Y a t-il le feu à la planète ?

Le dernier rapport du GIEC vient dêtre présenté, il y a quelques jours. C'est le moment de se poser une question fondamentale pour demain : quels climats veut-on pour l'avenir et est-on capable de renverser la tendance actuelle au réchauffement climatique ?

A partir de l'ensemble des documents, cherchez quelles sont les causes principales des modifications climatiques et quelles sont les grandes tendances d'évolution des climats, particulièrement en ce qui concerne la France.

Qu'est ce que le GIEC ?

Source : Ministère de l’écologie, du développement durable et de l’énergie

Présentation du GIEC
18 avril 2007 (mis à jour le 24 septembre 2013)


Création et mission du GIEC

Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) a été créé en 1988 par deux institutions des Nations unies : l’Organisation météorologique mondiale (OMM) et le Programme des Nations unies pour l’environnement (PNUE).
Cet organisme intergouvernemental est ouvert à tous les pays membres de ces deux organisations.
Le GIEC a pour mandat d’évaluer, sans parti pris et de manière méthodique et objective, l’information scientifique, technique et socio-économique disponible en rapport avec la question du changement du climat.
Ces informations sont sélectionnées parmi les études effectuées par des organismes pluridisciplinaires internationaux et publiées dans des revues scientifiques.
Le GIEC travaille à dégager clairement les éléments qui relèvent d’un consensus de la communauté scientifique et à identifier les limites d’interprétation des résultats.
La compréhension des fondements scientifiques du changement climatique provoqué par l’homme doit permettre d’en établir les conséquences et d’envisager des stratégies d’adaptation et d’atténuation.
Les rapports ne doivent pas préconiser de choix de nature politique. La formule constamment rappelée à ce sujet est qu’il faut être « policy relevant, but not policy prescriptive ».

Qu'est ce que l'effet de serre ?

Source : Institut pour le développement durable des Premières Nations du Quebec et du Labrador

Pour expliquer simplement ce que sont les gaz à effet de serre et ce qu’est l’effet de serre, prenons un exemple du quotidien pour l’illustrer.
L’effet de serre est un phénomène naturel qui se produit exactement de la même façon que dans une serre de jardin. L’énergie solaire, sous forme de rayons de lumière y pénètre en traversant la serre. Cette énergie est absorbée par les plantes, le sol et tous les autres objets contenus dans la serre. Une grande partie de cette énergie captée est convertie en chaleur, ce qui permet de réchauffer la serre et d’y maintenir une température agréable. Le verre de la serre aide à converser la chaleur dans la serre en retenant la chaleur.
L’atmosphère de notre planète agit un peu comme le verre d’une serre. Un peu plus d’un tiers de la lumière solaire entrant dans l’atmosphère est renvoyé vers l’espace par l’atmosphère et la surface terrestre (plus particulièrement la neige et la glace) et moins d’un tiers (environ 20%) est absorbés par l’atmosphère. Le reste de la lumière solaire entrante est absorbé par la terre et les océans où cette lumière solaire est convertie en chaleur pour réchauffer la terre et l’air.
Certains gaz en particulier, présents dans l’atmosphère, agissent comme le verre d’une serre en empêchant la chaleur de s’échapper, ce sont les gaz à effet de serre.
Ces gaz à effet de serre absorbent la chaleur et en renvoient une partie à la surface de la Terre, rendant ainsi les températures plus élevées qu’elles ne l’auraient été sans l’effet de ces gaz.
La vapeur d’eau est le gaz à effet de serre naturel le plus important et le plus grand participant à l’effet de serre naturel. Toutefois, bien qu’ils ne se présentent qu’en plus petites quantités, d’autres gaz contribuent largement et de plus en plus à l’effet de serre; parmi eux le dioxyde de carbone, le méthane et l’oxyde nitreux.
Sans cet effet de serre, la Terre serait plus froide qu’elle ne l’est actuellement – environ 33°c de moins – elle avoisinerait les -18°c.

Le (tristement) célèbre dioxyde de carbone (CO2)

Le dioxyde de carbone est un gaz incolore, inodore, non inflammable ou explosif.
On distingue les émissions naturelles des émissions anthropiques.
Les émissions naturelles sont le résultat de l’activité des cellules vivantes, humaines, animales ou végétales. Le CO2 est donc produit par respiration ou encore décomposition de matières organiques. Les émissions anthropiques sont celles principalement engendrées par des activités humaines telles que la production industrielle, l’élevage intensif ou encore tout simplement la combustion de matières fossiles dans le transport.
Avant la production naturelle de dioxyde de carbone, celle due à l’activité anthropique contribue fortement au réchauffement climatique de la planète. Et les concentrations de CO2 ont très fortement augmentées au cours des dernières décennies, accentuant ainsi le changement climatique.

Effet de serre 2

Quelques extraits du rapport 2014 du GIEC

Sur la teneur en gaz à effet de serre

La tendance linéaire de la moyenne globale des données de température de surface combinant les terres émergées et les océans indique un réchauffement de 0,85 °C [0,65 à 1,06] au cours de la période 1880–2012, pour laquelle il existe plusieurs jeux de données indépendants. L’augmentation totale de la moyenne entre la période 1850–1900 et la période 2003–2012 est de 0,78 °C [0,72 à 0,85], en s’appuyant sur l’ensemble de données le plus long disponible.
Le cumul des émissions de CO2 détermine dans une large mesure la moyenne mondiale du réchauffement en surface vers la fin du XXIe siècle et au-delà. La plupart des caractéristiques du changement climatique persisteront pendant de nombreux siècles, même si les émissions de CO2 sont arrêtées. L’inertie estimée du changement climatique est considérable, de l’ordre de plusieurs siècles, et elle est due aux émissions de CO2 passées, actuelles et futures.
Les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone, de méthane et de protoxyde d’azote ont augmenté pour atteindre des niveaux sans précédents depuis au moins 800.000 ans.
La concentration du dioxyde de carbone a augmenté de 40 % depuis l’époque préindustrielle. Cette augmentation s’explique en premier lieu par l’utilisation de combustibles fossiles et en second lieu par le bilan des émissions dues aux changements d’utilisation des sols.

Sur les chiffres du réchauffement

L'acidification des océans est désormais un phénomène avéré et le « forçage radiatif* » (ou FR), qui mesure le bilan du flux de rayonnement entrant (lumière solaire) et sortant (infrarouge), dû aux activités humaines, est à peu près connue. [Les chiffres indiqués ici sont encadrés par les marges d'erreur.]

L’océan a absorbé environ 30 % des émissions anthropiques de dioxyde de carbone, ce qui a entraîné une acidification de ses eaux.
Le FR anthropique total en 2011 par rapport à 1750 est de 2,29 [1,13 à 3,33] W/m2 et il a progressé plus rapidement depuis 1970 qu’au cours des décennies précédentes. L’estimation du FR anthropique total pour 2011 est supérieure de 43 %, comparativement à l’estimation indiquée dans le quatrième rapport pour l’année 2005. Ce résultat s’explique à la fois par la croissance continue des concentrations de la plupart des gaz à effet de serre et par l’amélioration des estimations du FR des aérosols conduisant à une atténuation de leur effet net de refroidissement (FR négatif).
Le FR dû aux émissions des gaz à effet de serre au mélange homogène (CO2, CH4, N2O et hydrocarbures halogénés) en 2011 par rapport à 1750 est de 3,00 [2,22 à 3,78] W/m2. Le FR dû aux changements de concentration de ces gaz est de 2,83 [2,26 à 3,40] W/m2.
À elles seules, les émissions de CO2 ont entraîné un FR de 1,68 [1,33 à 2,03] W/m2. Si l’on inclut les émissions d’autres sources contenant du carbone, qui ont également contribué à l’augmentation des concentrations de CO2, on obtient un FR du CO2 de 1,82 [1,46 à 2,18] W/m2.
À elles seules, les émissions de méthane ont entraîné un FR de 0,97 [0,74 à 1,20] W/m2. Ce résultat est nettement plus important que l’estimation basée sur la concentration, soit 0,48 [0,38 à 0,58] W/m2 (inchangée par rapport au quatrième rapport du Giec). Cette différence dans les estimations s’explique par les changements de concentration d’ozone et de vapeur d’eau stratosphérique dus aux émissions de méthane ainsi qu’aux autres émissions influant indirectement sur le méthane.

*Définition du forcage radiatif au sens du GIEC

Le terme "forçage radiatif" est employé par le GIEC avec le sens spécifique d'une perturbation du bilan radiatif du système climatique de la Terre. Sa définition est donnée dans le document "Extrait du rapport accepté par le groupe de travail I, questions fréquentes", p. 107 (FAQ 2.1, encadré 1):

Le forçage radiatif mesure l’impact de certains facteurs affectant le climat sur l’équilibre énergétique du système couplé Terre/atmosphère. Le terme « radiatif » est utilisé du fait que ces facteurs modifient l’équilibre entre le rayonnement solaire entrant et les émissions de rayonnements infrarouges sortant de l’atmosphère. Cet équilibre radiatif contrôle la température à la surface de la planète. Le terme forçage est utilisé pour indiquer que l’équilibre radiatif de la Terre est en train d’être déstabilisé. Le forçage radiatif est généralement quantifié comme « le taux de transfert d’énergie par unité surfacique du globe, mesuré dans les hautes couches de l’atmosphère », et il est exprimé en « watts par mètre carré » (W/m2, voir figure). Un forçage radiatif causé par un ou plusieurs facteurs est dit positif lorsqu’il entraîne un accroissement de l’énergie du système Terre/atmosphère et donc le réchauffement du système. Dans le cas inverse, un forçage radiatif est dit négatif lorsque l’énergie va en diminuant, ce qui entraîne le refroidissement du système. Les climatologues sont confrontés au problème ardu d’identifier tous les facteurs qui affectent le climat, ainsi que les mécanismes de forçage, de quantifier le forçage radiatif pour chaque facteur et d’évaluer la somme des forçages radiatifs pour un groupe de facteurs."

Foracge radiatif

Documents tirés du rapport 2014 du GIEC

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Différents indicateurs observés décrivent les changements affectant le cycle du carbone global : a) mesures des concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone (CO2) effectuées à Hawaï (en rouge) et au pôle Sud (en noir) depuis 1958 ; b) mesures de la pression partielle du CO2 dissous à la surface de l’océan (courbes en bleu) et mesures de l’acidité de l’eau de mer, exprimée par le pH, effectuées dans trois stations de l’océan Atlantique (courbes en vert).

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Anomalies observées sur des températures moyennes en surface, combinant les terres émergées et les océans, de 1850 à 2012, tirées de trois ensembles de données. Partie supérieure : valeurs moyennes annuelles. Partie inférieure : valeurs moyennes décennales comprenant l’estimation d’incertitude pour un ensemble de données (noir). Les anomalies sont relatives à la moyenne sur la période 1961-1990.

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Une représentation schématique des évolutions possibles des températures et des précipitations en France métropolitaine à l’horizon 2100 selon deux hypothèses extrêmes, les scénarios RCP2.6 et RCP8.5 du cinquième rapport du Giec. Les disparités régionales seront importantes, avec une hausse des températures plus élevées dans le sud-est.

Extrait d'une interview de Jean Jouzel, glaciologue et membre du GIEC

Sait-on quoi faire pour éviter le réchauffement climatique ?

Jean Jouzel : On sait quoi faire. Nous disons à peu près la même chose depuis les années 1970… La vraie question est celle de la concrétisation. Tout le monde a signé pour réduire le réchauffement à long terme à 2° C mais peu a été fait dans ce sens. On sait que pour parvenir à cette valeur, il faut aller chercher moins de 20 % des réserves d’énergies fossiles existantes (pétrole, gaz et charbon). Pourtant, avec l’exploitation des gaz de schiste, nous faisons le contraire. Et nous n’avons jamais émis autant de gaz à effet de serre… Les deux leviers sont, premièrement, l’efficacité énergétique et, deuxièmement, les énergies renouvelables. Dans son cinquième rapport, le Giec utilise de nouveaux scénarios RCP [(Representative Concentration Pathway). Le plus pessimiste, le RCP 8.5, se base sur une augmentation du forçage radiatif en 2100 de 8,5 W/m2 (nous en sommes actuellement à 2 ou 3 W/m2). Avec lui, nous arriverons à une hausse planétaire de 4 °C en 2100 et qui se poursuivra. En réduisant les émissions de gaz à effet de serre de sorte de descendre ce forçage à 2,6 W/m2, la hausse des températures à une valeur moyenne de + 2°C. On voit très nettement la différence entre « laisser faire » et « on agit » !

Proposez des modéles d'évolution du climat

Utilisation du logiciel simclimat (voir le manuel d'utilisation dans "liens")

Vous allez pouvoir, avec le logiciel simclimat (accès sur le bureau), faire varier un certain nombre de paramètres terrestres et observer quelles conséquences sur les climats terrestre et le niveau marin, ces variations peuvent avoir.

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