Réchauffement climatique ?? S1
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Le recul des glaciers de montagne
À quelques exceptions près[note 1], la plupart des glaciers montagnards étudiés sont en phase de recul. Le recul des glaciers continentaux est observé de façon quasi généralisée depuis 3 à 4 décennies, avec une nette augmentation au cours des 20 dernières années[3].
De nombreux travaux[note 2] documentent ce recul et cherchent à l'expliquer. Un tel recul semble tout à fait cohérent avec un réchauffement du climat, cependant cette hypothèse n'est pas certaine, certains glaciers ayant commencé à reculer au milieu du XIXe siècle[b 1], après la fin du petit âge glaciaire. L'avancée ou le recul des glaciers sont récurrents et liés à de nombreux facteurs, parmi lesquels les précipitations ou le phénomène El Niño jouent un rôle important. Par exemple le recul actuel de la mer de Glace à Chamonix découvre des vestiges humains du Moyen Âge[36], preuve que le glacier a déjà reculé davantage que de nos jours à une période historiquement proche.
Le recul des glaciers de montagne, notamment à l'ouest de l'Amérique du Nord, en Asie, dans les Alpes, en Indonésie, en Afrique (dont le Kilimandjaro), et dans des régions tropicales et subtropicales d'Amérique du Sud, a été utilisé comme preuve qualitative de l'élévation des températures globales depuis la fin du XIXe siècle par le GIEC dans son rapport de 2001[37],[38].
Les causes du recul du glacier du Kilimandjaro en Afrique sont débattues et sont un bon exemple de la complexité du réchauffement climatique et de la circonspection nécessaire dans l'analyse des données. Pour certains climatologues, ce recul est dû à une diminution des chutes de neige depuis le XIXe siècle[39],[40]. Pour d'autres, le réchauffement climatique est en cause, du fait que les glaciers tropicaux sont en phase de régression partout sur la planète et que les glaces du Kilimandjaro ont résisté à une longue sécheresse il y a 4000 ans[41].
En ce qui concerne les glaciers himalayens, il faut souligner le nombre limité de données. Par exemple, des données fiables n'existent que pour 50 glaciers indiens, sur plus de 9 500[42]. Selon un rapport du ministère Indien de l'environnement, les glaciers de l'Himalaya qui constituent les sources des plus grandes rivières d'Asie — Gange, Indus, Brahmapoutre, Yangtze, Mekong, Salween et Huang He — sont en recul. Cependant ce rapport reste prudent dans ces conclusions[43] :
« Il est prématuré d'affirmer que les glaciers himalayens reculent anormalement à cause du réchauffement climatique. Un glacier est influencé par tout un ensemble de facteurs physiques et par une interconnexion complexe des facteurs climatiques. »
Une augmentation du ruissellement saisonnier des glaciers de l'Himalaya a mené à une augmentation de la production agricole en Inde du nord au cours du XXe siècle[44]. Les températures dans cette région ont crû de 0,15 °C à 0,6 °C tous les 10 ans au cours des 30 dernières années.
Les pratiques agricoles
Le climat, et en particulier les températures, ont un effet sur la date des récoltes agricoles. Dans de nombreux cas, les dates de vendanges sont régulièrement avancées, comme en Bourgogne[45],[46],[47]. De plus ces phénomènes peuvent être décrits sur plusieurs décennies car ces dates de vendanges ont été consignées dans le passé et archivées. De tels documents sont utilisés pour déterminer les températures à des périodes où les thermomètres n'existaient pas ou manquaient de précision. Un réchauffement climatique depuis le XXe siècle est clairement établi par l'étude de ces archives (ainsi, la date de début des vendanges à Châteauneuf-du-Pape a avancé d'un mois en cinquante ans[48]).
Faune et florer
En mer, de nombreuses espèces de poissons remontent vers les pôles. Sur Terre, on observe aussi une modification de l'aire de répartition de différentes espèces animales et végétales. Cette modification est complexe et hétérogène.
Dans certains cas, les espèces et écosystèmes reculent face à la désertification ou à la salinisation. Certaines limites d'aire de répartition montent plus haut en altitude, en particulier quand l'aire de l'espèce se déplace vers le nord (ou le sud dans l'hémisphère sud), ce qui ne doit pas cacher le fait qu'en réalité, localement au moins, l'optimum pour une espèce a pu fortement descendre en altitude (là où les milieux sont plus humides). Par exemple en Californie, pour 64 espèces végétales dont l'aire de répartition a été suivies depuis 1930 à 2010, la zone d' optimum climatique de ces plantes a diminué de 80 mètres d'altitude en moyenne[49]. Dans tous ces cas, le réchauffement climatique est souvent proposé comme expliquant de ces modifications.
Paradoxalement, localement, suite aux courants froids résultant de la fonte accélérée de la calotte glaciaire, des refroidissements hivernaux peuvent affecter la faune. Ainsi au début de Février 2011, 1.600 tortues vertes (espèce en danger) engourdies par une eau inhabituellement froide se sont échouées sur et autour de South Padre Island (Texas)[50]. Elles sont alors plus vulnérables aux collisions avec les bateaux, à leurs prédateurs et aux échouages (sur les 860 premières tortues récupérée par des bénévoles, 750 ont survécu et ont pu être ensuite libérées)[50]. En Janvier 2010, plus de 4.600 tortues s'étaient échouées en Floride[50].
Ceci vaut aussi pour la faune terrestre. Par exemple, l'extension actuelle de l'aire de répartition de la chenille processionnaire du pin, qui a atteint Orléans en 1992 et Fontainebleau en 2005, pourrait être due au réchauffement climatique[51].
Le Muséum national d'histoire naturelle a mis en place depuis plusieurs années des systèmes de suivi des espèces. Le suivi temporel des oiseaux communs (STOC)[52] montre par exemple qu'en vingt ans, les communautés d'oiseaux en France se sont globalement déplacées de 100 km vers le nord[53]. Ces éléments peuvent avoir une grande importance pour les stratégies de protection et restauration de la biodiversité et des trames vertes et bleues nécessaires à leur déplacements (dont corridors climatiques le cas échéant). Ainsi les parcs nationaux surtout positionnés en montagne pourraient ne pas assez tenir compte d'un discret mais important phénomène de descente des "optimums" de certains végétaux[49] qui vont souvent s'étendre sur des zones urbanisées et agricoles.
Cyclones tropicaux
Le consensus scientifique dans le rapport de 2007 du GIEC est que l'intensité des cyclones tropicaux va probablement augmenter (avec une probabilité supérieure à 66 %).
Une étude publiée en 2005, remise en question depuis par une seconde étude, indique une augmentation globale de l'intensité des cyclones entre 1970 et 2004, le nombre total de cyclones étant en diminution pendant la même période[54],[55],[56]. Selon cette étude, il est possible que cette augmentation d'intensité soit liée au réchauffement climatique, mais la période d'observation est trop courte et le rôle des cyclones dans les flux atmosphériques et océaniques n'est pas suffisamment connu pour que cette relation puisse être établie avec certitude. La seconde étude publiée un an plus tard ne montre pas d'augmentation significative de l'intensité des cyclones depuis 1986[57],[58]. Ryan Maue, de l'université de Floride, dans un article intitulé Northern Hemisphere tropical cyclone activity, observe pour sa part une baisse marquée de l'activité cyclonique depuis 2006 dans l'hémisphère nord par rapport aux trente dernières années[59]. Il ajoute que la baisse est probablement plus marquée, les mesures datant de trente ans ne détectant pas les activités les plus faibles, ce que permettent les mesures d'aujourd'hui. Pour Maue, c'est possiblement un plus bas depuis cinquante ans que l'on observe en termes d'activité cyclonique.
Par ailleurs, les simulations informatiques ne permettent pas dans l'état actuel des connaissances de prévoir d'évolution significative du nombre de cyclones lié à un réchauffement climatique[d 1].
Le réchauffement des océans et l'élévation du niveau de la mer
On observe un réchauffement des océans, qui diminue avec la profondeur. L'élévation de température depuis 1960 est estimée à 0,6 °C pour les eaux de surface, et à 0,04 °C pour l'océan dans son ensemble[61].
On estime que les océans ont absorbé à ce jour 80 à 90 % de la chaleur ajoutée au système climatique[11],[61]. Ce réchauffement contribue pour 30 % à une montée du niveau de la mer par dilatation thermique des océans, 60 % de cette montée étant due à la fonte des glaces continentales (dont la moitié provient de la fonte des calottes polaires) et 10 % à un flux des eaux continentales vers les océans[61]. Les données proviennent des marégraphes mis en place depuis la fin du XIXe siècle, secondés à partir des années 1990 par des satellites altimétriques. Leur analyse suggère que le niveau de la mer s'est élevé au cours du XXe siècle de quelques dizaines de centimètres, et qu'il continue à s'élever régulièrement. On estime que le niveau de la mer s'est élevé de 1,8 mm par an entre 1961 et 2003[a 2],[62] et de 3,4 mm par an depuis 1993[61],[3]. Cette élévation du niveau de la mer peut aussi être observée indirectement par ses conséquences sur l'environnement, comme c'est le cas au Nouveau-Brunswick[63].
Dans le cadre du système ARGO, 3 000 balises automatiques ont été réparties dans tous les océans en 2007 et permettront de suivre la température et la salinité des océans jusqu'à 2 000 mètres de profondeur. En Atlantique Nord, des chercheurs de l'Ifremer Brest ont confirmé les tendances au réchauffement dans les couches de surface[64].
La courbe de la quantité de chaleur estimée dans les océans est mise à jour régulièrement par l'organisme américain de météorologie NOAA[65]
Causes[modifier]
Hypothèse d'un effet de serre additionnel[modifier]
L’effet de serre est un phénomène naturel : une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre vers l’atmosphère terrestre reste piégée par les gaz dits « à effet de serre », augmentant ainsi la température de la basse atmosphère (troposphère). Ces gaz sont essentiellement de la vapeur d'eau, et une infime partie est d’origine humaine. Sans cet effet, la température de surface de la Terre serait en moyenne de -18 °C[réf. nécessaire].
L'augmentation actuellement observée des quantités de gaz à effet de serre, comme le CO2, contribue à renforcer l'effet de serre. Les concentrations actuelles de CO2 dans l'atmosphère surpassent de loin les taux des 650 000 dernières années. Elles sont passées de 280 ppm en 1970 à 379 ppm en 2005, et celles de méthane sont passées de 715 ppb à 1 774 ppb[a 3].
Par ailleurs, la vitesse de croissance du taux de CO2 dans l'atmosphère augmente également, passant de +1,5 ppm par an de 1970 à 2000, à +2,1 ppm par an entre 2000 et 2007[66]. Il a été prouvé par l’étude isotopique du carbone dans l’air que cette augmentation des quantités de gaz à effet de serre est due pour plus de la moitié à la combustion de matière carbonée fossile[11],[e 1], l'autre partie étant due essentiellement aux déboisements massifs[3].
Selon le quatrième rapport du GIEC[a 4], 49 milliards de tonnes équivalent CO2 sont émises annuellement par les activités humaines, réparties comme suit :
- la part due au secteur énergétique est de 25,9 % ;
- suivie par l'industrie à 19,4 % ;
- le secteur forestier à 17,4 % ;
- l'agriculture à 13,5 % ;
- les transports à 13,1 % ;
- les habitations à 7,9 % ;
- les déchets et eaux usées à 2,8 %.
L’hypothèse d’un lien entre la température moyenne du globe et le taux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère a été formulée pour la première fois en 1895 par le Prix Nobel de Chimie Svante Arrhenius. Svante Arrhenius a démontré que l’augmentation de la concentration de CO2 dans l’atmosphère risquait d’accroître très significativement la température de la planète. Il avait calculé qu’un doublement de la teneur en CO2 pourrait provoquer un réchauffement de 4 à 6 °C, des valeurs en cohérence avec les modélisations du XXIe siècle. Cet élément montre l'ancienneté d'une théorie scientifique du réchauffement climatique[67].
En 1938, l’ingénieur anglais Guy Callendar, puis en 1956 le physicien américain Gilbert Plass ont établi puis théorisé la relation entre l’accroissement des rejets industriels de CO2 et les premières observations de réchauffement climatique planétaire[réf. nécessaire]. Dans ce contexte, en 1957, les Américains ont mis en place des mesures de la concentration en CO2 de l’atmosphère à Hawaï. Cela a permis au climatologue américain Charles Keeling de produire en 1961 une première courbe confirmant une progression régulière de la concentration de CO2[68],[69]. Dès 1965, les conseillers scientifiques de la Maison Blanche ont averti le président Lyndon B. Johnson que le réchauffement risquait d’avoir des conséquences graves pour les USA[réf. nécessaire]. En 1970, le Massachusetts Institute of Technology (MIT) plaçait le réchauffement climatique parmi les problèmes environnementaux d'avenir les plus sérieux[réf. nécessaire]. Mais c’est seulement en 1979, lors de la première conférence mondiale sur le climat, à Genève, qu’a été avancée publiquement pour la première fois sur la scène internationale l’éventualité d’un impact de l’activité humaine sur le climat[70].
L’augmentation de l’effet de serre induit par l’ensemble des gaz à effet de serre est estimé à 2,3 W/m2. Les variations d'énergie rayonnée par le Soleil durant ses cycles d'activité est dix fois plus faible. L'éventuelle influence sur la formation des nuages d'un rayonnement cosmique galactique modulé par le vent solaire est actuellement à l'étude[3].
Validation de l'hypothèse
Selon les conclusions du rapport de 2001 des scientifiques du GIEC, la cause la plus probable de ce réchauffement dans la seconde moitié du XXe siècle serait le « forçage anthropique », c’est-à-dire l’augmentation dans l’atmosphère des gaz à effet de serre résultant de l’activité humaine[71]. Le degré de certitude a été augmenté dans le rapport 2007 du GIEC, qui qualifie de très probable le fait que le réchauffement climatique soit dû à l’activité humaine[c 1].
Selon les prévisions actuelles, le réchauffement planétaire se poursuivrait au cours du XXIe siècle mais son amplitude est débattue : selon les hypothèses retenues et les modèles employés, les prévisions pour les 50 années à venir vont de 1,8 à 3,4 °C.