Changement Climatique

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Changement Climatique

Changement climatique

Pour le phénomène contemporain et anthropique, lire l'article réchauffement climatique. Confusion

Un changement climatique correspond à une modification durable (de la décennie au million d'années) des paramètres statistiques (paramètres moyens, variabilité) du climat global de la Terre ou de ses divers climats régionaux. Ces changements peuvent être dus à des processus intrinsèques à la Terre, à des influences extérieures[1] ou, plus récemment, aux activités humaines.

Le changement climatique anthropique est l'évolution du climat venant s'ajouter à ses variations naturelles, qui est attribuée aux émissions de gaz à effet de serre engendrées par les activités humaines, et altérant la composition de l'atmosphère de la planète[2].

Principaux facteurs reconnus de changement climatique

Dans le contexte r√©cent de la politique √©cologique, le terme ¬ę changement climatique ¬Ľ ne correspond qu'aux changements du climat actuel, apparus au long du XXe si√®cle et attendus pour le XXIe si√®cle.
Dans les travaux du GIEC[3], le terme ¬ę changement climatique ¬Ľ fait r√©f√©rence √† tout changement dans le temps, qu'il soit d√Ľ √† la variabilit√© naturelle ou aux activit√©s humaines.
Au contraire, dans la Convention cadre des Nations Unies sur le changement climatique[4], le terme d√©signe uniquement les changements dus aux activit√©s humaines. La Convention-cadre utilise le terme ¬ę variabilit√© climatique ¬Ľ pour d√©signer les changements climatiques d'origine naturelle.

Sommaire

Variations climatiques constatées

Les anciennes variations climatiques

Articles d√©taill√©s : Histoire du climat et pal√©oclimatologie.
Evolution des températures moyennes globales sur 500 millions d'années
Graphe de temp√©ratures des 2 derniers mill√©naires mettant en √©vidence l'optimum climatique, le petit √Ęge glaciaire, auquel succ√®de la rupture du r√©chauffement climatique.
  1. Les phases ant√©rieures √† l'Histoire humaine rel√®vent de la pal√©oclimatologie. Elles permettent de suivre, au fil de la d√©rive des continents et des p√©riodes de glaciations successives, les variations li√©es au changement climatique ayant affect√© les sols et les esp√®ces, selon leur nature. Le cycle du carbone en est d√©sormais partie prenante [5] ;
  2. Les glaciations : le cycle des changements climatiques permet aujourd'hui de d√©tailler les sept glaciations ant√©rieures [6] :
    1. (<de 650 000 à 450 000, autres glaciations restant à identifier>)
    2. jusque 450 000 ans en arri√®re : Interglaciaire de Waal
    3. jusque 400 000 ans en arri√®re : Glaciation de G√ľnz ou N√©braskien
    4. jusque 350 000 ans en arri√®re : Interglaciaire de Cromer ou Aftonien
    5. jusque 320 000 ans en arri√®re : Glaciation de Mindel, ou Elster ou Kansien
    6. jusque 270 000 ans en arri√®re : Interglaciaire de Holstein ou Yamouthien
    7. jusque 200 000 ans en arri√®re : Glaciation de Riss, ou Saal, ou de l'Illinoien
    8. jusque 125 000 ans en arri√®re : Interglaciaire de Eem ou Sangamonien ou E√©mien
    9. jusque 70 000 ans en arri√®re : Glaciation de W√ľrm, ou Weichs√©lien ou Wisconsinien
    10. jusque 11625 ans en arri√®re : Interglaciaire de l'Holoc√®ne, (Holocene climatic optimum) parfois d√©sign√© comme ¬ę le nouveau r√©chauffement ¬Ľ de l'Holoc√®ne
  3. Début de l'histoire humaine écrite et constatation des variations climatiques par les chroniqueurs.
    1. 535-536 : Changement climatique de 535-536 (Climate changes of 535‚Äď536), constat√© par le byzantin Procope de C√©sar√©e
    2. Xe si√®cle - XIVe si√®cle : Optimum climatique du Moyen √āge, un r√©chauffement localis√© √† l'Europe, voire √† l'Am√©rique du Nord
    3. ann√©es 1550 - ann√©es 1850 : Petit √Ęge glaciaire
  4. La derni√®re phase est contemporaine et s'attache √† d√©crire les multiples effets du r√©chauffement climatique ; elle est √† s√©parer du reste compte tenu de la constante ing√©rence anthropique sur les √©quilibres climatiques depuis l'av√®nement de la r√©volution industrielle et le contr√īle des √©nergies polluantes par l'Humanit√©.
    1. Recul des glaciers depuis 1850

Le récent réchauffement climatique global

Article d√©taill√© : r√©chauffement climatique.

Il a d'abord √©t√© suspect√© puis mod√©lis√© par Svante Arrhenius. Depuis, le GIEC affirme que ce r√©chauffement tend √† s'emballer et que les cycles et processus de r√©gulations climatiques classiques sont d√©pass√©s, avec notamment :

  1. Le dégel du pergélisol gorgé de méthane (CH4), dont l'action sur l'effet de serre est de 23 fois supérieur au dioxyde de carbone (CO2).
  2. La fonte des glaces polaires et des glaciers augmentent l'absorption par les sols et les océans des rayonnements solaires.
  3. Durant les canicules plus fréquentes, la végétation ralentit sa croissance et donc sa capacité à extraire le carbone de l'atmosphère.

Il s'agirait d'un basculement vers un déséquilibre climatique de forte ampleur, sans que l'on puisse déjà savoir si un point de non-retour est atteint.

Il faut rappeler que le GIEC est un organisme politique, qui n'étudie pas le changement climatique, mais les risques liés au changement climatique d’origine humaine[7]. L'année la plus chaude au niveau mondial est 1998.

Sécheresse et désertification...

Zones vulnérables à la désertification

Les phénomènes de sécheresse, salinisation et désertification peuvent être aggravés par les modifications anthropiques du climat, notamment dans le Sahel et le désert de Gobi qui s'étendent. La désertification peut elle-même contribuer à des modifications locales et globales du climat, exemple en favorisant les incendies de savanes ou steppes, en étant une source importante de poussières (aérosols qui peuvent influer sur la pluviométrie) et par leur albédo (plus importante qu'un milieu végétalisé).

Facteurs de changements climatiques

Aujourd'hui, nous ne comprenons pas totalement le ph√©nom√®ne des changements climatiques dits naturels (ou ¬ę variations climatiques ¬Ľ), mais il existe plusieurs hypoth√®ses qui peuvent tenter de les expliquer[8],[9].

Causes astronomiques

Variations de la position de la Terre

Article d√©taill√© : Param√®tres de Milankovińá.
Les variations des paramètres et celles de la température

Cette th√©orie propos√©e par Milutin Milankovińá entre 1911 et 1941, confirm√©e par l'O18, largement approuv√©e par la communaut√© scientifique explique les cycles climatiques glaciaires / interglaciaires par les variations d'excentricit√©, d'obliquit√© et de pr√©cession terrestre. Selon cette th√©orie, sans for√ßage anthropique la plan√®te devrait entrer dans une nouvelle √®re de refroidissement, ou entrer dans une phase interglaciaire exceptionnellement longue et stable (encore 50 000 ans)[10].

Les variations de l'activité solaire

Article d√©taill√© : tache solaire.

Une autre th√©orie, compatible avec les autres, est celle des cycles solaires, d√©velopp√©e par l'Allemand Heinrich Schwabe vers 1840, puis par l'Am√©ricain George Hale en 1906. Elle explique les faibles variations climatologiques qui ont lieu tous les 11 ans, cycle correspondant √† celui des taches solaires qui ont une p√©riodicit√© de 11 ans ; lorsque le nombre de taches solaires est important, le Soleil √©met plus d'√©nergie (la Terre en re√ßoit donc plus) et donc un changement de temp√©rature a lieu. Ce rayonnement influe de mani√®re complexe sur la n√©bulosit√© (Cf. principe physique de la chambre √† brouillard) et donc √† la fois sur l'alb√©do plan√©taire et l'effet de serre d√Ľ aux nuages et √† la vapeur d'eau. Ces taches sont plus froides (4 500 K) que la surface du Soleil (5 800 K environ), mais elles correspondent √† une augmentation du rayonnement en rayons-X qui peut augmenter de 1 000 fois pour 1 % dans la lumi√®re visible dans les p√©riodes d'intense activit√©. La petite p√©riode glaciaire observ√©e entre les ann√©es 1645 √† 1715, est une illustration de la th√©orie de l'influence des variations de temp√©ratures dues au cycle des taches solaires. On y a observ√© un nombre inhabituellement faible de taches solaires.

Nuages interstellaires de poussière

Article d√©taill√© : Nuage interstellaire.

Cette th√©orie est la plus controvers√©e. Pour certains scientifiques, lorsque le syst√®me solaire passe dans un nuage interstellaire de poussi√®re, une partie de l'√©nergie lumineuse est absorb√©e ; cela influe sur la quantit√© de chaleur qui arrive sur Terre et donc sur les climats.

D√©placements des continents vers les p√īles

Pour comprendre l'influence des déplacements des continents, il faut d'abord savoir que les courants océaniques ont une influence très importante sur les changements climatiques, les continents n'ont en réalité pas d'influence directe sur le climat mais ils permettent en se déplaçant la formation ou l'arrêt des courants marins.

Prenons l'exemple de l'Antarctique : avant la dislocation du super-continent Gondwana, le climat antarctique √©tait chaud et humide ; d√®s que l'Australie, l'Afrique et l'Am√©rique du Sud ont migr√© vers le nord, les divers d√©troits se sont ouverts et un courant oc√©anique circulaire (appel√© courant circumpolaire) commen√ßa. En quelque temps, le climat se modifia pour atteindre celui actuel avec une √©norme calotte glaciaire qui se mit en place sur le continent antarctique, malgr√© son aridit√© (c'est la zone la plus aride du monde), mais toute la neige s'accumule au sol, car √† -45¬įC de moyenne, la pression de sublimation est n√©gligeable ; la cause d'ablation est d'origine √©olienne et sur les c√ītes, le v√©lage des glaciers.

D'autre part, le "tapis roulant" océanique tourne en environ 2000 ans. Si la circulation thermo-haline venait à être interrompue, le climat serait très nettement perturbé.

Les deux modèles informatiques de climats (américain et européen) donnent des résultats assez semblables, mais sont très largement dépendants des facteurs anthropiques.

Crises volcaniques

Article d√©taill√© : volcan.
Eruption du Pinatubo en 1991

Les √©missions gazeuses des volcans ont 2 effets inverses :

  1. les a√©rosols (√©missions de SO2) et poussi√®res) obscurcissent l'atmosph√®re, augmentent la pluviom√©trie et refroidissent le climat ;
  2. dans un second temps, les grandes quantit√©s de gaz √† effet de serre √©mis provoquent un effet de serre additionnel. L'effet de serre a pour cons√©quence √† l'instar du climat dans une serre, d'amplifier les diff√©rences de temp√©ratures : s'il y a du soleil, la chaleur est conserv√©e et r√©fl√©chie, s'il n'y a pas de soleil, la chaleur rentre plus difficilement et par cons√©quent il fait plus froid.

La majorité des extinctions des espèces du passé semble dues à une variation climatique brutale.
La chute de la m√©t√©orite du Chicxulub est souvent √©voqu√©e comme cause initiale de l'effondrement de la biodiversit√© √† la fin du jurassique, mais il semble (Courtillot, 2004) que des √©ruptions volcaniques (induites ou ind√©pendantes de chocs m√©t√©oritiques) qui ont laiss√© des trapps (dans le Deccan, √Čthiopie) gigantesques, ont le plus drastiquement perturb√© le climat durant des centaines d'ann√©es √† une vitesse d√©passant la cadence des adaptations √©volutives possibles des esp√®ces. En particulier, la crise des traps de Sib√©rie est associ√©e √† l'h√©catombe du permien.
Des perturbations significatives et mesurables ont suivi l'éruption du Pinatubo (1991) et en 1783-1784, celle du Laki (éruption islandaise dont le nuage a laissé une trace dans les registres de mortalité d'Europe (Courtillot, 2005)). En 1815 l'éruption du Tambora a également eu des conséquences climatiques mondiales, avec de fortes perturbations en 1816.

Les amplifications des modifications climatiques (rétro-action)

Variation de l'albédo

Article d√©taill√© : Alb√©do.

Cet effet n'est pas √† proprement parler un facteur des changements climatiques mais un amplificateur. L'alb√©do est la proportion en % de rayonnement solaire arrivant au sol r√©fl√©chie vers l'espace. Les surfaces enneig√©es et glac√©es ont une forte alb√©do. Les surfaces sombres (terre) ont une faible alb√©do. Plus l'alb√©do est √©lev√©, plus le rayonnement est r√©fl√©chi et moins il est utilis√© pour r√©chauffer le sol puis l'atmosph√®re subjacente. En effet, lorsque que la Terre rentre dans une √®re glaciaire, la surface occup√©e par les glaces augmente et donc l'alb√©do augmente, ce qui diminue le r√©chauffement du sol et de l'atmosph√®re subjacente et renforce ainsi l'√®re glaciaire. Et inversement lorsque la Terre est en p√©riode interglaciaire.

Changements climatiques dus à l'Homme

Article d√©taill√© : R√©chauffement climatique.

Ces changements sont dus √† l'industrialisation de la plan√®te et √† l'utilisation massive d'√©nergies fossiles. Alors que les changements climatiques naturels se font sur de tr√®s longues p√©riodes, ce qui implique une certaine adaptation des esp√®ces animales et v√©g√©tales, les changements anthropiques sont tr√®s rapides et par cons√©quent menacent √©norm√©ment les √©cosyst√®mes souvent fragiles. La d√©claration commune des Acad√©mies des Sciences des pays du G8 de Juin 2008 demande que toutes les nations collaborent pour apporter une r√©ponse globale au changement climatique (acad√©mies signataires : Etats Unis, France, Chine, Br√©sil, Canada, Allemagne, Inde, Italie, Japon, Russie, Grande Bretagne)[11].

Conclusion

Tous ces param√®tres n'ont pas les m√™mes impacts en ampleur, et dans le temps. Par exemple, les param√®tres de Milankovińá sont √† ignorer si l'on consid√®re les changements climatiques sur 1 000 ans mais ont une influence dans les temps g√©ologiques (sur quelques dizaines de milliers d'ann√©es). Pour les taches solaires, c'est l'inverse.

Des variations climatiques rapides et de faible ampleur existent √† toutes les √©poques : bien connues aux p√©riodes historiques, on en a mesur√© avec pr√©cision sur un si√®cle, √† la fin du N√©olithique, dans un village immerg√© dans le lac de Paladru en Dauphin√© (France).

Notes et références

  1. ‚ÜĎ Par exemple les variations de l'intensit√© du rayonnement solaire dues aux variations de l'orbite terrestre, ou aux variations de l'activit√© solaire
  2. ‚ÜĎ D√©finitions sur le site Legifrance
  3. ‚ÜĎ site
  4. ‚ÜĎ United Nations Framework Convention on Climate Change
  5. ‚ÜĎ puisque le quatri√®me rapport du GIEC a ent√©rin√© la corr√©lation entre temp√©rature du globe et taux de gaz √† effets de serre, dont le CO2, dans l'atmosph√®re.
  6. ‚ÜĎ en climatologie et en France, la transition li√©e √† certains r√©chauffements est qualifi√©e parfois de soul√®vement post-glaciaire.
  7. ‚ÜĎ GIEC: qui somme nous?
  8. ‚ÜĎ Impacts climatiques en France
  9. ‚ÜĎ Pierre Fraser
  10. ‚ÜĎ Th√®se ¬ę Datation glaciologique des forages profonds en Antarctique et mod√©lisation conceptuelle du climat : implications pour la th√©orie astronomique des pal√©oclimats ¬Ľ, 2002, par Fr√©d√©ric Parrenin du LGGE (Laboratoire de Glaciologie et G√©ophysique de l'Environnement) de Grenoble, France, Universit√© Joseph Fourier (Voir sa conclusion)
  11. ‚ÜĎ acad http://www.academie-sciences.fr/actualites/textes/G8_gb.pdf

Compléments

Articles connexes

Changements et cycles climatiques
Phénomène contemporain
Instances internationales
Changement et sciences humaines

Liens externes

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