Contre La Pollution !!!  
 
  Et si nous faisions le point sur le réchauffement climatique? 06/12/2016 02 02 45 (UTC)
   
 

Juin 2004 : A l’approche de l’été, les souvenirs de la canicule de 2003 resurgissent de notre mémoire, les ventes de climatiseurs s’envolent. La sortie du film-catastrophe « Le jour d’après », dont le scénario ancré sur le thème du réchauffement de la planète prend de grandes libertés avec la science, vient conforter ces inquiétudes..

UN CONSTAT: LE RECHAUFFEMENT DE LA PLANETE

Il y a une vingtaine d’année, de nombreux scientifiques s’interrogeaient sur l’existence ou non d’un « réchauffement climatique » avéré. Les observations et mesures effectuées ces dernières années ont levé le doute sur cette question : augmentation lente, supérieure à 0,6°C en un siècle, des températures moyennes enregistrées par les stations météorologiques du monde entier, diminution de l’étendue et de l’épaisseur de la banquise arctique, recul des glaciers, augmentation significative du niveau de la mer, autant d’indices sont venus confirmer la réalité du réchauffement climatique.


Plusieurs milliers de chercheurs du monde entier contribuent à l’élaboration des rapports scientifiques par les experts du GIEC, organisme qui fait autorité dans le domaine de l’étude du réchauffement climatique. Le GIEC a été créé en 1998 par l’Organisation météorologique Mondiale et le Programme des Nations Unies pour l’Environnement, avec pour mission d’évaluer l’information scientifique sur les changements climatiques, leurs impacts et les mesures de prévention et d’adaptation envisageables.

LE CLIMAT DE LA TERRE

Le climat de la Terre résulte d’interactions complexes essentiellement entre l’atmosphère et les océans. Au cours des temps, il a présenté une variabilité importante qui a pu être mise en évidence par différents indicateurs. A titre d’exemple, les forages de glace effectués dans l’Antarctique ont permis de remonter des carottes emprisonnant des bulles d’air de plusieurs centaines de milliers d’années et l’analyse de ces échantillons a contribué de façon importante à l’étude du climat et de ses variations sur une longue échelle de temps, plus de 700000 ans .
Cette connaissance de la variabilité du climat de la Terre au cours du temps est indispensable pour être en mesure d’identifier si le réchauffement climatique récemment constaté présente un caractère exceptionnel ou s’il s’inscrit dans des cycles climatiques naturels et connus.

 

L’EFFET DE SERRE

effet de serre
L’effet de serre est souvent hâtivement désigné comme responsable du réchauffement climatique. En réalité, l’effet de serre est un phénomène naturel lié à la présence de gaz atmosphériques, tels que le dioxyde de carbone, le méthane. qui piègent le rayonnement infrarouge émis par la Terre. Cet effet de serre permet à l’atmosphère de se maintenir à une température moyenne de 15°C et sans lui, la température moyenne de la Terre serait de l’ordre de - 18°C !

Ce qui inquiète actuellement la communauté scientifique est le constat d’une augmentation continue de la concentration des gaz à effet de serre, et le fait que cet accroissement résulte des activités humaines. En effet, le dioxyde de carbone est produit en très grande quantité lors de la combustion des hydrocarbures qui constituent l’essentiel des carburants utilisés dans les centrales thermiques, pour les transports routiers, aériens et maritimes.
C’est cet effet de serre additionnel induit par les activités humaines qui est responsable du réchauffement climatique observé depuis quelques années. Ceci a conduit les scientifiques à estimer qu’il y a « une influence perceptible de l’homme sur le climat global ».

LE CLIMAT DES PROCHAINES DECENIES:

Plusieurs questions sont fréquemment soulevées :

Le réchauffement climatique va-t-il se poursuivre ?
évolution climatique
Le GIEC a établi plusieurs scénarios reposant sur différentes hypothèses prenant en compte les progrès technologiques, la mise en oeuvre de différentes ressources énergétiques, l’évolution démographique.Quel que soit le scénario envisagé, une hausse de température est à prévoir, plus forte au 21ème siècle qu’au 20ème siècle.

Quelles seront les conséquences de ce réchauffement climatique ?

En premier lieu, c’est le niveau moyen de la mer qui sera affecté par ce réchauffement. La dilatation thermique des océans ajoutée à la fonte des glaciers pourrait entraîner une élévation de quelques dizaines de centimètres, ce qui paraît peu, mais est suffisant pour diminuer sensiblement la surface des terres émergées dans les régions basses et de faible relief, souvent très peuplées. En second lieu, les régimes de précipitations pourraient être modifiés, avec des régions devenant plus arides et d’autres beaucoup plus arrosées.

Les événements météorologiques extrêmes seront-ils plus graves et plus fréquents ?

Ces dernières années, les effets de phénomènes climatiques tels que El Nino ont été plus violents, l’Europe a été soumise à de violentes tempêtes et à des inondations catastrophiques. En France, les tempêtes de décembre 1999, la canicule de 2003, ont laissé de cruels souvenirs. On ne peut pour autant lier avec certitude ces évènements au réchauffement climatique. Un peu de recul est nécessaire pour avoir un avis pertinent sur ce sujet.

UNE PRISE DE CONSCIENCE TARDIVE?

Les conséquences d’un réchauffement climatique dont on sait maintenant qu’il risque de s’amplifier et de se prolonger risquent d’être lourdes pour l’humanité. Scientifiques, politiques et citoyens sont globalement conscients de la nécessité de prendre des mesures pour limiter le réchauffement de la planète, mais souvent individuellement peu enclins à mettre leurs idées en application.
Depuis le sommet de Rio, en 1992, qui appelait à la responsabilité internationale pour sauvegarder la planète, une prise de conscience du changement climatique a eu lieu, et des stratégies ont été proposées pour limiter l’émission des gaz à effet de serre. Le protocole de Kyoto qui traite de cet aspect est néanmoins dans une impasse, en raison du refus de signature de la part de pays dont les activités industrielles sont fortement génératrices de gaz à effet de serre.

En France, suite à une proposition de loi émanant du Sénat, un observatoire national sur les effets du réchauffement climatique en France métropolitaine et dans les départements et territoires d’outre-mer a été créé en 2002. Un programme de lutte contre le changement climatique a été mis en place en 2003 par le ministère de l’écologie et du développement durable, avec pour objectif d’assurer dans une première étape la stabilité des émissions des gaz à effet de serre, puis de s’inscrire dans une réduction de ces émissions.


Courbes des températures des deux derniers millénaires, selon diverses études

Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, ou réchauffement global[1], est un phénomène d'augmentation de la température moyenne des océans et de l'atmosphère, à l'échelle mondiale et sur plusieurs années. Dans son acception commune, ce terme est appliqué au changement climatique observé depuis environ 25 ans, c'est-à-dire depuis la fin du XXe siècle.

Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) est chargé d'établir un consensus scientifique sur cette question. Son dernier et quatrième rapport, auquel ont participé plus de 2 500 scientifiques de 130 pays[2], affirme que la probabilité que le réchauffement climatique depuis 1950 soit d'origine humaine est de plus de 90 %[3]. Ces conclusions ont été approuvées par plus de 40 sociétés scientifiques et académies des sciences, y compris l'ensemble des académies nationales des sciences des grands pays industrialisés[4],[5].

 

Évolution passée des températures et conséquences 

Depuis 400 000 ans la Terre a connu 4 cycles de glaciation.

 

Cycles climatiques [modifier]

Article détaillé : Changement climatique.

Le climat global de la Terre connait des modifications plus ou moins cycliques de réchauffements alternant avec des refroidissements qui diffèrent par leur durée (de quelques milliers à plusieurs millions d'années) et par leur amplitude. Depuis 800 000 ans, le climat terrestre a connu plusieurs de ces cycles. Plusieurs cycles de 100 000 ans environ se sont répétés au cours de cette période. Chaque cycle commence par un réchauffement brutal suivi d’une période chaude de 10 000 à 20 000 ans environ, appelée période interglaciaire. Cette période est suivie par un refroidissement progressif et l'installation d’une ère glaciaire. À la fin de la glaciation, un réchauffement brutal amorce un nouveau cycle. Nous vivons actuellement depuis plus de 10 000 ans dans une période interglaciaire (voir figure).

Grâce à l'étude des carottages de glace et plus précisément de l'analyse de la composition isotopique de l'oxygène piégé dans la glace, les températures atmosphériques des cycles glaciaires de l’ère quaternaire ont pu être reconstituées[6]. La carotte glaciaire la plus profonde a été forée dans le cadre du projet Epica, en Antarctique, à plus de 3 500 mètres de profondeur et permettant de remonter l'histoire du climat en Antarctique jusqu'à 800 000 ans[7]. Les carottes de glace contiennent des bulles d'air et des indications sur la teneur en gaz de l'atmosphère d'autrefois, ce qui montre que les températures globales sont liées à la quantité de gaz à effet de serre dans l'atmosphère[réf. nécessaire].

Les variations du climat sont corrélées avec celles de l'insolation, des paramètres de Milanković, de l'albédo, des cycles solaires et des concentrations dans l'atmosphère des gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et des aérosols.

 

Amplitudes des variations climatiques 

Variations du climat global depuis 540 millions d'années.

Au cours du quaternaire, l'amplitude thermique a été de l'ordre de 10 °C, mais avec des hausses de température n'ayant jamais dépassé de plus de 4 °C la température moyenne annuelle de la fin du XXe siècle.
En revanche pour les cycles plus anciens[Quand ?], la température moyenne globale a atteint 22 °C soit 8 °C de plus par rapport à la moyenne actuelle. Durant ces périodes chaudes qui ont duré plusieurs dizaines de millions d'années, la Terre était dépourvue de calottes polaires.

 

Temps historiques

Explication détaillée du graphique (en). Les reconstitutions sont faites à partir de la dendrochronologie, des mesures dans les glaciers entre autres.

À l'intérieur des grandes fluctuations climatiques terrestres, se trouvent des variations plus brèves et plus limitées en intensité. Ainsi, au cours du dernier millénaire, est apparu une période chaude aux Xe et XIe siècles appelée « optimum climatique médiéval » : c'est l'époque où les navigateurs vikings découvrent et baptisent le Groenland (littéralement « Pays vert ») et fondent des colonies à l'extrême sud de l'île. De même, l'époque des Temps Modernes (1550-1850) connut une période de refroidissement que les historiens appellent le « petit âge glaciaire » caractérisé par des hivers très rigoureux, dont le terrible hiver 1708-1709. Cette année là, les céréales manquèrent dans la plus grande partie de la France, et seuls la Normandie, le Perche et les côtes de Bretagne ont pu produire assez de grain pour assurer les semences. Dans la région parisienne le prix du pain atteignit, en juin 1709, 35 sous les neuf livres au lieu de 7 sous ordinairement. De nombreux arbres gelèrent jusqu'à l'aubier, et la vigne disparut de plusieurs régions de la France. Du 10 au 21 janvier, la température sous-abri se maintint à Paris aux environs de -20 °C, avec des minima absolus de -23 °C les 13 et 14 janvier ; le 11, le thermomètre s'abaissa jusqu'à -16 °C à Montpellier et -17 °C à Marseille[8].

Selon les reconstitutions[9] de températures réalisées par les climatologues, la dernière décennie du XXe siècle et le début du XXIe siècle constituent la période la plus chaude des deux derniers millénaires (voir graphique). Notre époque serait même un peu plus chaude (de quelques dixièmes de degrés) que ne le fut l'optimum climatique médiéval.

Température moyenne de surface entre 1856 et 2005[10]
Les 10 années les plus chaudes entre 1880 et 2008[11]
  Années Écarts par rapport
à la moyenne de
1961–1990
1 1998 +0,55 °C
2 2005 +0,48 °C
3 2003 +0,47 °C
4 2002 +0,46 °C
5 2004 +0,45 °C
6 2006 +0,42 °C
7 2001 +0,41 °C
8 2007 +0,40 °C
9 1997 +0,35 °C
10 2008 +0,32 °C

Les mesures terrestres de température réalisées au cours du XXe siècle montrent une élévation de la température moyenne. Ce réchauffement se serait déroulé en deux phases, la première de 1910 à 1945, la seconde de 1976 à aujourd'hui. Ces deux phases sont séparées par une période de léger refroidissement. Ce réchauffement planétaire semble de plus corrélé avec une forte augmentation dans l'atmosphère de la concentration de plusieurs gaz à effet de serre, dont le dioxyde de carbone, le méthane et le protoxyde d'azote.

L'élévation de la température moyenne du globe entre 1906 et 2005 est estimée à 0,74 °C (à plus ou moins 0,18 °C près), dont une élévation de 0,65 °C durant la seule période 1956-2006[12].

La température moyenne planétaire de 2001 à 2007 est de 14,44°C soit 0,21°C de plus de 1991 à 2000[13]. À ce rythme l'augmentation est de 2,5°C en 100 ans.

L'article controverses sur le réchauffement climatique détaille une polémique à propos de la validité de ces mesures.

 

Observations liées au réchauffement climatique actuel]

Plusieurs changements ont été observés dans le monde qui semblent cohérents avec l'existence d'un réchauffement climatique planétaire. Cependant, le lien entre ce réchauffement et les observations faites n’est pas toujours établi de façon sûre. En France c'est l'ONERC qui coordonne les observations.

En 2005 et 2007 ont été atteints les records de minimum de l'étendue de la banquise arctique.

 

Le climat

Selon le troisième rapport du GIEC, la répartition des précipitations s'est modifiée au cours du XXe siècle. En particulier, les précipitations seraient devenues plus importantes aux latitudes moyennes et hautes de l'hémisphère Nord, et moins importantes dans les zones subtropicales de ce même hémisphère. D'autres experts estiment toutefois les données actuelles trop rares et incomplètes pour qu'une tendance à la hausse ou à la baisse des précipitations puisse se dégager sur des zones de cette ampleur[14]. On observe également depuis 1988 une diminution notable de la couverture neigeuse printanière aux latitudes moyennes de l'hémisphère nord. Cette diminution est préoccupante car cette couverture neigeuse contribue à l'humidité des sols et aux ressources en eau[12].

 

La fonte de la banquise [modifier]

Plusieurs études indiquent que les banquises sont en train de se réduire. Le satellite spécialisé CryoSat-2[15], qui sera mis en orbite en 2009 après l'échec du premier satellite CryoSat en 2005, fournira des informations plus précises sur les quantités de glace polaire.

 

En Arctique 

Des observations par satellite montrent que ces banquises perdent de la superficie dans l'océan Arctique[16]. Par ailleurs, un amincissement de ces banquises, en particulier autour du pôle nord, a été observé[17]. L'âge moyen des glaces sur la période 1988-2005, est passé de plus de six ans à moins de trois ans[18]. La réduction de l'étendue moyenne de la banquise arctique depuis 1978 est de l'ordre de 2,7 % par décennie (plus ou moins 0,6 %), son étendue minimale en fin d'été diminuant de 7,4 % par décennie (plus ou moins 2,4 %)[12]. Le réchauffement dans cette région est de l'ordre de 2,5 °C[19] (au lieu de 0,7 °C en moyenne sur la planète), et l'épaisseur moyenne des glaces a perdu 40 % de sa valeur entre les périodes 1958-1976 et 1993-1997[20]. 2007 marque un minimum de la banquise en été[21]. Cette année-là, les observations satellitaires constatent une accélération de la fonte de la banquise arctique, avec une perte de 20 % de la surface de la banquise d'été en un an[22]. Les observations menées pendant l'expédition Tara dirigée sous l'égide du programme européen Damoclès (Developping Arctic Modelling and Observing Capabillities for Long-term Environmental Studies)[23] de septembre 2006 à décembre 2007 indiquent que les modifications entamées dans l'océan Arctique sont profondes et irréversibles[24]. Par ailleurs, le Groenland a vu ses glaciers se réduire de 230 à 80 milliards de tonnes par an de 2003 à 2005, ce qui contribuerait à 10 % de l'élévation du niveau des mers[25].

 

En Antarctique

En Antarctique, les mesures par satellites, faites depuis 1979 ne montrent pas actuellement de diminution de surface, contrairement à la banquise Arctique[26]. Cependant, on observe un certain nombre de phénomènes exceptionnels. Ainsi, 3 500 km2 de la banquise Larsen B, (l'équivalent en surface des deux tiers d'un département français), se sont fragmentés en mars 2002, les premières crevasses étant apparues en 1987. Cette banquise était considérée comme stable depuis 10 000 ans[27]. Au mois d'avril 2009, la plaque Wilkins, dont la superficie était naguère de 16 000 km2 s'est également détachée[28].

 

Le recul des glaciers de montagnes

À quelques exceptions près[29], la plupart des glaciers montagnards étudiés sont en phase de recul.

Les glaciers de l'Himalaya reculent rapidement et pourraient disparaître dans les cinquante prochaines années, selon des experts réunis à Katmandou pour une conférence sur le réchauffement climatique le 4 juin 2007[réf. nécessaire]. 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. De nombreux travaux[30] 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[31], 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[32], preuve que le glacier a déjà reculé davantage que de nos jours à une période historiquement proche.

Il faut également souligner la quasi-absence de données sur les glaciers himalayens. Par exemple, des données fiables n'existent que pour 50 glaciers indiens, sur plus de 9 500.[33]

 

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[34],[35],[36]. 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[37]).

 

Chorologie 

Plusieurs équipes de chercheurs ont observé une modification de l'aire de répartition de différentes espèces animales et végétales. Dans certains cas, en particulier lorsque cette aire se déplace vers le nord ou vers de plus hautes altitudes, le réchauffement climatique planétaire est parfois proposé comme cause de ces modifications. 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[38].

 

Cyclones tropicaux 

Le cyclone Catarina fut le premier à apparaître dans l'Atlantique Sud.
Article détaillé : Cyclone tropical.

Le consensus scientifique dans le dernier rapport AR4 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[39],[40],[41]. 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[42],[43]. 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[44]. 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[45].

 

Le réchauffement des océans et l'élévation du niveau de la mer 

Élévation du niveau de la mer[46].

On observe un réchauffement des océans, qui diminue avec la profondeur. On estime que les océans ont absorbé à ce jour plus de 80 % de la chaleur ajoutée au système climatique[12]. Ce réchauffement entraîne une montée du niveau de la mer par dilatation thermique des océans. Différentes données obtenues à l'aide de marégraphes et de satellites ont été étudiées. 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. Le GIEC estime que le niveau de la mer s'est élevé de 1,8 mm par an entre 1961 et 2003[47],[48]. 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[49].

Article détaillé : Élévation du niveau de la mer.

Dans le cadre du "système ARGO", 3000 balises automatiques ont été réparties dans tous les océans en 2007 et permettront de suivre la température et la salinité des océans jusqu'à 2000 mètres de profondeur. En Atlantique Nord, des chercheurs de l'Ifremer Brest ont confirmé les tendances au réchauffement dans les couches de surface[50].

 

Causes 

 

Origine humaine 

Selon le GIEC, le réchauffement climatique est largement attribué à un effet de serre additionnel dû aux rejets de gaz à effet de serre produits par les activités humaines, et principalement les émissions de CO2[51],[52]. L’origine humaine des gaz à effet de serre est confirmée entre autres par l'évolution des composantes isotopiques du carbone dans l'atmosphère[12],[53]. Les concentrations actuelles de CO2 dépassent de 35 % celles de l’ère préindustrielle, surpassant de loin les taux des 600 000 dernières années. Elles sont passées de 280 ppm à l'époque pré-industrielle à 379 ppm en 2005, et celles de méthane ont augmenté de 150 %[54].

On assiste à une augmentation de 40 % de la vitesse de croissance du CO2 dans l'atmosphère, augmentant de +1,5 ppm par an de 1970 à 2000, et de +2,1 ppm par an entre 2000 et 2007[55].

Des experts du GIEC ont confirmé le 2 février 2007 que la probabilité que le réchauffement climatique soit dû à l’activité humaine est supérieure à 90 %[3]. Leurs conclusions sont tirées des résultats d’expériences avec des modèles numériques. En particulier, l’augmentation de la température moyenne mondiale depuis 2001 est en accord avec les prévisions faites par le GIEC depuis 1990 sur le réchauffement induit par les gaz à effets de serre. Enfin, un réchauffement uniquement dû à l’activité solaire n’expliquerait pas pourquoi la troposphère verrait sa température augmenter et pas celle de la stratosphère[12].

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 1894 par Svante Arrhenius. Mais c’est en 1979, lors de la première conférence mondiale sur le climat, à Genève, qu’est avancée pour la première fois sur la scène internationale l’éventualité d’un impact de l’activité humaine sur le climat[56].

 

Effet de serre additionnel

Article détaillé : effet de serre.

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 », qui augmentent 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 ! Actuellement ce phénomène naturel se renforce car la quantité de gaz à effet de serre a augmenté ces dernières années, en particulier le CO2, naturellement en très faible concentration dans l’atmosphère par rapport à la vapeur d’eau ou au diazote (N2), ce qui déséquilibre le bilan radiatif de la Terre. 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 à la combustion de matière carbonée fossile.

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[57]. 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.

 

Confrontations des modèles et des observations 

Comparaison des variations de température, observées et simulées, avec et sans facteurs anthropiques (par rapport à la moyenne de la période 1901-1950).

 

Hypothèses 

Les modèles numériques ont été utilisés pour estimer l’importance relative des divers facteurs naturels et humains au travers de simulations menées sur des supercalculateurs, pour identifier le ou les facteurs à l’origine de la brutale hausse de température. Plusieurs hypothèses ont été testées :

  1. les fluctuations cycliques de l’activité solaire ;
  2. la rétention de la chaleur par l’atmosphère, amplifiée par les gaz à effet de serre ;
  3. la modification de la réflectivité de la surface terrestre — l'albédo — par la déforestation, l’avancée des déserts, l’agriculture, le recul des glaces, neiges et glaciers, mais aussi par les cirrus artificiels créés par les traînées des avions et l’étalement urbain ;
  4. les émissions volcaniques.

Certaines de ces causes sont d’origine humaine, comme la déforestation et la production de dioxyde de carbone par combustion de matière fossile. D’autres sont naturelles, comme l’activité solaire ou les émissions volcaniques.

 

Résultats

Les simulations climatiques montrent que le réchauffement observé de 1910 à 1945 peut être expliqué par les seules variations du rayonnement solaire (voir changement climatique)[réf. nécessaire]. En revanche pour obtenir le réchauffement observé de 1976 à 2006 (voir graphique), on constate qu’il faut prendre en compte les émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine. Les modélisations effectuées depuis 2001 estiment que le forçage radiatif anthropique est dix fois supérieur au forçage radiatif dû à des variations de l’activité solaire, bien que le forçage dû aux aérosols soit négatif. Le point essentiel est que le forçage radiatif net est positif[12].

 

Consensus scientifique 

Un forçage radiatif positif est un renforcement de l’effet de serre et un réchauffement ; un forçage radiatif négatif entraine un refroidissement (augmentation de l’albédo). Ceci correspond à des calculs en tenant compte des concentrations dans l’atmosphère[58].
  • Dans son rapport de 2001, le GIEC conclut que les gaz à effet de serre anthropogéniques « jouent un rôle important dans le réchauffement global »[59].
  • En 2003, l'American Geophysical Union affirme que « les influences naturelles ne permettent pas d’expliquer la hausse rapide des températures à la surface du globe »[60].
  • Le 7 juin 2005, les académies des sciences des pays du G8[61] et celles des trois plus gros pays en voie de développement consommateurs de pétrole[62] ont signé une déclaration commune à Londres, affirmant que le doute entretenu par certains à l'endroit des changements climatiques ne justifie plus l'inaction et qu'au contraire, il faut « enclencher immédiatement » un plan d'action planétaire pour contrecarrer cette menace globale[63].
  • Enfin, en 2007, le 4e rapport du GIEC, annonce que la probabilité que le réchauffement climatique soit dû aux activités humaines est supérieure à 90 %[3].

De nombreux scientifiques estiment même que ce rapport n'est pas assez clair et qu'il faudrait dès maintenant un programme international pour réduire drastiquement les deux sources principales de gaz à effet de serre, le transport routier et les centrales à charbon[64].

 

Critiques de l'hypothèse d'une origine humaine

Bien qu'il existe un fort consensus dans la communauté scientifique sur le rôle prédominant des activités humaines dans le réchauffement climatique du dernier demi-siècle, sa probabilité étant estimée à plus de 90 %[3] par le dernier rapport du GIEC en 2007, des personnalités contestent encore tout ou partie de cette thèse et attribuent le réchauffement à des causes naturelles[65], liées à l'activité du Soleil. Par ailleurs, des critiques et controverses portent également sur les conséquences du réchauffement (voir le paragraphe Poursuite du réchauffement climatique plus bas) et les actions à mener pour lutter contre (voir la section Réponse des États plus bas).

 

Prévisions

 

Modèles climatiques

La prévision par les scientifiques de l’évolution future du climat est possible par l'utilisation de modèles mathématiques traités informatiquement sur des superordinateurs[66]. Ces modèles, dits de circulation générale, reposent sur les lois générales de la thermodynamique et simulent les déplacements et les températures des masses atmosphériques et océaniques. Les plus récents prennent aussi en considération d'autres phénomènes, comme le cycle du carbone.

Ces modèles sont considérés comme valides par la communauté scientifique lorsqu'ils sont capables de simuler des variations connues du climat, comme les variations saisonnières, le phénomène El Niño, ou l'oscillation nord-atlantique. Les modèles les plus récents simulent de façon satisfaisante les variations de température au cours du XXe siècle. En particulier, les simulations menées sur le climat du XXe siècle sans intégrer l'influence humaine ne rend pas compte du réchauffement climatique, tandis que celles incluant cette influence sont en accord avec les observations[12].

Les modèles informatiques simulant le climat sont alors utilisés par les scientifiques pour prévoir l'évolution future du climat, mais aussi pour cerner les causes du réchauffement climatique actuel, en comparant les changements climatiques observés avec les changements induits dans ces modèles par différentes causes, naturelles ou humaines.

Ces modèles sont l'objet d'incertitudes de nature mathématique, informatique, physique, etc. Les trois principales sources d'incertitude mentionnées par les climatologues sont :

  • La modélisation des nuages ;
  • La simulation de phénomènes de petite échelle, comme les cellules orageuses, ou l'effet du relief sur la circulation atmosphérique ;
  • La modélisation de l'interface entre les océans et l'atmosphère.

De façon plus générale, ces modèles sont limités d'une part par les capacités de calcul des ordinateurs actuels, et le savoir de leurs concepteurs d'autre part, la climatologie et les phénomènes à modéliser étant d’une grande complexité. L'importance des investissements budgétaires nécessaires sont aussi un aspect non négligeable de la recherche dans le domaine du réchauffement climatique. Malgré ces limitations, le GIEC considère les modèles climatiques comme des outils pertinents pour fournir des prévisions utiles du climat.

 

Poursuite du réchauffement climatique

Pour les climatologues regroupés au sein du GIEC[67],[68] (IPCC en anglais), l'augmentation des températures va se poursuivre au cours du XXIe siècle. L'ampleur du réchauffement attendu le plus probable est de à 1,8 à 3,4 °C.

L'ampleur du réchauffement prévu est incertaine ; les simulations tiennent compte :

  • des incertitudes liées aux modèles (voir plus haut) ;
  • des incertitudes sur le comportement de l'humanité au cours du XXIe siècle.

Afin de prendre en compte ce dernier paramètre dans leurs prévisions, les climatologues du GIEC ont utilisé une famille de 40 scénarios d'émission de gaz à effet de serre détaillés dans le rapport SRES[69]. Dans certains scénarios, la croissance de la population humaine et le développement économique sont forts, tandis que les sources d’énergie utilisées sont principalement fossiles. Dans d’autres scénarios, un ou plusieurs de ces paramètres sont modifiés, entrainant une consommation des énergies fossiles et une production de gaz à effet de serre moindres. Les scénarios utilisés comme hypothèse de travail pour l’élaboration du troisième rapport du GIEC (2001) ne prennent pas en compte l’éventualité d’une modification intentionnelle des émissions de gaz à effet de serre à l’échelle mondiale.

Les incertitudes liées au fonctionnement des modèles sont mesurées en comparant les résultats de plusieurs modèles pour un même scénario, et en comparant les effets de petites modifications des scénarios d’émission dans chaque modèle.

Les variations observées dans les simulations climatiques sont à l'origine d'un éparpillement des prévisions de l'ordre de 1,3 à 2,4 °C, pour un scénario (démographique, de croissance, de « mix énergétique mondial », etc.) donné. Le type de scénario envisagé a un effet de l’ordre de 2,6 °C sur le réchauffement climatique simulé par ces modèles et explique une bonne partie de la marge d’incertitude existant quant à l’ampleur du réchauffement à venir.

Les prévisions d'augmentation de température pour l'horizon 2 100 données par le GIEC (SPM du AR4 2007) s'échelonnent de 1,1 à 6,3 °C. Les experts du GIEC affinent leurs prévisions en donnant des valeurs considérées comme « les meilleures estimations », ce qui permet de réduire la fourchette de 1,8 à 4,0 °C. Et en éliminant le scénario A1F1, considéré comme irréaliste, l'augmentation de température serait comprise entre 1,8 et 3,4 °C.

Les quatre familles de scénario[70],[71],[72] du quatrième rapport et les prévisions des hausses de températures globales moyennes en 2 100
Source : GIEC[68]
Objectifs plus économiques Objectifs plus environnementaux
Globalisation
(Monde homogène)
A1
Croissance économique rapide
(groupes: A1T/A1B/A1Fl)
1,4 — 6,4 °C
B1
Durabilité environnementale globale 
1,1 — 2,9 °C
Régionalisation
(Monde hétérogène)
A2
Développement économique
avec une orientation régionale

2,0 — 5,4 °C
B2
Durabilité environnementale locale
1,4 — 3,8 °C

Les scientifiques du GIEC considèrent que ces prédictions sont les meilleures prédictions actuellement possibles, mais qu'elles sont toujours sujettes à des réajustements ou à des remises en cause au fur et à mesure des avancées scientifiques. Ils considèrent qu'il est nécessaire d'obtenir des modèles plus réalistes et une meilleure compréhension des phénomènes climatiques, ainsi que des incertitudes associées.

Cependant, de nombreux climatologues pensent que les améliorations à court terme apportées aux modèles climatiques ne modifieront pas fondamentalement leurs résultats, à savoir que le réchauffement planétaire va continuer et que son ampleur sera plus ou moins importante en fonction de la quantité de gaz à effet de serre émis par les activités humaines au cours du XXIe siècle, et ce en raison de l'inertie des systèmes climatiques à l'échelle planétaire.

Les derniers articles scientifiques montrent que l'année 1998[73] a été la plus chaude de toute l'histoire de la météorologie, que le réchauffement s'accélère — 0,8 °C en un siècle, dont 0,6 °C sur les trente dernières années —, mais aussi d'après l'analyse de sédiments marins, que la chaleur actuelle se situe dans le haut de l'échelle des températures depuis le début de l'holocène, c’est-à-dire 12 000 ans[74].

 

Conséquences environnementales prévues 

Les modèles utilisés pour prédire le réchauffement planétaire futur peuvent aussi être utilisés pour simuler les conséquences de ce réchauffement sur les autres paramètres physiques de la Terre, comme les calottes de glace, les précipitations ou le niveau des mers. Dans ce domaine, un certain nombre de conséquences du réchauffement climatique sont l'objet d'un consensus parmi les climatologues.

 

La montée des eaux 

Une des conséquences du réchauffement planétaire sur lesquelles s'accordent les scientifiques est une montée du niveau des océans. Deux phénomènes engendrent cette élévation :

  • l'augmentation du volume de l'eau due à son réchauffement (dilatation thermique) ;
  • l'apport d'eau supplémentaire provenant de la fonte des calottes glaciaires continentales.

Selon le troisième rapport du GIEC, le niveau de la mer s'est élevé de 0,1 à 0,2 m au XXe siècle. La montée du niveau des eaux est due principalement au réchauffement des eaux océaniques et à leur dilatation thermique. L'effet de la fonte des glaciers ne se ferait sentir qu'à beaucoup plus long terme, et celle des calottes polaires à l'échelle de plusieurs siècles ou millénaires[75]. De même que pour les températures, les incertitudes concernant le niveau de la mer sont liées aux modèles, d'une part, et aux émissions futures de gaz à effet de serre, d'autre part.

L'élévation entre 1993 et 2003 est estimée à 3,1 mm par an (plus ou moins 0,7 mm)[12]. L’élévation prévue du niveau de la mer en 2100 est de 18 à 59 cm, selon le 4e rapport du GIEC[76]. Elle pourrait être de 2 mètres en 2300.

Une montée des eaux de quelques centimètres n'a pas d'impact très visible sur les côtes rocheuses, mais peut avoir des effets très importants sur la dynamique sédimentaire des côtes plates : dans ces régions, qui sont en équilibre dynamique, la montée des eaux renforce les capacités érosives de la mer, et déplace donc globalement l'équilibre vers une reprise de l'érosion qui fait reculer les côtes. La montée du niveau moyen de la mer a ainsi des effets beaucoup plus importants que la simple translation de la ligne de côte jusqu'aux courbes de niveau correspondantes.

 

Les précipitations

Selon le dernier rapport du GIEC, une augmentation des précipitations aux latitudes élevées est très probable tandis que dans les régions subtropicales on s'attend à une diminution, poursuivant une tendance déjà constatée[77], de sorte qu'à l'horizon 2025, un tiers de la population mondiale pourrait se trouver en état de stress hydrique[78].

 

La circulation thermohaline

La circulation thermohaline désigne les mouvements d'eau froide et salée vers les fonds océaniques qui prennent place aux hautes latitudes de l’hémisphère nord. Ce phénomène serait, avec d'autres, responsable du renouvellement des eaux profondes océaniques et de la relative douceur du climat européen.

En cas de réchauffement climatique, le moteur qui anime les courants marins serait menacé. Effectivement, les courants acquièrent leur énergie cinétique lors de la plongée des eaux froides et salées, et donc denses, dans les profondeurs de l'océan Arctique. Or, l'augmentation de la température devrait accroître l'évaporation dans les régions tropicales et les précipitations dans les régions de plus haute latitude. L'océan Atlantique, en se réchauffant, recevrait alors plus de pluies, et en parallèle la calotte glaciaire pourrait partiellement fondre (voir Événement de Heinrich)[79]. Dans de telles circonstances, une des conséquences directes serait un apport massif d’eau douce aux abords des pôles, entraînant une diminution de la salinité marine et donc de la densité des eaux de surface. Cela peut empêcher leur plongée dans les abysses océaniques. Ainsi, les courants tels que le Gulf Stream pourraient ralentir ou s'arrêter, et ne plus assurer les échanges thermiques actuels entre l'équateur et zones tempérées. Pour le XXIe siècle, le GIEC considérait dans son rapport 2007 comme très probable un ralentissement de la circulation thermohaline dans l'Atlantique, mais comme très improbable un changement brusque de cette circulation[80].

Selon certaines thèses[réf. nécessaire], un phénomène d'arrêt du Gulf Stream, dû au réchauffement climatique, pourrait engendrer un effet paradoxal : par son inégale distribution de la chaleur, une ère glaciaire en Europe et dans les régions à hautes latitudes. En effet, l'Europe se situe à la même latitude que le Québec, et la seule différence de climat semble résider dans le fait que l'Europe profite de l'apport thermique du Gulf Stream[réf. nécessaire]. L’équateur, à l'inverse, accumulerait alors de la chaleur stimulant de ce fait la formation continuelle d'ouragans amenant des précipitations de grande ampleur.

Cette hypothèse d'un refroidissement de l'Europe qui suivrait le réchauffement global n'est cependant pas validée. En effet, il n'est nullement établi que le Gulf Stream soit la seule cause des hivers doux en Europe. Ainsi, Richard Seager a publié en 2002 une étude scientifique sur l'influence du Gulf Stream sur le climat[81]. Ses conclusions sont sans appel : l'effet du Gulf Stream est, selon lui, un mythe et a un effet mineur sur le climat en Europe. La différence entre les températures hivernales entre l'Amérique du Nord et l'Europe est due au sens des vents dominants (vent continental glacial du nord sur la côte Est de l'Amérique du Nord et vent océanique de l'ouest en Europe) et à la configuration des Montagnes Rocheuses. Même en cas d'arrêt du Gulf Stream, le climat de l'Europe occidentale serait comparable à celui de la côte Ouest des États-Unis plutôt qu'à celui de la côte Est[82].

 

Glaces et couverture neigeuse

Changement de l'accumulation des neiges au sommet du Kilimandjaro : première photo prise le 17 février 1993, seconde le 21 février 2000. Le Kilimandjaro a perdu 82 % de son glacier durant le XXe siècle et celui-ci devrait disparaitre en 2020[83]. 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.[84] [85]. Le cas particulier des glaces du Kilimandjaro, qui a été controversé[86],[87], a été remis en question dans le rapport du GIEC de 2007 et est un bon exemple de la complexité du réchauffement climatique et de la circonspection nécessaire dans l'analyse des données.

Les scientifiques du GIEC prévoient, pour le XXIe siècle une diminution de la couverture neigeuse, et un retrait des banquises. Les glaciers et calottes glaciaires de l'hémisphère nord devraient aussi continuer à reculer, les glaciers situés à moins de 3 400 m d'altitude pouvant être amenés à disparaître[88].

En revanche, l'évolution de la calotte glaciaire antarctique au cours du XXIe siècle est plus difficile à prévoir.

Une équipe de chercheurs a récemment mis en évidence un lien entre l'activité humaine et l'effondrement de plates-formes de glace dans l'Antarctique[89]. Les réchauffements locaux seraient dus à un changement de direction des vents dominants, cette modification étant elle-même due à l'augmentation de la concentration de l'air en gaz à effet de serre et la dégradation de la couche d'ozone en Antarctique à cause des CFC d'origine humaine[90].

Toutefois, selon une lettre envoyée au journal Nature, ces réchauffements ne s'observent que localement. En effet, l'Antarctique connait globalement un climat de plus en plus froid et sa couverture glacée est en expansion, les élévations de la température dans ces secteurs très froids se révélant favorables à une augmentation des précipitations neigeuses donc à terme, à une augmentation des volumes de glace[91].

Cependant, la quantité de glace de l'Antarctique déversée dans les mers a augmenté de 75 % durant les dix années précèdant 2008[91]. Ce phénomène risque de s'amplifier en raison de la disparition de la banquise qui cesse alors d'opposer un obstacle au déversement des glaciers dans l'océan[27].

 

Conséquences brusques ou irréversibles, et prospectives 

Le quatrième rapport d'évaluation du GIEC énonce que « le réchauffement anthropique de la planète pourrait entraîner certains effets qui sont brusques ou irréversibles, selon le rythme et l'ampleur des changements climatiques »[92].

  • La perte partielle des glaciers polaires pourrait impliquer plusieurs mètres d'élévation du niveau des mers, des changements majeurs dans les côtes et des inondations dans les zones basses, avec des effets plus grands dans les deltas et les îles de faible altitude. Ces phénomènes s'étendraient sur plusieurs millénaires mais il n'est pas exclu que le niveau de la mer s'élève plus rapidement que prévu, en quelques siècles[92].
  • Environ 20 à 30 % des espèces évaluées à ce jour sont susceptibles d'être exposées à un risque accru d'extinction si l'augmentation du réchauffement mondial moyen dépasse 1,5 à 2,5 °C (par rapport à 1980 - 1999). Avec une augmentation de la température mondiale moyenne supérieure d'environ 3,5 °C, les projections des modèles indiquent des extinctions (de 40 à 70 % des espèces évaluées) dans le monde entier[92]. En juin 2008, les États-Unis ont inscrit l'ours blanc d'Alaska sur la liste des espèces menacées[93].
  • Certains, comme le climatologue James Hansen, estiment que « la Terre pourrait avoir dépassé le seuil dangereux de CO2, et la sensibilité de la planète au dioxyde de carbone est bien plus importante que celle retenue dans les modèles[94] ».

Des visions prospectives optimistes et moins optimistes cohabitent en 2009 : certains insistent sur le fait que les solutions techniques existent, et qu'il ne reste qu'à les appliquer (les maisons pourraient être isolées, et produire plus d'électricité qu'elles n'en consomment, les transports maîtrisés, les villes pourraient être plus autonomes et dépolluer l'air[95]). Au contraire, d'autres — tout en invitant à appliquer au plus vite ces solutions voire une décroissance soutenable et conviviale — réalertent, constatent que de 1990 à 2009, la tendance a été la réalisation des fourchettes hautes d'émission de gaz à effet de serre, conduisant aux scénarios-catastrophe du GIEC[96], et estiment qu' il est temps de cesser de parler de « changement » pour décrire une catastrophe [97].

 

Des phénomènes à très long terme 

La majorité des climatologues pensent que les phénomènes induits par l'émission des gaz à effet de serre vont se poursuivre et s'amplifier. Le troisième rapport du GIEC insiste en particulier sur les points suivants :

  • certains gaz à effet de serre, ont une espérance de vie longue, et influent donc sur l'effet de serre longtemps après leur émission (durée supérieure à 1 000 ans pour le CO2 selon le quatrième rapport) ;
  • de par l'inertie du système climatique, le réchauffement planétaire se poursuivra après la stabilisation de la concentration des gaz à effet de serre. Ce réchauffement devrait cependant être plus lent ;
  • l'inertie, plus grande encore, de la masse océanique fait que l'élévation du niveau des mers se poursuivra même après la stabilisation de la température moyenne du globe. La fonte de calottes glaciaires, comme celle du Groenland, sont des phénomènes se déroulant sur des centaines voire des milliers d'années[75].

Les récentes observations dans la zone arctique menées sous l'égide du programme européen Damoclès (Developping Arctic Modelling and Observing Capabillities for Long-term Environmental Studies) ont créé une véritable surprise dans le monde scientifique. En effet, celles-ci montrent une différence importante avec les prévisions issues des différents modèles et sur lesquelles sont basées les conclusions du GIEC : ceci se traduit par une nette accélération des effets dus à l'augmentation des gaz à effet de serre en Arctique (fonte totale de la banquise en été d'ici 2020) [98],[99].

 

Rétroactions 

Les scientifiques nomment ainsi des emballements du système climatique lorsqu'un seuil est dépassé. On parle aussi de bombe à carbone. De telles rétroactions ont déjà été observées lors de précédents réchauffements climatiques, à la fin d'une ère glaciaire ; le climat peut ainsi, en quelques années, se réchauffer de plusieurs degrés. Un exemple concerne les hydrates de méthane. Le méthane (CH4, qui n'est autre que le gaz naturel, à quelques « impuretés » près), est un gaz à effet de serre 23 fois plus réchauffant que le CO2. Il se forme lorsque la décomposition de la matière organique s'effectue avec un manque d'oxygène, et sous l'action de bactéries, un processus nommé méthanisation. Les sols humides (marais) sont très propices à cette création de méthane, qui est alors libéré dans l'atmosphère (cela peut donner lieu à des inflammations spontanées et l'on peut observer des feux follets). Si le sol est gelé, le méthane reste piégé dans la glace sous la forme d'hydrates de méthane. Le sol de Sibérie est ainsi un immense réservoir de méthane (sans doute trop diffus pour être exploité industriellement) : le département des études géologiques des États-Unis a évalué que ce réservoir pouvait être de la même ampleur que tout le gaz, le pétrole et le charbon réunis. Cependant, le magazine Science & Vie d'avril 2006 donnait plutôt comme valeur 1 400 Gt, comparativement à 5 000 Gt pour l'ensemble des combustibles fossiles. Si le sol se réchauffe, la glace fond et libère le méthane déjà présent initialement, ce qui a pour conséquence un effet de serre plus marqué, et par suite un emballement du réchauffement climatique, qui fait fondre la glace encore plus vite… D'où le nom de rétroaction.

Une autre rétroaction serait le ralentissement et la modification des courants océaniques. L'océan capte aujourd'hui le tiers du CO2 émis par les activités humaines. Mais si les courants océaniques ralentissent, les couches d'eau superficielles peuvent se saturer en CO2 et ne pourraient plus en capter comme aujourd'hui. La quantité de CO2 que peut absorber un litre d'eau diminue à mesure que l'eau se réchauffe. Ainsi, de grandes quantités de CO2 peuvent être relarguées si les courants océaniques sont modifiés. En outre, l'accumulation de CO2 dans les océans conduit à l'acidification de ces derniers, ce qui affecte l'écosystème marin et peut induire à long terme un relargage de CO2.

Les moteurs de la circulation océanique sont de deux types : l'eau en se rapprochant des pôles se refroidit et devient donc plus dense. De plus, l'eau de mer qui gèle rejette son sel dans l'eau liquide (la glace est constituée d'eau douce), devenant au voisinage des calottes glaciaires encore plus dense. Cette eau plonge donc et alimente la pompe : l'eau plus chaude de la surface est aspirée. L'eau du fond (froide) remonte dans les zones des tropiques et / ou équatoriales et se réchauffe, ceci en un cycle de plus de 1 000 ans.

Si les calottes de glace fondent, la pompe se bloque : en effet, l'eau qui plonge provient de la calotte et non plus de l'eau refroidie en provenance des tropiques. Un effet similaire est observé si les précipitations augmentent aux hautes latitudes (ce qui est prévu par les modèles) : l'eau qui plongera sera l'eau douce de pluie. À terme, une forte perturbation du Gulf Stream est envisageable.

Article détaillé : Circulation thermohaline.

 

Conséquences du réchauffement climatique sur l'homme et la biosphère 

Au-delà des conséquences directes, physiques et climatiques, du réchauffement planétaire, celui-ci influera sur les écosystèmes, en particulier en modifiant la biodiversité. D'après le GIEC, la capacité de nombreux écosystèmes à s'adapter naturellement sera probablement dépassée par la combinaison[100] sans précédent des :

Le déséquilibre naturel qui s'en suivra pourrait entraîner la disparition de plusieurs espèces animales et végétales. C'est une préoccupation dont les États, comme la France[101], commencent à tenir compte. Pour l'ensemble des populations humaines, ces effets « physiques » et « écologiques » auront de fortes répercussions. La très grande complexité des systèmes écologiques, économiques et sociaux affectés par le réchauffement climatique ne permet pas de faire des prévisions chiffrées comme pour la modélisation physique de la Terre.

Au niveau biologique et écologique, un consensus scientifique a été atteint sur les points suivants :

  • certaines espèces biologiques verront peut-être leur aire de répartition augmenter, mais le bilan du réchauffement climatique en termes de biodiversité sera négatif selon un certain nombre d'études[102],[103],[104] et selon le consensus du 4e rapport du GIEC qui envisage la disparition de 40 à 70 % des espèces évaluées[92] ;
  • certains systèmes naturels seront plus affectés que d'autres par le réchauffement planétaire. Les systèmes les plus sensibles seraient : les glaciers, les récifs coralliens, les mangroves, les forêts boréales et tropicales, les écosystèmes polaires et alpins, les prairies humides. Le blanchissement des récifs coralliens a été observé pour la première fois dès 1979 dans les Antilles[105]. Ce phénomène s'est développé régulièrement dans l'espace et le temps à des échelles toujours plus grandes, par exemple à l'échelle de l'océan Indien en 1998[réf. nécessaire]. Si le réchauffement continue au rythme actuel, on craint une extinction de masse des récifs coralliens à l'échelle planétaire à partir de 2015 / 2020 ;
  • les dommages causés aux systèmes naturels, que ce soit par leur ampleur géographique ou leur intensité, seront proportionnels à l’intensité et à la rapidité du réchauffement planétaire.
Conséquences négatives pour l'humanité

Le GIEC prévoit des conséquences négatives majeures pour l'humanité au XXIe siècle :

  • une baisse des rendements agricoles potentiels dans la plupart des zones tropicales et subtropicales ;
  • une diminution des ressources en eau dans la plupart des régions sèches tropicales et subtropicales ;
  • une diminution du débit des sources d'eau issues de la fonte des glaces et des neiges, suite à la disparition de ces glaces et de ces neiges.
  • une augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes comme les pluies torrentielles, les tempêtes et les sécheresses, ainsi qu'une augmentation de l'impact de ces phénomènes sur l'agriculture ;
  • une augmentation des feux de forêt durant des étés plus chauds ;
  • l'extension des zones infestées par des maladies comme le choléra ou le paludisme. Ce risque est fortement minimisé par le professeur spécialiste Paul Reiter[106] mais le gouvernement du Royaume-Uni fait remarquer que ce professeur a choisi d'ignorer tous les rapports récents qui le contredisent[107] ;
  • des risques d'inondation accrus, à la fois à cause de l'élévation du niveau de la mer et de modifications du climat ;
  • une plus forte consommation d’énergie à des fins de climatisation ;
  • une baisse des rendements agricoles potentiels aux latitudes moyennes et élevées (dans l'hypothèse d'un réchauffement fort).
Conséquences positives pour l'humanité

Elles sont aussi associées au réchauffement prévu au XXIe siècle :

  • une plus faible mortalité hivernale aux moyennes et hautes latitudes (par opposition à une mortalité estivale plus élevée, comme par exemple la canicule de 2003) ;
  • une augmentation éventuelle des ressources en eau dans certaines régions sèches tropicales et subtropicales mais une diminution des ressources dans les régions tempérées (notamment dans les régions de climat méditerranéen) ;
  • une hausse des rendements agricoles potentiels dans certaines régions aux latitudes moyennes (dans l'hypothèse d'un réchauffement faible) ;
  • l'ouverture de nouvelles voies maritimes dans l’arctique canadien suite à la fonte des glaces dans le passage du Nord-Ouest[108].

 

Les conséquences en France

En ce qui concerne la France, l'élévation de température risque d'augmenter le nombre de canicules en 2100[109]. Alors que le nombre de jours de canicule est actuellement de 3 à 10 par an, il pourrait s'élever à une moyenne de 20 à 40 en 2100, rendant banale la canicule exceptionnelle de 2003[110],[111].

Les précipitations seraient plus importantes en hiver, mais moindres en été. Les régions connaissant des durées de plus de 25 jours consécutifs sans pluie, actuellement limitées au sud-est de la France, s'étendraient à la moitié ouest du territoire[112].

La végétation connaitrait une remontée vers le nord. L'épicéa risquerait de disparaitre du Massif Central et des Pyrénées. Le chêne, très répandu dans l'Est de la France, verrait son domaine réduit au Jura et aux Vosges, mais le pin maritime, actuellement implanté sur la façade Ouest, s'étendrait sur la moitié ouest de la France et le chêne vert s'étendrait dans le tiers sud, marquant une étendue du climat méditerranéen[113],[114].

Les cultures du midi méditerranéen, telles que celle de l'olivier, pourraient s'implanter dans la vallée du Rhône. On peut désormais trouver des oliviers en tant qu'arbres d'ornement sur toute la façade sud-ouest de l'océan Atlantique, et ce jusqu'en Vendée. Par contre, faute d'eau suffisante, la culture du maïs serait limitée à la partie nord et nord-est du territoire. Les céréales verraient leur rendement augmenter si l'élévation de température ne dépasse pas 2 °C. Par contre, si elle était supérieure, les plantes cultivées auraient du mal à s'adapter et on pourrait craindre des difficultés agricoles[115],[116].

Les chutes de neige seront moins abondantes, entraînant un moindre approvisionnement en eau des fleuves, mais également des difficultés d'ordre économique pour l'économie de montagne. Par exemple, les stations de ski situées à moins de 1 500 m d'altitude seraient amenées à fermer leurs pistes et à se reconvertir[117].

 

Conséquences humaines du réchauffement climatique 

Face au réchauffement climatique, l'Académie des Sciences américaine note, dans un rapport de 2002[118] : « il est important de ne pas adopter d'attitude fataliste en face des menaces posées par le changement de climat. (…) Les sociétés ont dû faire face à des changements du climat graduels ou abrupts durant des millénaires et ont su s'adapter grâce à des réactions diverses, telles que s'abriter, développer l'irrigation ou migrer vers des régions plus hospitalières. Néanmoins, parce que le changement du climat est destiné à continuer dans les prochaines décennies, dénier la possibilité d'événements climatiques abrupts ou minimiser leur impact dans le passé pourrait s'avérer coûteux. ».

Nombre de chercheurs prédisent des conséquences désastreuses en cas d'un réchauffement de 1,5 à 7 °C, mais la plupart estiment qu'en limitant le réchauffement global à 1 °C, les conséquences seraient de grande ampleur mais resteraient acceptables.

 

Submersion 

La montée du niveau de la mer, due essentiellement à la dilatation thermique des océans, est évaluée entre 18 et 59 cm d'ici 2 100 par le 4e rapport du GIEC[76]. Elle inquiète les populations de certaines îles de l'océan Pacifique ou de l'océan Indien qui pourraient se voir complètement submergées. À ce phénomène de montée des eaux s'ajoute un phénomène encore plus important de subduction (enfoncement des terres dans l'Océan) (voir notamment l'article sur l'archipel des Tuvalu et les écoréfugiés).

Mais cette montée des eaux apparemment minime menace également les 20 % de la population mondiale vivant sur les littoraux.

 

Agriculture et pêcheries 

L'accroissement de l'évaporation devrait augmenter localement la pluviosité, sauf dans les pays méditerranéens qui verraient la sècheresse s'accentuer[119], dans un contexte où la violence et / ou la fréquence et gravité des aléas climatiques pourraient croître.

En zone tempérée (hors des zones arides qui pourraient le devenir encore plus) et circumpolaire, dans un premier temps, la conjonction du réchauffement et de l'augmentation du taux de CO2 dans l'air et les pluies pourrait accroître la productivité des écosystèmes. L'agriculture du Nord des États-Unis, du Canada, de la Russie et des pays nordiques pourraient peut-être en profiter[120], mais des signes de dépérissement forestier semblent déjà visible dans ces zones.

Les satellites montrent que la productivité de l'hémisphère Nord a augmenté depuis 1982, du fait de ce réchauffement et de l'enrichissement de l'atmosphère en CO2, mais aussi en partie à cause de l'eutrophisation des écosystèmes, les engrais d'origine humaine (phosphates et nitrates notamment) étant entrainés là où ces substances étaient beaucoup plus rares autrefois. L'augmentation de la biomasse n'est par ailleurs pas nécessairement bénéfique et comporte le risque de s'accompagner d'une régression de la biodiversité. Enfin, au delà d'un certain seuil, les modèles du GIEC calés sur des tests en laboratoire et en extérieur, prédisent qu'un taux de CO2 ne bénéficierait plus aux plantes, les effets négatifs pouvant alors l'emporter.

Dans le sud de l'Amérique du Nord, de la Chine, du Japon et de l'Europe, de longues sécheresses, avec des épisodes répétés de canicules pourraient induire des phénomènes d'aridification puis de désertification et salinisation empêchant l'agriculture, détruisant les récoltes ou les rendant très coûteuses.

De graves incendies pourraient massivement détruire les cultures (en 2007, le feu a détruit en Grèce de vastes zones agricoles dont des oliveraies). Même sans incendies, l'augmentation de l'évapotranspiration en été, liée à une productivité dopée par le CO2, pourrait augmenter la sensibilité d'un milieu aux sécheresses et aggraver de ce fait le risque d'incendies de forêts et de stress et maladies des arbres et des plantes cultivées.

Une augmentation de la biomasse totale ne compenserait probablement pas un recul d'espèces cultivées, pêchées et chassées. Le bilan global ne peut à ce jour être estimé, mais il pourrait être désavantageux, même dans les zones où les effets positifs se feraient le plus sentir. Pour le GIEC, mis en balance avec les effets négatifs, ces quelques aspects positifs ne permettent pas de considérer le réchauffement climatique comme globalement bénéfique.

On ignore aussi à partir de quand les écosystèmes (marins notamment) réagiront négativement à l'acidification des eaux qu'entraîne la dissolution de quantités croissantes d'acide carbonique.

Le Comité économique et social européen dans son avis[121] du 3 février 2009 note que des études comparatives concluent à un bilan de l'agriculture bio en moyenne meilleur (au regard de la consommation de matières premières et d'énergie et au regard du carbone stocké ou des émissions de gaz à effet de serre) que celui de l'agriculture dite conventionnelle[122], même si l'on tient compte des rendements moindres de l'agriculture bio, ce qui a justifié que le gouvernement allemand, l'intègre parmi les moyens de lutter contre le changement climatique[123]). LE CESRE rappelle aussi qu'une agriculture réorientée et adaptée pourrait selon divers spécialistes et ONG aussi contribuer à tamponner ou freiner les effets du réchauffement (Cool farming)[124]). Le comité ne cite pas les agrocarburants comme une solution, citant le climatologue Paul Crutzen selon qui les émissions de protoxyde d'azote induites par la culture et production de biodiesel, suffisent, dans certaines conditions à faire que le méthylester de colza puisse avoir des effets climatiques pires que ceux du diesel fait avec du pétrole fossile[125]. Le comité[126], pose aussi la question des fumures traditionnelles et se demande « si l'utilisation intégrale des plantes, telle qu'elle est prévue dans le cadre des biocarburants de la deuxième génération, ne risque pas de porter atteinte aux objectifs fixés en matière de développement de la couche d'humus », c'est-à-dire de contribuer à encore épuiser la matière organique des sols. Le comité repose la question de l'écobilan des biocarburants en citant une étude comparative, de l'Empa[127] qui a conclu qu'une Volkswagen Golf nécessitait 5 265 m2 de colza pour parcourir 10 000 km avec du biodiesel, alors que 37 m2 de panneaux solaires (1/140ème de la parcelle de colza précédente) suffirait à produire assez d'électricité pour parcourir la même distance.

 

Forêt et sylviculture 

Selon une étude récente[128], en 30 ans, un réchauffement moyen de 0,5 °C a déjà doublé le taux de mortalité des arbres des grandes forêts de l'ouest américain, en favorisant les sècheresses et pullulations de ravageurs (dont scolytes qui ont par exemple détruit environ 1,4 million d'hectares de pins dans le nord-ouest du Colorado). Le manque de neige induit un déficit hydrique et un allongement des sècheresses estivales, avec multiplication des incendies, alertent les auteurs qui craignent des impacts en cascade sur la faune et les écosystèmes. L'augmentation de la mortalité touche des arbres (feuillus et conifères) de toutes les tailles et différentes essences et à toutes les altitudes. Dans le nord-ouest américain et le sud de la Colombie britannique (Canada), le taux de mortalité dans les vieilles forêts de conifères a même doublé en 17 ans (c'est une fois et demie plus rapide que la progression du taux de mortalité des arbres des futaies californiennes où ce taux a été multiplié par deux en 25 ans). L'accélération de la mortalité a été moindre dans les forêts de l'ouest ne bordant pas le Pacifique (dans le Colorado et l'Arizona), mais « un doublement de ce taux de mortalité finira par réduire de moitié l'âge moyen des arbres des futaies, entraînant une diminution de leur taille moyenne », estime T Veblen qui craint aussi une moindre fixation du CO2 de l'atmosphère et qui appelle à « envisager de nouvelles politiques permettant de réduire la vulnérabilité des forêts et des populations », notamment en limitant l'urbanisation résidentielles dans les zones vulnérables.

En France, selon les prévision de l'INRA, plusieurs essences ne survivront pas dans la moitié sud de la France et plusieurs ravageurs des arbres pourraient continuer remonter vers le nord.

 

L'accès à l'océan Arctique 

Une diminution des glaces polaires arctiques ouvrirait de nouvelles routes commerciales pour les navires, et rendrait accessibles des ressources sous-marines de pétrole ou de matières premières, mais avec des conséquences néfastes sur nombre d'espèces, comme le plancton ou les poissons à haute valeur commerciale.

L'accès à ces matières premières en des zones aujourd'hui non accessibles risque d'être source de conflit entre pays côtiers de l'océan Arctique[129]. Ainsi, les États-Unis et le Canada ont-ils protesté lorsque, le 2 août 2007, la Russie planta son drapeau au fond de l'océan sous le pôle Nord.

 

Économie

Un rapport de 700 pages de sir Nicholas Stern, économiste anglais, estime que le réchauffement climatique entrainerait un coût économique de 5 500 milliards d'euros[130] en tenant compte de l'ensemble des générations (présente et futures) ayant à en subir les conséquences.

En 2007, pour la première fois, le World monuments fund (WMF, Fonds mondial pour les monuments) a introduit les modifications climatiques dans la liste des menaces pour 100 sites, monuments et chefs-d’œuvre de l’architecture menacés, les autres menaces principales étant les guerres et conflits politiques, et le développement industriel et urbain anarchique.

 

Santé 

Des conséquences des phénomènes climatiques sont redoutées, non seulement sur l'économie, mais également sur la santé publique : le quatrième rapport du GIEC met en avant certains effets sur la santé humaine, tels que « la mortalité associée à la chaleur en Europe, les vecteurs de maladies infectieuses dans diverses régions et les allergies aux pollens aux latitudes moyennes et élevées de l’hémisphère Nord »[131].

Les changements climatiques pourront modifier la distribution géographique de certaines maladies infectieuses[132]. Des températures élevées dans les régions chaudes pourraient réduire l'extension du parasite responsable de la bilharziose. Mais le paludisme fait sa réapparition au nord et au sud des tropiques. Aux États-Unis, cette maladie était en général limitée à la Californie, mais depuis 1990, des épidémies sont apparues dans d'autres États, tels le Texas, la Floride, mais aussi New York. Il est également réapparu dans des zones où il était peu fréquent, telles le sud de l'Europe et de la Russie ou le long de l'océan Indien. On constate également que les moustiques et les maladies qu'ils transmettent ont gagné en altitude[133].

Sous les climats tempérés, le réchauffement climatique réduirait le nombre de décès induit par le froid ou les maladies respiratoires. Cependant, l'augmentation de la fréquence des canicules estivales augmenterait le nombre de décès en été. Il est difficile de savoir quel sera le bilan global, et si une diminution de l'espérance de vie en découlera[134].

 

Une déstabilisation géopolitique mondiale 

Selon un rapport de 2003 commandé par le Pentagone et selon un rapport de 2007 de l'UNEP, le réchauffement climatique pourrait entraîner des phénomènes de déstabilisation mondiale, avec des risques de guerre civile[135].

 

Réponses des États, collectivités, entreprises, citoyens face à la menace climatique 

La réalité du risque et du phénomène fait maintenant presque consensus. Nicholas Stern, en 2006, reconnaissait lui-même avoir sous-estimé l’ampleur du problème[136],[137] : « La croissance des émissions de CO2 est beaucoup plus forte que prévue, les capacités d’absorption de la Planète se réduisent et la vitesse des changements climatiques est plus rapide qu’envisagée. »

Face au problème, trois approches se complètent : lutte contre les émissions de GES, puits de carbone, et adaptation.

L'effort international a d'abord visé à réduire le CO2 (gaz à longue durée de vie), alors qu'une action urgente sur les polluants à courte durée (dont le méthane, l'ozone troposphérique et le « carbone noir ») pourrait mieux réduire le réchauffement de l'Arctique[138]. La réduction du CO2 est aussi importante, mais ses effets se feront sentir à plus long terme (après 2 100).

  • La prospective éclaire les gouvernements, entreprises et individus, qui grâce à la connaissance des tendances générales peuvent prendre des décisions politiques et stratégiques plus pertinentes pour limiter les impacts du changement climatique.

Les rapports du GIEC sont la principale base d'information et discussions, dont dans le cadre du protocole de Kyoto et de ses suites (Bali, décembre 2007, etc.). L'augmentation prévue de 1,5 à 7 °C pour le siècle à venir, pourrait être moindre si des mesures environnementales sévères étaient prises ou qu'un réel compétiteur aux énergies fossiles émergeait. En dépit des succès dans le secteur des énergies renouvelables, du nucléaire et surtout d'un changement de mode de vie et de consommation, la recherche n'a pas encore offert d'alternative à court terme aux carburants fossiles. Énergie éolienne, énergie hydroélectrique, énergie géothermique, énergie solaire, méthanisation, énergie hydrolienne, pile à combustible, énergie nucléaire, stockage géologique du dioxyde de carbone sont néanmoins en rapide développement. Le gisement d'économies d'énergie — les négawatts — est encore considérable.

  • La société civile propose aussi des réponses, notamment via les campagnes et actions de lobbying des ONG et associations locales.

En France, les ONG de protection de l’environnement et les associations concernées se sont regroupées au sein du Réseau Action Climat (RAC).

Le réchauffement climatique devrait se traduire par un temps plus instable (vagues de chaleur ou de froid, inondations ou sécheresse, tempêtes et cyclones)[139]. De plus, d'après le GIEC, la capacité à s'adapter naturellement de nombreux écosystèmes sera probablement dépassée, causant massivement l' extinction des espèces, par la combinaison[140] sans précédent de :

Par conséquent, afin de contrer les effets et les menaces du réchauffement climatique les mesures à prendre devront concerner :

  • la réduction des gaz à effets de serre par les gouvernements, les industriels, et les citoyens (réduction ou substitution de l'emploi des sources de carbone) ;
  • la réduction de la pression sur les écosystèmes dont la survie de l'homme dépend car il se trouve au sommet de la chaîne alimentaire (pression due aux impacts spectaculaires & aux actions plus discrètes mais multipliées par un très grand nombre d'individus). Des mesures peuvent être prises en vertu du principe de précaution mais sont rendues difficiles à cause de l'action des groupes de pression et des différentes controverses sur le réchauffement climatique. On peut en outre se poser la question de l'avenir du capitalisme, de sa course au profits continuelle, et de notre insatiable appétit de consommation[141].

 

Le Protocole de Kyoto 

Article détaillé : Protocole de Kyoto.

La Convention Cadre des Nations unies sur les changements climatiques a été signée en 1992 lors du sommet de la terre à Rio de Janeiro. Elle est entrée en vigueur le 21 mars 1994. Elle a été ratifiée à ce jour par 192 États. Les parties à la convention cadre sur les changements climatiques se sont fixés comme objectif de stabiliser la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère à « un niveau qui empêche toute perturbation anthropique dangereuse du climat ». Les pays développés ont comme objectif de ramener leurs émissions de gaz à effet de serre en 2010 au niveau de 1990, cet objectif n'est pas légalement contraignant.

En 1997, les parties à la Convention cadre sur les changements climatiques des Nations unies (UNFCCC) ont adopté le protocole de Kyoto, dont la nouveauté consiste à établir des engagements de réduction contraignants pour les pays dits de l'annexe B (pays industrialisés et en transition) et à mettre en place des mécanismes dit « de flexibilité » (marché de permis, mise en œuvre conjointe et mécanisme de développement propre) pour remplir cet engagement. Le protocole de Kyoto est entré en vigueur le 16 février 2005 suite à sa ratification par la Fédération de Russie.

En juillet 2006[142], le protocole de Kyoto a été ratifié par 156 États. Les États-Unis et l'Australie (voir infra) ne sont pas signataires. Les États-Unis sont pourtant le deuxième émetteur[143] (20 % des émissions de gaz à effet de serre). Les pays de l'annexe B se sont engagés à réduire leurs émissions de six gaz à effet de serre (CO2, CH4, N2O, SF6, HFC, PFC) de 5,2 % en 2008-2012 par rapport au niveau de 1990. Cet objectif représente en réalité une diminution d'environ 20 % par rapport au niveau d'émissions anticipé pour 2010 si aucune mesure de contrôle n'avait été adoptée. Les objectifs de réduction par pays vont d'une réduction de 8 % pour l'Union européenne à une possibilité d'augmentation de 10 % pour l'Islande.

Après la victoire des travaillistes aux élections législatives australiennes du 24 novembre 2007, le nouveau premier ministre Kevin Rudd a annoncé avoir ratifié le protocole de Kyoto[144].

Des pays en voie de développement fortement contributeurs aux émissions comme l'Inde, 5e émetteur mondial, et la Chine, 1re émettrice[145], n'ont pas d'objectifs de réduction car ils étaient considérés comme insuffisamment industrialisés et parce que leurs niveaux d'émissions ramenés au nombre d'habitants sont extrêmement faibles. Le mécanisme dit « de développement propre » (MDP), instauré par le protocole de Kyoto, permet aux investisseurs, en contrepartie d'un investissement propre dans un pays en développement, de gagner des « crédits carbone ». Ce mécanisme permet aux pays développés d’avoir accès aux réductions à bas coûts des pays en développement et donc de diminuer le coût de leur engagement. Il permet aux pays en développement de bénéficier d’investissements propres. Il encourage les transferts de technologie. Le MDP apparait cependant insuffisant pour infléchir profondément les trajectoires d’émissions de ces pays. L’absence d’engagement de réduction des pays en développement est une des raisons avancées par les États-Unis pour justifier leur refus de ratifier le protocole. C'est pourquoi un des enjeux majeurs pour la période après Kyōto est de définir des modalités d'association de ces pays à l’effort commun de réduction.

 

L’UE, pionnière dans la lutte contre les émissions de CO2 

L'Union européenne reste le 3e pollueur mondial après la Chine et les États-Unis, mais dispose d'atouts pour lutter contre le réchauffement.

L'UE a lancé en 2005 le marché de permis européen (1er marché de permis contraignant au niveau mondial). La Commission européenne va en 2007-2008 activer son observatoire de l'énergie, restée embryonnaire, et publier (prévu en 2007) un « Livre vert » sur l'adaptation de l'UE au changement climatique, support de débat avant une prise de décision en 2008. La Directive sur le système européen d'échange de droits d'émission sera modifiée en 2008, pour inclure notamment les émissions de l'aviation. La proposition sur les limites d'émission des voitures (120 g de CO2 par km soit 12 kg de CO2 / 100 km[146]; rappelons que chaque automobile parcourt en moyenne 15 000 km/an) devrait être publiée au second semestre de 2007. La DG Recherche doit proposer en novembre un plan européen, et des propositions de législation sur les piles à combustibles et les avions « propres ». Des appels d'offre sur l'énergie et le climat devraient être publiés avant mi 2007. Le 29 juin 2007, la commission publie et met en consultation un Livre vert sur la question et sur les possibilités d'action de l'UECOM(2007) 354 final)[147]. Il prône à la fois l'adaptation et l'atténuation, l'amélioration des connaissances (y compris sur les besoins et coûts d’adaptation - Cf. 7e programme-cadre de recherche de l’UE (2007-2013), l’élaboration de stratégies et d’échanges de bonnes pratiques entre pays, de nouveaux produits assurantiels (« dérivés climatiques », « obligations catastrophe », l’adaptation des marchés européens des assurances (cf. directive « Solvabilité II ») et des fonds « catastrophes naturelles » ainsi que des politiques agriculture et pêche, avec le développement d’une solidarité interne à l’UE et avec les pays extérieurs touchés. 50 millions € sont réservés par la Commission pour 2007-2010 pour favoriser le dialogue et l’aide à des mesures d’atténuation et d’adaptation ciblées, dans les pays pauvres.

La France a également (juillet 2007) publié une Stratégie nationale d’adaptation au changement climatique[148] et envisagerait une gouvernance adaptée[149], notamment dans le cadre du Grenelle de l'Environnement.

L'UE dispose de ressources en éolien terrestre et offshore (déjà 66 % de la puissance éolienne installée dans le monde en 2006, essentiellement au Danemark qui produit ainsi près de 40 % de sa puissance électrique) devant les États-Unis (16 %), l’Inde (8 %) et le Japon (2 %), en technologies solaires et d'un tiers[150] du parc nucléaire mondial. Cela la rend moins dépendante des énergies fossiles que la Chine et les États-Unis. La France, pays le plus nucléarisé, reste cependant loin du record de 1961 où 51 % de son énergie électrique venait du renouvelable (hydroélectrique)[151].

L'UE encourage aussi tous les acteurs à préparer leur adaptation au changement climatique[152].

 

Les États-Unis, pour ou contre Kyoto 

Deuxième pays pollueur derrière la Chine[153], les États-Unis via l’administration de George W. Bush refusèrent de présenter de nouveau en juillet 2005 le traité pour ratification parce qu’ils considèrent que cela freinerait l’économie nationale et que le combat contre le réchauffement climatique doit se faire non pas avec une simple réduction des gaz à effet de serre, mais par une meilleure gestion de leur émission.

De nombreux États des États-Unis ont néanmoins pris des mesures de restriction sur les gaz à effet de serre.

 

Lutte contre le réchauffement climatique aux États-Unis 

Éoliennes au Texas.

Depuis 2001, les États du Texas, de la Californie, du New Hampshire, ont instauré un dispositif de contrôle des émissions de gaz pour différents secteurs industriels et énergétiques. Le dispositif adopté par la Californie, qui s'appliquera à partir de 2009, prévoit réduire les émissions de gaz polluants de 22 % en moyenne d'ici 2012 et de 30 % d'ici 2016.

En outre, le principe des marchés des permis d’émission consiste à accorder aux industriels « pollueurs » gratuitement, à prix fixe ou aux enchères, des quotas d'émissions de CO2, que ceux-ci peuvent ensuite s'échanger. Chaque émetteur de CO2 doit alors vérifier qu’il détient autant de permis d'émission que ce qu'il va émettre. Dans le cas contraire, il se trouve contraint ou bien de diminuer ses émissions, ou bien d’acheter des permis. Inversement, si ses efforts de maitrise des émissions lui permettent de posséder un excédent de permis, il peut les vendre.

De tels procédés ont été réalisés pour réduire les pluies acides aux États-Unis et ont connu des succès (programme « Acid rain »). Ce système des marchés de permis d’émission fait partie du dispositif du Protocole de Kyoto qui à la date de juillet 2006[13] n'est toujours pas ratifié par les États-Unis.

En 2004, le sénateur républicain John McCain et le démocrate Joseph Lieberman déposent un projet de loi visant à limiter les rejets dans l’atmosphère ; soutenu par les grandes entreprises Alcoa, DuPont de Nemours et American Electric Power, il n’est pourtant pas adopté.

Les États-Unis financent avec la Chine, le Japon, la Russie et l'UE, le projet ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), projet de recherche sur la fusion nucléaire contrôlée, mené à Cadarache (Sud de la France). Toutefois la production nette d'énergie par fusion nucléaire chaude reste à l'état d'espoir lointain : les prévisions les plus optimistes des partisans du projet parlent de plusieurs dizaines d'années. Certains voient plus d'espoir dans la production d'énergie par réactions nucléaires en matière condensée.

Le 8 juillet 2008, George Bush signe un texte engageant les États-Unis à réduire de moitié des émissions des GES d'ici à 2050, à Toyako (Japon), dans le cadre d'une réunion du G8.

 

Exemples à l’échelle des États et de villes américains 

Éoliennes en Californie.

Les décisions pour réduire les émissions de CO2 sont prises par les états fédérés : en 2005, 18 de ces états obligeaient les producteurs d’électricité à utiliser en partie des sources d’énergie renouvelables[154].

En 2005, les maires de 136 villes américaines, ont pris l'engagement d'appliquer les normes du protocole de Kyoto et à réduire d'ici 2012 leurs émissions de gaz à effet de serre de 7 % par rapport à 1990[155].

L'état du Nevada a pour objectif d'atteindre le seuil de 20 % de sa consommation en énergie renouvelable, d'ici 2015, notamment grâce aux centrales solaires installées dans le désert[156].

En outre, à l'initiative du maire de Seattle, 166 grandes villes américaines, dont New York et Boston, se sont engagées solennellement à respecter le protocole de Kyoto en mars 2005.

 

Californie 

Alors que la population californienne représente 12 % de la population américaine, elle ne consomme que 7 % de l’électricité produite dans le pays ; ainsi, la Californie se trouve à la première place pour la rentabilité énergétique par personne. L'État s'est engagé à limiter les émissions de gaz à effet de serre : les objectifs annoncés sont une diminution de 11 % avant 2010 et de 87 % avant 2050[154]. Le 30 août 2006, le gouvernement et le Parlement de Californie signent un accord pour diminuer la production de gaz à effet de serre, mettant l’État en conformité avec le protocole de Kyoto[157]. La décision AB32 (Global Warming Solutions Act) a été prise de réduire d’un quart les émissions de gaz à effet de serre d’ici 2020[158]. Des sanctions financières seront prises contre les industries qui ne respectent pas cet engagement. Un marché de permis d’émissions sera créé et contrôlé par l’Air Resources Board[159].

La Californie s'est aussi engagée à respecter des règles plus strictes sur la consommation et les pots d'échappement de véhicules neufs ; cette politique est imitée par deux autres États de l'Ouest : Washington et Oregon[160]. Le 20 septembre 2006, Bill Lockyer (en) le ministre de la Justice de Californie, lance des poursuites judiciaires contre trois constructeurs automobiles américains et trois japonais, et leur demande des dommages et intérêts pour la pollution qu'ils engendrent[161]. Selon lui, les véhicules automobiles représentent 30 % des émissions de dioxyde de carbone de l'État.

En 2005, le gouverneur républicain Arnold Schwarzenegger proposait que le budget de l'État de Californie finance à hauteur de 6,5 millions de dollars la construction de stations pour les véhicules roulant à l’hydrogène.

Le code d'éducation de la Californie (chapitre IV, sections 8700 à 8784) insiste pour que les élèves soient sensibilisés aux problèmes de l'environnement[162].

Énergies renouvelables en Californie

Grâce à son bon ensoleillement, la Californie développe l’énergie solaire : l’État abrite des collecteurs cylindro-paraboliques dont la puissance atteint 80 MW, la plus grande centrale à tour comme Solar one puis Solar 2 ne dépasse pas 10 MW.

Un projet de loi oblige les promoteurs immobiliers à installer un système d’énergie solaire sur 15 % des nouvelles maisons construites en Californie à partir de 2006. Le projet de loi prévoit que, d’ici 2010, 55 % des maisons seront équipées en panneaux solaires. Le gouverneur Arnold Schwarzenegger avait fait campagne pour inciter à installer des systèmes solaires dans la moitié des maisons de l’État à partir de 2005.

La centrale thermo-solaire Nevada Solar One est en construction depuis le 11 février 2006 à Boulder City. À terme, elle développera une puissance de 64 MW et sera la troisième du monde[156]. Selon ses concepteurs, la centrale devrait permettre d'éliminer un volume de pollution équivalent à la suppression d'un million de voitures en circulation sur le territoire des États-Unis.

La Californie a adopté une loi qui contraint les grands groupes automobiles à vendre des véhicules respectant des normes strictes de rejets de CO2.

La Californie est l’État où l’énergie éolienne est la plus développée avec une capacité de production de plus de 2040 MW installés en 2004, loin devant le Texas (1293 MW)[163]. La principale région de production se trouve au nord de l'État, à l'est de San Francisco.

À 150 km au nord de San Francisco, 19 centrales géothermiques (350 puits) sont contrôlées par la société Calpine dans les comtés de Lake et de Sonoma. Elles produisent environ 850 mégawatts, c'est-à-dire presqu'autant qu'une petite centrale nucléaire.

 

Nouveaux pays industrialisés contre États-Unis 

Les dix premiers pays émetteurs de CO2 dans le monde en 2006

Un point de débat est à quel degré les nouveaux pays industrialisés tel que l'Inde et la Chine devraient restreindre leurs émissions de CO2. Les émissions de CO2 de la Chine ont dépassé celles des États-Unis en 2007[164],[165] alors qu'elle ne produit que 5,4 fois moins de richesses que l'UE ou les États-Unis[166], et elle n'aurait dû, en théorie, atteindre ce niveau qu'aux alentours de 2020. En 2007, la Chine est le premier producteur et consommateur de charbon, sa première source d'énergie, qui est extrêmement polluante. De plus, l'augmentation du niveau de vie accroît la demande de produits « énergivores » tels que les automobiles ou les climatisations.

La Chine a répondu qu'elle avait moins d'obligations à réduire ses émissions de CO2 par habitant puisqu'elles représentent un sixième de celle des États-Unis[167]. L'Inde, également l'un des plus gros pollueur de la planète a présenté les mêmes affirmations, ses émissions de CO2 par habitants étant près de vingt fois inférieures à celle des États-Unis[168]. Cependant les États-Unis ont répliqués que s'ils devaient supporter le coût des réductions de CO2, la Chine devrait faire de même[169]

 

Mesures individuelles de lutte contre le réchauffement climatique 

Classement des 15 premiers pays émetteurs de CO2 dans le monde en 2006, par habitant
L'humanité prend des mesures pour protéger la planète.

L'humanité rejette actuellement 6 Gt (gigatonne = milliard de tonnes) d'équivalent carbone par an dans l'atmosphère, soit environ une tonne par habitant. On estime que les océans en absorbent 3 Gt et qu'il faudrait donc abaisser les émissions de gaz à effet de serre de moitié pour arrêter d'enrichir l'atmosphère, ce qui représente une émission moyenne de 500 kg d'équivalent carbone par habitant. Chaque français en émet environ deux tonnes, soit quatre fois plus qu'il ne faudrait[170]. En dehors de mesures collectives, des personnalités ont esquissé les gestes quotidiens à mettre en œuvre, dès aujourd'hui, pour limiter le réchauffement climatique comme Jean-Marc Jancovici[171] ou Al Gore[172].

Quelques mesures relèvent des économies d'énergie, en particulier des énergies fossiles :

  • Éviter de prendre l'avion[173]. Un km en avion long courrier émet 60 g d'équivalent carbone par personne[174]. Un voyage intercontinental représente près des 500 kg d'équivalent carbone. A fortiori, pour les voyages court-courrier (100 g d'équivalent carbone par km et par personne), préférer le train ;
  • Utiliser le moins possible les véhicules automobiles (préférer la bicyclette ou les transports en commun à chaque fois que possible). Une voiture émet entre 100 et 250 g d'équivalent CO2 par km parcouru, soit entre 30 et 70 g d'équivalent carbone. 20 000 km par an représentent entre 600 et 1 400 kg d'équivalent carbone. Si une automobile est nécessaire, choisir le modèle le moins polluant et le plus efficace possible (par exemple, certains constructeurs ont annoncé des véhicules consommant moins de 1,5 L/100 km[175],[176]) ;
  • Atteindre une isolation optimale des bâtiments, au mieux par le recours à l'architecture bioclimatique qui réduit au maximum les besoins de chauffage (15 kWh/m2/an, les anciennes maisons étant à 450 kWh/m2/an) et supprime le besoin de climatisation active, tout en améliorant le confort de vie.

 






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LES NORMES EN VIGUEUR, Y COMPRIS LES NOUVELLES NORMES EUROPPEENNES POSENT PROBLEME POUR PLUSIEURS RAISONS :

- D'abord, seuls les rejets dans l'atmosphère sont pris en compte dans le calcul des rejets d'un incinérateur. Or, d'après Greenpeace [1], " La réduction des émissions de dioxine et des métaux lourds dans les fumées semble avoir abouti à un accroissement parallèle du re largage de ces substances dans les cendres résiduelles, qui contaminent notre environnement".

Conclusion : les quantités de polluants rejetées dans l'environnement sont largement sous-estimées.

- Par ailleurs, selon le même rapport, Les nouvelles directives européennes n'ont pas formulé leurs objectifs de réglementation et de contrôle en fonction des impacts sur la santé humaine, mais en fonction de la faisabilité technique.

Cela signifie que les normes s'alignent sur les évolutions techniques en matière de traitement des fumées. Elles ne s'alignent pas sur les recherches en matière de santé.

Pour preuve, la lettre du SMVO de mai 2000 présente un tableau qui compare les rejets garantis par le projet d'incinérateur géant et les normes. Dans ce tableau, on constate qu'une installation à la pointe de la technique parvient tout juste à respecter les normes, dans le meilleur des cas pour les molécules dangereuses comme les dioxines et les furannes, de nombreux métaux lourds (Sb, As, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V, Sn, Se, Te), les chlorures d'hydrogène, l'oxyde d'azote et d'autres polluants.

- Concernant les rejets dans l'atmosphère, l'incertitude sur les quantités de polluants relargués est liée à la méthode de mesure. En Belgique une étude a montré que la technique de mesure des dioxines sur quelques heures (18 heures dans l'étude) avait sous estimé les émissions de dioxines par un facteur trente à cinquante. Or en France les mesures ont lieu sur des périodes de 6 à huit heures.

En conclusion, il est permis de douter des garanties données par un constructeur en matière de quantité de polluants rejetés dans l'atmosphère.

- Une étude publiée par The Lancet en mai 2001 (cette revue fait autorité au niveau mondial en matière d'études épidémiologiques) montre que même des doses de polluants très faibles ( en dessous des normes ) entraînent des modifications biologiques et des conséquences négatives pour la santé.
  ( Pollution ! )
Être exposé aux polluants atmosphériques c'est entrer en contact avec eux par l'intermédiaire de l'air ambiant. L'effet sanitaire éventuel est lié, notamment à la "dose absorbée". Cette dose est éminemment difficile à mesurer (Plan Régional IDF sur la Qualité de l'Air - PRQA, 1999)
L'impact de la pollution dépend de notre état de santé, de la concentration des polluants dans l'air, de la durée d'exposition, et de l'importance des efforts physiques que nous réalisons.
Ces quatre facteurs sont très importants dans l'évaluation précise de risques sanitaires liés à la pollution chez un individu. Et, ce dernier point est particulièrement sensible dans les zones de loisirs où les activités physiques et sportives sont nombreuses et les enfants plus fragiles présents.

Les véhicules de type diesel sont fortement émetteurs d'oxydes d'azote et de particules fines. En effet, les diesels émettent 30 à 100 fois plus de particules que les véhicules à essence, ce qui constitue 90 % des particules émises par l'ensemble des véhicules !
La composition des particules qui sont présentes dans l'atmosphère reste complexe à déterminer vu qu'elles résultent de mélanges de substances et d'agrégats dont l'origine, la granulométrie et la composition chimique varient en fonction du temps et de l'environnement.
On peut ainsi y relever du carbone, des composés minéraux d'origine tellurique ou anthropique (métaux, sels, nitrates, sulfates, composés organiques : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP)).
L'adjonction d'additifs dans le gazole pour le rendre plus performant est également à l'origine de la toxicité des particules. Les sulfates et le carbone restent les constituants principaux des particules. De plus, celles qui sont émises par les différentes sources se modifient au cours de leur passage dans l'atmosphère. Par exemple, une particule carbonée d'origine diesel de 0,1 micromètre (µm) peut s'agglomérer avec d'autres particules et s'enrober de nitrates et de sulfates provenant de la transformation chimique des polluants gazeux.
  ( Pollution de l'air )
Dorénavant, les médias relatent quotidiennement les problèmes environnementaux. Les occasions sont malheureusement devenues multiples et la pollution atmosphérique s'impose comme un sujet qui préoccupe de plus en plus les citoyens, les journalistes, les politiques et les gouvernements.
A ce titre, les alertes sont nombreuses comme en témoigne la presse : "En Île-de-France AIRPARIF recommande aux personnes à risques (jeunes enfants, personnes asthmatiques ou allergiques, insuffisants respiratoires chroniques, personnes âgées... ) d'éviter toute activité physique intense et de respecter scrupuleusement les traitements médicaux en cours" (TF1, le 18 juillet 1999) ; "La pollution atmosphérique s'est aggravée en Île-de-France : Tous les éléments étaient conjugués pour que des pics de pollution atmosphérique soient à nouveau enregistrés (...) une météo défavorable, avec du soleil et un vent faible, une circulation routière très intense" (Le Monde, le 30 juillet 1999).

Ces deux extraits de presse écrite et de journal télévisé rendent compte des quatre composantes de la pollution atmosphérique :

* celle-ci est nuisible à la santé des personnes sensibles et vulnérables,
* les activités sportives leur sont déconseillées,
* elle se traduit par des " pics " lors de situations météorologiques anticycloniques,
* elle émane majoritairement du trafic routier.

L'état de la qualité de l'air en Île-de-France est donnée par le réseau de surveillance AIRPARIF.

Ces informations et ces préoccupations relativement récentes (elles datent d'une vingtaine d'années environ) attestent du renforcement des réseaux de mesures de la pollution atmosphérique et expliquent les agitations politiques et gouvernementales.
La journée annuelle "En ville sans ma voiture" dont les avantages ne sont pas perçus unanimement en est un exemple tout comme les efforts très récents des constructeurs automobiles qui nous proposent enfin des moteurs alternatifs (hybrides, électriques...).

Tandis que la loi sur l'air et l'utilisation rationnelle de l'énergie fut promulguée fin 1996, la même année les programmes PRIMEQUAL (qui a pour objectif de dresser un état des connaissances sur les différents aspects de la pollution atmosphérique) et PREDIT (focalisé sur la pollution des transports terrestres) se sont associés sous le terme PRIMEQUAL-PREDIT, programme national de recherche pour une meilleure qualité de l'air à l'échelle locale. Ceci, afin de maintenir la cohérence de toutes les recherches menées dans le domaine de la pollution de l'air urbain. De plus, l'année 1999 a vu apparaître les Plans Régionaux pour la Qualité de l'Air (PRQA) qui répertorient sur une échelle régionale les principaux polluants atmosphériques et l'évolution des sources d'émissions.
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