Quelles sont les 4 activités humaines qui entraînent une modification du climat ?

Évolution du climat sous l’effet de l’activité humaine

par Jean Jouzel1

Il n’est pas inutile de rappeler ce que les scientifiques ont dit de l’évolution de notre climat par suite de l’accroissement des émissions de gaz à effet de serre causé par l’activité humaine. C’est pourquoi j’évoquerai les conclusions du Quatrième Rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) publié en 2007 (AR4) et du Rapport spécial sur les phénomènes extrêmes (SREX)2. Les conclusions exposées dans le rapport de synthèse à l’intention des décideurs, intitulé Rapport spécial sur la gestion des risques d’événements extrêmes et de catastrophes en vue d’une meilleure adaptation aux changements climatiques, ont été approuvées au printemps 2011; elles présentent un intérêt tout particulier dans le contexte de notre colloque.

L’hydrométéorologie: un outil pour le développement socio-économique?

La Société météorologique de France a organisé un colloque international de deux jours au siège de l’OMM les 1 et 22 mars, qui avait pour thème «L’hydrométéorologie: un outil pour le développement socio-économique?».

Des études récentes mettent en évidence les avantages socio-économiques et les progrès en matière de sécurité et de qualité de vie qui peuvent résulter des informations hydrométéorologiques.

Cela vaut pour les pays industrialisés comme pour les pays émergents ou en développement. Toutefois, les prévisions météorologiques et les informations hydrologiques, si elles font partie du quotidien dans les pays industrialisés, sont très peu répandues dans les pays en développement Investir dans ce secteur semble donc être un bon moyen d’accélérer le développement et la croissance économique et d’aider les populations à sortir de la pauvreté.

Le colloque a rassemblé des experts et des responsables de la gestion opérationnelle qui ont pu discuter des ressources financières et techniques nécessaires pour produire des informations hydrométéorologiques de qualité (observations et prévisions) et évaluer les retombées socioéconomiques de ces services pour différents secteurs de l’économie, comme la santé, la gestion des risques, l’assurance, l’industrie, l’énergie et l’agriculture Les exposés ont aussi porté sur les solutions envisageables pour élaborer des services hydrométéorologiques durables.

Le quatrième rapport du GIEC confirme certaines des vérités sur le changement climatique, même s’il réitère clairement que des questions restent en suspens et que de grandes incertitudes persistent pour de nombreux aspects de notre climat.

La première chose dont nous puissions être sûrs est celle-ci: la composition de l’atmosphère est indéniablement affectée par l’activité humaine. Depuis 1750, la concentration atmosphérique de méthane a été multipliée par 2,5, essentiellement en raison de l’intensification de l’agriculture et de l’élevage du bétail. L’utilisation de combustibles fossiles – conjuguée au déboisement – est principalement responsable de l’augmentation observée du dioxyde de carbone, dont la concentration depuis le début de l’ère industrielle (vers 1750) jusqu’à 2012 a augmenté de 40 %, alors que cette même utilisation de combustibles fossiles – conjuguée aux pratiques agricoles – a entraîné une hausse de près de 20 % de la concentration d’oxyde nitreux. En absorbant le rayonnement infrarouge, ces gaz accentuent l’effet de serre, qui est aussi aggravé par d’autres composés comme l’ozone et les chlorofluorocarbones. On n’a pas le moindre doute sur l’origine humaine des changements observés, qui sont abondamment décrits (la vapeur d’eau est également un gaz à effet de serre, mais sa concentration atmosphérique n’est pas directement soumise à l’influence des activités humaines).

La deuxième constatation de l’AR4 est également une certitude: «le réchauffement du système climatique est sans équivoque». À part 1996, chaque année entre 1995 et 2007 a été plus chaude que toute autre depuis plus de 140 ans. Le réchauffement de la planète s’est produit en deux temps: d’abord entre 1910 et 1945, puis à compter de 1976. Depuis lors, les températures ont augmenté à une cadence trois fois plus rapide que celle enregistrée pendant le reste du XXe siècle. Le plateau observé ces 10 dernières années ne remet pas en cause la réalité du réchauffement de la planète – 2010 a été l’année la plus chaude jamais observée et, même si les températures ont légèrement reculé en 2011, cela est uniquement attribuable à un épisode La Niña de forte intensité (figure 1). Un certain nombre de phénomènes observés – comme le réchauffement des eaux océaniques, l’augmentation de la vapeur d’eau dans l’atmosphère, la fonte accélérée de la plupart des glaciers de montagne, l’élévation du niveau de la mer également imputable à la fonte des nappes glaciaires du Groenland et de l’ouest de l’Antarctique et la diminution de la couverture neigeuse maximum dans l’hémisphère Nord et de l’étendue des glaces de mer minimum dans l’océan Arctique – confirment sans équivoque que la planète se réchauffe.

Figure 1 – Anomalies des températures à la surface du globe (par rapport à la période 1961-1990) pour la période 1950-2011; les années qui ont débuté avec un épisode La Niña modéré ou fort déjà en cours sont illustrées en bleu.

Ce double constat – l’intensification de l’effet de serre et la réalité du réchauffement de la planète – n’implique pas une relation de cause à effet. Pour établir un lien entre le réchauffement de la planète et les activités humaines, il faut faire la distinction entre les changements climatiques dus à des causes naturelles, qui ont toujours existé et qui existeront toujours, et ceux qui sont sans doute causés par les activités humaines. Avons-nous déjà modifié le climat de la planète? Le GIEC a étudié la question, et la réponse évolue avec chaque nouveau rapport, après confirmation du réchauffement de la planète et grâce à une meilleure compréhension de ses causes dans les milieux scientifiques. Aucun lien n’avait été établi dans le premier rapport publié en 1990, mais un lien avait été évoqué pour la première fois en 1995: «un certain nombre d’éléments suggèrent une influence perceptible des activités humaines sur le climat planétaire». Ce diagnostic a été confirmé en 2007: «L’essentiel de l’élévation de la température moyenne du globe observée depuis le milieu du XXe siècle est très probablement attribuable à la hausse des concentrations de gaz à effet de serre anthropiques». Si un léger doute persiste, la communauté météorologique est tout à fait convaincue que nous vivons incontestablement dans un monde où les activités humaines ont déjà modifié le climat.

Il existe une autre certitude: le climat continuera de se réchauffer. Sans vouloir sous-estimer l’effet d’autres composés, nous pouvons seulement constater que le rayonnement net de la Terre dépend dans une large mesure des émissions de dioxyde de carbone (CO2). En plus d’être la principale cause de l’augmentation de l’effet de serre, le dioxyde de carbone reste dans l’atmosphère pendant longtemps. Les économistes ont suggéré différents scénarios futurs qui tiennent compte de l’ensemble des gaz à effet de serre et des aérosols soufrés dont l’effet radiatif est négatif. D’ici à 2100, on anticipe un réchauffement moyen d’environ 1,8 °C selon le scénario des plus faibles émissions, et de 4 °C dans le cas du scénario des plus fortes émissions. Pour ce qui est d’un scénario économique particulier, de grosses incertitudes persistent en raison de notre connaissance encore limitée de certains processus climatiques. Ainsi, selon le scénario des plus fortes émissions, le réchauffement moyen devrait se situer entre 2,4 et 6,4 °C, alors que la fourchette complète de prévision serait comprise entre 1,1 et 6,4 °C.

Même si nous savons que le réchauffement de la planète est inévitable, il reste encore beaucoup d’éléments mal compris quant à la façon dont cela se produira. De nombreux paramètres restent flous: le rôle des aérosols, les caractéristiques régionales des changements climatiques et de la variabilité du climat, l’occurrence de phénomènes extrêmes, l’importance de l’élévation du niveau de la mer, le risque de phénomènes climatiques inconnus et les rapports entre les cycles biogéochimiques et les changements climatiques. Cela n’empêche pas le GIEC d’estimer que les projections relatives à d’autres variables climatiques sont fiables: augmentation des précipitations aux latitudes élevées et diminution dans les régions subtropicales, changements dans le régime des vents, intensification probable des cyclones tropicaux, vagues de chaleur, fortes précipitations, diminution de la couverture neigeuse, diminution de l’étendue des glaces de mer, élévation irréversible du niveau de la mer… si nous n’agissons pas, voilà à quoi notre monde ressemblera à la fin du siècle et au-delà. C’est ainsi que le niveau de la mer pourrait s’élever de 60 cm ou plus d’ici à 2100.

Les effets multiples de ces changements augmenteront avec l’élévation des températures, et il en ira de même de divers phénomènes extrêmes, qui provoqueront des dommages encore plus graves. Les premières constatations du rapport SREX, qui porte sur les phénomènes extrêmes, se fondent sur les observations effectuées depuis 1950. Celles-ci donnent à penser, encore qu’avec un niveau de certitude limité, que certaines valeurs extrêmes changent. Ainsi, à l’échelle planétaire, le nombre de journées et de nuits froides a diminué alors que le nombre de journées et de nuits chaudes a augmenté. De plus, selon les régions, on a observé un plus grand nombre de vagues de chaleur, de sécheresses intenses et d’épisodes de forte pluie. En outre, le rapport SREX indique qu’il y a des raisons de croire que certains de ces changements sont dus à l’activité humaine.

Une large part du rapport traite de l’évolution future des phénomènes climatiques extrêmes selon différents scénarios d’émissions. Ainsi, les modèles prédisent une hausse appréciable des températures extrêmes qui se traduira par une augmentation de la durée, de la fréquence et/ou de l’intensité des vagues de chaleur. Comme l’illustre la figure 2, une journée extrêmement chaude, qui survenait une fois tous les 20 ans, se reproduira tous les 2 ans d’ici à la fin du siècle (scénarios A1B et A2). À cette date, la fréquence des fortes précipitations, ou leur incidence sur les pluies torrentielles, aura sans doute augmenté dans la plupart des régions alors que, dans d’autres, les sécheresses s’aggraveront à certaines saisons en raison de la diminution des précipitations et/ou de l’augmentation de l’évapotranspiration. On pense aussi que la vitesse maximum moyenne des vents associés aux cyclones tropicaux augmentera.

Le rapport SREX ne traite pas exclusivement des observations et des projections relatives aux phénomènes climatiques extrêmes. Il étudie aussi leur incidence sur des secteurs qui ont un rapport étroit avec le climat, comme les ressources en eau, l’agriculture et la production alimentaire, la foresterie, la santé et le tourisme, ainsi que les pertes résultant des catastrophes provoquées par ces phénomènes extrêmes. Enfin, le rapport fait état des nombreuses stratégies permettant de s’adapter au réchauffement de la planète et de faire face aux risques de phénomènes extrêmes et de catastrophes d’origine climatique.

En guise de conclusion, je tiens à dire que les dangers induits par le réchauffement de la planète et les phénomènes extrêmes connexes devraient être plus faciles à gérer du fait que nous serons en mesure de maîtriser le réchauffement futur en adoptant une stratégie mondiale ambitieuse pour limiter et, par la suite, réduire les émissions de gaz à effet de serre.

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1 Chercheur, Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE/IPSL, CEA de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France) et président de la Société Météorologique de France.

2 Rapport spécial du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat – Gestion des risques de catastrophes et de phénomènes extrêmes pour les besoins de l’adaptation au changement climatique (SREX)