Comprendre le Réchauffement Climatique : Indicateurs et Causes

Les indicateurs climatiques

La météorologie est l'étude des phénomènes atmosphériques permettant de comprendre et prévoir le temps qu'il fait, en un lieu donné et à court terme (quelques jours). La climatologie est l'étude statistique des paramètres atmosphériques (précipitations, températures, etc.) à l'échelle locale ou globale, sur une période d'au moins 30 ans.

La température moyenne de la Terre est un indicateur statistique clé de l'évolution du climat à l'échelle globale. Son calcul est établi à partir de mesures de terrain ou grâce à des satellites. Son évolution montre que le climat de la Terre varie naturellement au cours du temps.

D'autres indicateurs permettent d'accéder aux reconstitutions climatiques passées, tels que :

• L'évolution du niveau des océans
• L'étendue des glaces polaires et des glaciers
• L'étude des bulles d'air stockées dans la glace
• Les données polliniques

Leur étude a établi que, si le climat varie naturellement, jamais l'élévation du taux de dioxyde de carbone atmosphérique n'a été aussi rapide que depuis le début de l'ère industrielle.

Émissions anthropiques et forçage radiatif positif

Depuis 150 ans, soit le début de l'ère industrielle, un réchauffement climatique global d'environ +1°C est mesuré. Les modifications du bilan radiatif de la Terre sont appelées forçage radiatif. Le forçage radiatif est positif quand il se traduit par une augmentation de l'énergie accumulée et donc un réchauffement global. Actuellement, l'effet de serre est responsable d'un forçage radiatif positif.

En effet, les gaz à effet de serre (GES), principalement le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), l'oxyde nitreux (N2O) et la vapeur d'eau (H2O), ont la capacité d'absorber les rayonnements infrarouges émis par la Terre, avant de les renvoyer en partie vers le sol. La hausse des GES d'origine anthropique dans l'atmosphère depuis 1850 augmente la puissance radiative reçue par la surface terrestre de la part de l'atmosphère et engendre donc un réchauffement climatique global. L'équilibre radiatif du système climatique est perturbé.

Ce processus peut être schématisé comme suit :

Croissance démographique / Croissance du PIB → Augmentation de la production anthropique de GES → Augmentation des GES dans l'atmosphère → Augmentation du forçage radiatif → Augmentation de la température atmosphérique

Phénomènes amplificateurs et stabilisateurs du réchauffement

Même en cas de réduction importante des émissions de gaz à effet de serre (GES), la température moyenne augmentera d'environ 1,5°C en 2050 par rapport à 1850. En effet, l'élévation initiale de la température est à l'origine de différents mécanismes amplificateurs qui entraînent des rétroactions positives sur ce réchauffement, comme :

• Le dégel du pergélisol provoquant une libération de GES (CO2 et CH4)
• Une baisse de l'albédo terrestre, du fait de la diminution des surfaces glacées
• L'augmentation de la teneur en vapeur d'eau (GES) atmosphérique par évaporation

Cependant, d'autres phénomènes ralentissent ce réchauffement par rétroaction négative, comme :

• L'accroissement de la végétalisation conduit à un stockage de CO2 sous forme de carbone organique
• Les océans se réchauffent moins vite que l'atmosphère, ce qui amortit le réchauffement sur quelques décennies. Cette absorption de chaleur par les océans entraîne une dilatation thermique qui élève le niveau de la mer.

Lexique scientifique

Albédo :

Capacité d'une surface à réfléchir le rayonnement solaire reçu. La réflexion est totale quand l'albédo vaut 1.

Climatologie :

Étude des valeurs moyennes de météorologie sur de longues périodes (>30 ans).

Forçage radiatif :

Variation du flux d'énergie lié aux rayonnements dans un système par rapport à un état initial. Une variation positive indique une augmentation de l'énergie disponible et donc une augmentation de la température.

Gaz à effet de serre (GES) :

Gaz atmosphérique absorbant et réémettant les rayonnements infrarouges.

Météorologie :

Étude des phénomènes atmosphériques, qu'elle prévoit à court terme.

Pergélisol :

Partie du sol gelé en permanence pendant au moins deux années consécutives.

Rayonnement infrarouge :

Rayonnement électromagnétique, de longueur d'onde comprise entre 780 nm et 1 mm, émis lors de la libération d'énergie par un corps chaud.

Rétroaction :

Action en retour d'un phénomène sur la cause de ce phénomène, ce qui l'amplifie (rétroaction positive) ou le réduit (rétroaction négative).