourrait y avoir modification radicale (un ralentissement est déjà mesuré) de la cellule méridienne de circulation (MOC - Meridional Overturning Circulation), un courant marin qui englobe le Golf Stream et la dérive nord-Atlantique. Ces modifications pourraient conduire au refroidissement de certaines régions comme l’ouest de l’Europe.

Conséquences biologiques

Risque de disparition d’espèces dues aux changements climatiques, ainsi qu’à l’acidification des océans par absorbsion de CO₂. Plus particulièrement, les sytèmes isolés, comme l’Antartique, et en mer, les barrières de corail, sont menacés.
Changement migratoire des animaux et bouleversement des écosystèmes.

Conséquences sur la santé humaine

Ces conséquences peuvent être directes, dues aux changements extrêmes du climat local : sécheresse, inondations, vagues de chaleur, mais aussi vagues de froid.
La malnutrition peut s’aggraver à cause des incidences négatives sur les petites producteurs pratiquant une agriculture de subsistance et les pêcheurs.
Les conséquences indirectes sont dues aux migrations de vecteurs de maladies tels que les moustiques ou les tiques. Si la migration de ces vecteurs est avérée, il n’est pas encore prouvé que l’occurence des maladies en question, telle que le paludisme soient affectées.
Une conséquence certaine du réchauffement climatique est l’augmentation des allergies dues au pollen, de par le pollen plus important ou plus allergénique et la saison plus avancée.

Conséquences socio-economiques

Le rapport de l’économiste Nicholas Stern publié en 2006 constate que le changement climatique est l’échec le plus grand du marché que le monde ait jamais connu et il a une action réciproque sur les autres imperfections du marché. Son rapport étudie en particulier les conséquences économiques du réchauffement climatique.
Ses conclusions principales indiquent que l’investissement d’un pourcent du produit intérieur brut (PIB) est nécessaire afin d’atténuer les conséquences les plus graves et éviter le risque d’une diminution de PIB de vingt pourcent.
Il souligne que les mesures des pays à titre individuel ne suffisent pas pour adresser la problématique globale du changement climatique et qu’il est donc indispensable de créer une vision internationale partagée des objectifs à long terme.
Le rapport a déclenché des réactions critiques chez les politiques scientifiques et économistes. Nicholas Stern aurait considérer uniquement des scénarios extrèmement négatifs et aurait donc surestimé la casse. Des critiques positifs soulignent que le rapport montre que la protection du climat est profitable et financable.

Contraintes

Les enjeux sont aussi bien politiques qu’économiques, et concernent tous les pays, quelle que soit leur situation.
Le changement climatique exige une réponse internationale reposant sur une compréhension partagée des objectifs à long terme et un accord sur les cadres d’action.

Axes de réflexion

Quelles stratégies d’adaptation et d’atténuation ? Trois champs d’actions semblent nécessaires à l’obtention d’une réponse planétaire efficace.
- La fixation du prix du carbone, appliquée à travers les taxes, le commerce ou une réglementation.
- L’action gouvernementale pour encourager l’innovation et le déploiement de technologies moins carbonées.
- L’action pour supprimer les obstacles à l’efficacité énergétique, informer, éduquer, rééduquer et persuader que l’action individuelle de chacun permet d’agir face au changement climatique.

Perspectives

Mesures prises en vue de l’adaptation - Mesures à suivre

La CCNUCC a conçu le Programme de travail de Nairobi pour aider les pays à mieux comprendre d’une part, les impacts du changement climatique, la vulnérabilité et la nécessité d’adaptation, et d’autre part les mesures pratiques d’adaptation au changement climatique, dans un esprit de développement durable. L’adaptation sera nécessaire, car même si nous arrivons à limiter la production de GES, le réchauffement dû aux GES déjà présents dans l’atmosphère va continuer. Il est mis en œuvre par les parties, les organisations intergouvernementales et non gouvernementales, le secteur privé, les communautés et autres intervenants. Il est associé à d’autres activités d’adapation de la CCNUCC spécifiques aux pays en voie de développement. Neuf pôles sont mis en place :

Développement et dissémination des méthodes et outils pour l’évaluation des effets du réchauffement climatique et pour la planification des mesures d’adaptation
Amélioration de la collection, gestion et échange des données climatiques et observations
Augmentation de l’accessibilité et de l’utilisation des données issues de modélisation, scénarios et « downscaling » climatiques
Renseignement sur les risques liés au climat et phénomènes extrêmes
Information socio-économique
Collection, analyse et dissémination de l’information sur les projets et les pratiques d’adaptation (passé, présent, futur)
Promotion de la recherche sur les pratiques et options d’adaptation
Promotion de la diffusion de savoir faire et des technologies d’adaptation
Promotion de la diversification économique afin de diminuer la dépendance des secteus économiques vulnérables

Selon Nicholas Stern les éléments clefs de ces cadres internationaux futurs devraient inclure :

l’échange des émissions et la mise en rélation des projets d’échange des émissions déjà présents dans le monde
la coopération technologique et la coordination de la recherche et du développment, les investissements dans l’innovation dans le domaine de l’énergie. Les normes internationales des produits peut être un outil puissant de stimuler l’efficacité énergétique. Une réactivité forte face au changement climatique necessitera bien sur des progrès dans le domaine de la climatologie, et les méthodes de modélisation de ces changements.
la réduction de la déforestation
l’adaptation qui devient urgent dans les pays les plus pauvres qui sont les plus vulnérables au changement climatique. Le financement international devrait appuyer sur l’éducation et l’information au niveau régional sur les conséquences du changement climatique. Il devrait soutenir la recherche sur de nouvelles variétés de cultures qui seront plus résistantes à la sécheresse et aux inondations.

Pour enrayer le processus de réchauffement climatique, il reste à revoir notre mode de vie et à trouver des alternatives qui n’emettent pas de gaz à effet de serre : énergies renouvelables, véhicules n’utilisant plus les énergies fossiles, industries plus propres.

Au quotidien, chacun peut réduire son empreinte écologique avec des gestes simples liés à l’alimentation, au transport ou à l’habitat.