Changement climatique : causes, effets et enjeux

Pourquoi la Terre chauffe ?

L’effet de serre

La Terre reçoit en permanence de l’énergie du soleil. La partie de cette énergie qui n’est pas réfléchie par l’atmosphère, notamment les nuages, ou la surface terrestre est absorbée par la surface terrestre qui se réchauffe en l’absorbant. En contre-partie, les surfaces et l’atmosphère émettent du rayonnement infra-rouge, d’autant plus intense que les surfaces sont chaudes. Une partie de ce rayonnement est absorbée par certains gaz et par les nuages, c’est le phénomène de l’effet de serre. L’autre partie est émise vers l’univers et la température de la Terre s’ajuste pour trouver un équilibre entre l’énergie du soleil absorbée en permanence et celle réémise sous forme de rayonnement infra-rouge. Une augmentation des gaz à effet de serre suite aux activités de l’homme piège une partie de ce rayonnement, ce qui provoque une hausse de la température des surfaces jusqu’à trouver un nouvel équilibre. C’est la cause principale du réchauffement climatique observé ces dernières décennies.

Les principaux gaz à effet de serre

Certains gaz à effet de serre sont naturellement présents dans l’air (vapeur d’eau, dioxyde de carbone). Si l’eau (vapeur et nuages) est l’élément qui contribue le plus à l’effet de serre « naturel », l’augmentation de l’effet de serre depuis la révolution industrielle du XIXe siècle est induite par les émissions d’autres gaz à effet de serre provoquées par notre activité :

• L’accumulation du dioxyde de carbone (CO₂) dans l’atmosphère contribue pour 2/3 de l’augmentation de l’effet de serre induite par les activités humaines (combustion de gaz, de pétrole, déforestation, cimenteries, etc.). C’est pourquoi on mesure usuellement l’effet des autres gaz à effet de serre en équivalent CO₂ (eq. CO₂). Les émissions de CO₂ actuelles auront un impact sur les concentrations dans l’atmosphère et sur la température du globe pendant des dizaines d’années, car sa durée de vie dans l’atmosphère est supérieure à la centaine d’années.
• Le méthane (CH₄) : les élevages des ruminants, les rizières inondées, les décharges d’ordures et les exploitations pétrolières et gazières constituent les principales sources de méthane induites par les activités humaines. La durée de vie du méthane dans l’atmosphère est de l’ordre de 12 ans.
• Le protoxyde d’azote (N₂O) provient des engrais azotés et de certains procédés chimiques. Sa durée de vie est de l’ordre de 120 ans.
• L’hexafluorure de soufre (SF₆) a une durée de vie de 50 000 ans dans l’atmosphère.

Les effets du changement climatique : des impacts visibles

Depuis 1988, le Groupe intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) évalue l’état des connaissances sur l’évolution du climat mondial, ses impacts et les moyens de les atténuer et de s’y adapter.

Le GIEC a publié son 5e rapport (AR5) en 2014. Il montre que le changement climatique est déjà engagé :

• En 2015, la température moyenne planétaire a progressé de 0,74 °C par rapport à la moyenne du XXe siècle. En été, elle pourrait augmenter de 1,3 à 5,3 °C à la fin du XXIe siècle.
• Le taux d’élévation du niveau marin s’est accéléré durant les dernières décennies pour atteindre près de 3,2 mm par an sur la période 1993-2010.
• En France, le nombre de journées estivales (avec une température dépassant 25 °C) a augmenté de manière significative sur la période 1950-2010.
• De 1975 à 2004, l’acidité des eaux superficielles des océans a fortement augmenté, leur pH (potentiel hydrogène) a diminué de 8,25 à 8,14.
• La perturbation des grands équilibres écologiques s’observe déjà : un milieu physique qui se modifie et des êtres vivants qui s’efforcent de s’adapter ou disparaissent sous les effets conjugués du changement climatique et de la pression de l’homme sur leur environnement.

Le GIEC évalue également comment le changement climatique se traduira à moyen et long terme. Il prévoit :

• Des phénomènes climatiques aggravés : l’évolution du climat modifie la fréquence, l’intensité, la répartition géographique et la durée des événements météorologiques extrêmes (tempêtes, inondations, sécheresses).
• Un bouleversement de nombreux écosystèmes : avec l’extinction de 20 à 30 % des espèces animales et végétales, et des conséquences importantes pour les implantations humaines.
• Des crises liées aux ressources alimentaires : dans de nombreuses parties du globe (Asie, Afrique, zones tropicales et subtropicales), les productions agricoles pourraient chuter, provoquant de graves crises alimentaires, sources de conflits et de migrations.
• Des dangers sanitaires : le changement climatique aura vraisemblablement des impacts directs sur le fonctionnement des écosystèmes et sur la transmission des maladies animales, susceptibles de présenter des éléments pathogènes potentiellement dangereux pour l’Homme.
• L’acidification des eaux : l’augmentation de la concentration en CO₂ (dioxyde de carbone) dans l’atmosphère entraîne une plus forte concentration du CO₂ dans l’océan. En conséquence, l’eau de mer s’acidifie car au contact de l’eau, le CO₂ se transforme en acide carbonique. De 1751 à 2004, le pH (potentiel hydrogène) des eaux superficielles des océans a diminué de 8,25 à 8,14. Cette acidification représente un risque majeur pour les récifs coralliens et certains types de plancton menaçant l’équilibre de nombreux écosystèmes.
• Des déplacements de population : l’augmentation du niveau de la mer (26 à 98 cm d’ici 2100, selon les scénarios) devrait provoquer l’inondation de certaines zones côtières (notamment les deltas en Afrique et en Asie), voire la disparition de pays insulaires entiers (Maldives, Tuvalu), provoquant d’importantes migrations.

Les impacts du changement climatique peuvent être très différents d’une région à une autre, mais ils concerneront toute la planète.

Atténuation et adaptation : deux approches complémentaires

Pour limiter les effets du changement climatique, les pays signataires de la Convention-cadre des Nations unies sur le changement climatique (CCNUCC) se sont donnés pour objectif dans l’Accord de Paris de « contenir l’élévation de la température moyenne de la planète nettement en dessous de 2 °C par rapport aux niveaux préindustriels et en poursuivant l’action menée pour limiter l’élévation de la température à 1,5 °C par rapport aux niveaux préindustriels, étant entendu que cela réduirait sensiblement les risques et les effets des changements climatiques ».

Pour ce faire, il est crucial de s’attaquer aux causes du changement climatique en maîtrisant les émissions nettes de gaz à effet de serre (GES), c’est ce qu’on appelle l’atténuation.

Cependant, compte tenu de l’inertie climatique et de la grande durée de vie des gaz à effet de serre accumulés dans l’atmosphère, l’augmentation des températures d’ici à la fin du siècle est inévitable et toutes les régions du monde sont concernées. L’adaptation au changement climatique est donc nécessaire pour en limiter les conséquences sur les activités socio-économiques et sur la nature. L’adaptation a pour objectifs d’anticiper les impacts du changement climatique, de limiter leurs dégâts éventuels en intervenant sur les facteurs qui contrôlent leur ampleur (par exemple, l’urbanisation des zones à risques) et de profiter des opportunités potentielles.