Changements climatiques

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Posté par talos 22/03/2009 @ 14:11

Tags : changements climatiques, climatologie, sciences de la terre, science

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Adaptation aux changements climatiques

L’adaptation aux changements climatiques ou aux dérèglements climatiques est la stratégie par la quelle des individus, entreprises, associations, collectivités, etc s'organisent, par des mesures adaptées, pour faire face à l'évolution actuelle du climat et pour anticiper les effets des dérèglements climatiques sur l'environnement et donc sur l'économie, la société, la santé et la vie quotidienne. Cette adaptation est rendue difficile par les marges d'incertitudes et les difficultés à appliquer le principe de précaution dans l'aménagement du territoire.

L'Europe insiste dans son livre vert que l'adaptation est nécessaire, mais ne doit pas faire oublier l'atténuation, car plus le réchauffement sera important, « plus les coûts de l’adaptation monteront en flèche. Voilà pourquoi l’atténuation est une nécessité impérieuse pour la communauté internationale. ».

L'adaptation est aussi un des volets des plans "climat" et une démarche de réduction et gestion des risques et dommages, préparée et mise en œuvre par des collectivités, entreprises et individus. Ces acteurs peuvent s'appuyet sur d'éventuelles études rétrospectives (ex : un réchauffement climatique a déjà touché l'Europe à l'époque carolingienne) et prospectives, pour cherchent à anticiper les effets des bouleversements climatiques attendus, liés notamment au forçage anthropique de l'effet de serre.

L'adaptation, peut aussi, dans certaines régions, chercher à valoriser quelques avantages possibles d'un réchauffement.

L'expression «climate proofing» décrit le processus garantissant la viabilité d'un investissement pour toute sa durée de vie par la prise en compte du changement climatique (y compris pour sa fin de vie / Voir ACV).

Il s'agit à la fois de s'adapter préventivement (individuellement et collectivement) à des changements pour partie incertains ; ce qui passe par des changements de comportements, et d'adapter notre environnement construit et cultivé pour qu'il résiste mieux aux aléas climatiques attendus.

Dans le cadre de son programme sur le changement climatique, le 29 juin 2007, la Commission européenne a publié et mis en consultation un Livre vert sur «l’adaptation au changement climatique en Europe (sous-titré : les possibilités d’action de l’UE»). Il propose plusieurs possibilités d’action pour traiter les effets du changement climatique. L'étape de consultation s'est terminée en octobre 2007 ; ces deux premières phases devant être le support de débats avant une prise de décision prévue en 2008. Il prône à la fois l'adaptation et l'atténuation.

En 2007 la commission a annoncé prévoir la création d'un « groupe consultatif européen sur l'adaptation ».

Les Pays-Bas préparent une dépoldérisation partielle. Des pays baltes (Estonie, Finlande, Allemagne, Lettonie, Lituanie et Pologne) mettent en œuvre un Projet ASTRA (Interreg III B) visant à hiérarchiser et localiser les risques et anticiper les effets du changement climatique sur les zones littorales de la Baltique.

Le Grenelle de l'Environnement et sa trame verte et bleue, ainsi que le Grenelle de la mer (qui entamera son travail fin mars 2009) devraient y contribuer.

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Réchauffement climatique

Depuis 400 000 ans la Terre a connu 4 cycles de glaciation.

Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, dérèglement climatique ou réchauffement global, est un phénomène d'augmentation de la température moyenne des océans et de l'atmosphère, à l'échelle mondiale et sur plusieurs années. Dans son acception commune, ce terme est appliqué au changement climatique observé depuis environ 25 ans, c'est-à-dire depuis la fin du XXe siècle. La plupart des scientifiques attribuent à ce réchauffement global une origine en grande partie humaine. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) est chargé d'établir un consensus scientifique sur cette question. Son dernier et quatrième rapport, auquel ont participé plus de 2 500 scientifiques de 130 pays, affirme que la probabilité que le réchauffement climatique depuis 1950 soit d'origine humaine est de plus de 90 %. Cette thèse est contestée par une minorité de personnalités.

Le climat global de la Terre connait des modifications plus ou moins cycliques de réchauffements alternant avec des refroidissements qui diffèrent par leur durée (de quelques milliers à plusieurs millions d'années) et par leur amplitude. Depuis 800 000 ans, le climat terrestre a connu plusieurs de ces cycles. Plusieurs cycles de 100 000 ans environ se sont répétés au cours de cette période. Chaque cycle commence par un réchauffement brutal suivi d’une période chaude de 10 000 à 20 000 ans environ, appelée période interglaciaire. Cette période est suivie par un refroidissement progressif et l'installation d’une ère glaciaire. À la fin de la glaciation, un réchauffement brutal amorce un nouveau cycle. Nous vivons actuellement depuis plus de 10 000 ans dans une période interglaciaire (voir figure).

Grâce à l'étude des carottages de glace et plus précisément de l'analyse de la composition isotopique de l'oxygène piégé dans la glace, les températures atmosphériques des cycles glaciaires de l’ère quaternaire ont pu être reconstituées. La carotte glaciaire la plus profonde a été forée dans le cadre du projet Epica, en Antarctique, à plus de 3 500 mètres de profondeur et permettant de remonter l'histoire du climat en Antarctique jusqu'à 800 000 ans. Les carottes de glace contiennent des bulles d'air et des indications sur la teneur en gaz de l'atmosphère d'autrefois, ce qui montre que les températures globales sont liées à la quantité de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

Les variations du climat sont corrélées avec celles de l'insolation, des paramètres de Milanković, de l'albédo, des cycles solaires et des concentrations dans l'atmosphère des gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et des aérosols.

Au cours du quaternaire, l'amplitude thermique a été de l'ordre de 10 °C, mais avec des hausses de température n'ayant jamais dépassé de plus de 4 °C la température moyenne annuelle de la fin du XXème siècle. En revanche pour les cycles plus anciens, la température moyenne globale a atteint 22 °C soit 8 °C de plus par rapport à la moyenne actuelle. Durant ces périodes chaudes qui ont duré plusieurs dizaines de millions d'années, la Terre était dépourvue de calottes polaires.

À l'intérieur des grandes fluctuations climatiques terrestres, se trouvent des variations plus brèves et plus limitées en intensité. Ainsi, au cours du dernier millénaire, est apparu une période chaude aux Xe et XIe siècles appelée « optimum climatique médiéval » : c'est l'époque où les navigateurs vikings découvrent et baptisent le Groenland (littéralement « Pays vert ») et fondent des colonies à l'extrême sud de l'île. De même, l'époque des Temps Modernes (1550-1850) connut une période de refroidissement que les historiens appellent le « petit âge glaciaire » caractérisé par des hivers très rigoureux, dont le terrible hiver 1708-1709. Cette année là, les céréales manquèrent dans la plus grande partie de la France, et seuls la Normandie, le Perche et les côtes de Bretagne on put produire assez de grain pour assurer les semences. Dans la région parisienne le prix du pain atteignit, en juin 1709, 35 sous les neuf livres au lieu de 7 sous ordinairement. De nombreux arbres gelèrent jusqu'à l'aubier, et la vigne disparut de plusieurs régions de la France. Du 10 au 21 janvier, la température sous-abri se maintint à Paris aux environs de -20 °C, avec des minima absolus de -23,1 °C les 13 et 14 janvier ; le 11, le thermomètre s'abaissa jusqu'à -16,1 °C à Montpellier et -17,5 °C à Marseille.

Selon les reconstitutions de températures réalisées par les climatologues, la dernière décennie du XXe siècle et le début du XXIe siècle constituent la période la plus chaude des deux derniers millénaires (voir graphique). Notre époque serait même un peu plus chaude (de quelques dixièmes de degrés) que ne le fut l'optimum climatique médiéval.

Les mesures terrestres de température réalisées au cours du XXe siècle montrent une élévation de la température moyenne. Ce réchauffement se serait déroulé en deux phases, la première de 1910 à 1945, la seconde de 1976 à aujourd'hui. Ces deux phases sont séparées par une période de léger refroidissement. Ce réchauffement planétaire semble de plus corrélé avec une forte augmentation dans l'atmosphère de la concentration de plusieurs gaz à effet de serre, dont le dioxyde de carbone, le méthane et le protoxyde d'azote.

L'élévation de la température moyenne du globe entre 1906 et 2005 est estimée à 0,74 °C (à plus ou moins 0,18 °C près), dont une élévation de 0,65 °C durant la seule période 1956-2006.

La température moyenne planétaire de 2001 à 2007 est de 14,44°C soit 0,21°C de plus de 1991 à 2000. À ce rythme l'augmentation est de 2,5°C en 100 ans.

Plusieurs changements ont été observés dans le monde qui semblent cohérents avec l'existence d'un réchauffement climatique planétaire. Cependant, le lien entre ce réchauffement et les observations faites n’est pas toujours établi de façon sûre. En France c'est l'ONERC qui coordonne les observations.

Selon le troisième rapport du GIEC, la répartition des précipitations s'est modifiée au cours du XXe siècle. En particulier, les précipitations seraient devenues plus importantes aux latitudes moyennes et hautes de l'hémisphère Nord, et moins importantes dans les zones subtropicales de ce même hémisphère. D'autres experts estiment toutefois les données actuelles trop rares et incomplètes pour qu'une tendance à la hausse ou à la baisse des précipitations puisse être dégagée sur des zones de cette ampleur. On observe également depuis 1988 une diminution notable de la couverture neigeuse printanière aux latitudes moyennes de l'hémisphère nord. Cette diminution est préoccupante car cette couverture neigeuse contribue à l'humidité des sols et aux ressources en eau.

Plusieurs études indiquent que les banquises sont en train de se réduire. Le satellite spécialisé CryoSat-2, qui sera mis en orbite en 2009 après l'échec du premier satellite CryoSat en 2005, fournira des informations plus précises sur les quantités de glace polaire.

Des observations par satellite montrent que ces banquises perdent de la superficie dans l'océan Arctique. Par ailleurs, un amincissement de ces banquises, en particulier autour du pôle nord, a été observé. L'âge moyen des glaces sur la période 1988-2005, est passé de plus de six ans à moins de trois ans. La réduction de l'étendue moyenne de la banquise arctique depuis 1978 est de l'ordre de 2,7 % par décennie (plus ou moins 0,6 %), son étendue minimale en fin d'été diminuant de 7,4 % par décennie (plus ou moins 2,4 %). Le réchauffement dans cette région est de l'ordre de 2,5 °C (au lieu de 0,7 °C en moyenne sur la planète), et l'épaisseur moyenne des glaces a perdu 40 % de sa valeur entre les périodes 1958-1976 et 1993-1997. En 2007, les observations satellitaires constatent une accélération de la fonte de la banquise arctique, avec une perte de 20 % de la surface de la banquise d'été en un an. Les observations menées pendant l'expédition Tara dirigée sous l'égide du programme européen Damoclès (Developping Arctic Modelling and Observing Capabillities for Long-term Environmental Studies) de septembre 2006 à décembre 2007 indiquent que les modifications entamées dans l'océan Arctique sont profondes et irréversibles, remettant en cause les modèles existants : la fonte totale de la banquise en été interviendrait entre 2015 et 2020 ; certains observateurs, compte tenu de ces nouveaux résultats, envisagent une disparition totale de la banquise d'été aux alentours de 2013. Par ailleurs, le Groenland a vu ses glaciers se réduire de 230 à 80 milliards de tonnes par an de 2003 à 2005, ce qui contribuerait à 10 % de l'élévation du niveau des mers.

En Antarctique, 3 500 km2 de la banquise Larsen B, (l'équivalent en surface des deux tiers d'un département français), se sont fragmentés en mars 2002, les premières crevasses étant apparues en 1987. Cette banquise était considérée comme stable depuis 10 000 ans. Au début de l'année 2009, la plaque Wilkins, dont la superficie était naguère de 16 000 km2 menaçait de se détacher.

À quelques exceptions près, la plupart des glaciers montagnards étudiés sont en phase de recul.

Les glaciers de l'Himalaya reculent rapidement et pourraient disparaître dans les cinquante prochaines années, selon des experts réunis à Katmandou pour une conférence sur le réchauffement climatique le 4 juin 2007. Les températures dans cette région ont crû de 0,15 °C à 0,6 °C tous les 10 ans au cours des 30 dernières années. De nombreux travaux documentent ce recul et cherchent à l'expliquer. Un tel recul semble tout à fait cohérent avec un réchauffement du climat. Cependant, cette hypothèse n'est pas certaine, certains glaciers ayant commencé à reculer au milieu du XIXe siècle, après la fin du petit âge glaciaire. L'avancée ou le recul des glaciers sont récurrents et liés à de nombreux facteurs, parmi lesquels les précipitations ou le phénomène El Niño jouent un rôle important. Par exemple le recul actuel de la mer de Glace à Chamonix découvre des vestiges humains du Moyen Âge, preuve que le glacier a déjà reculé davantage que de nos jours à une période historiquement proche.

Il faut également souligner la quasi-absence de données sur les glaciers himalayens. Par exemple, des données fiables n'existent que sur 50 glaciers indiens, sur plus de 9 500.

Le climat, et en particulier les températures, ont un effet sur la date des récoltes agricoles. Dans de nombreux cas, les dates de vendanges sont régulièrement avancées, comme en Bourgogne,,. De plus ces phénomènes peuvent être décrits sur plusieurs décennies car ces dates de vendanges ont été consignées dans le passé et archivées. De tels documents sont utilisés pour déterminer les températures à des périodes où les thermomètres n'existaient pas ou manquaient de précision. Un réchauffement climatique depuis le XXe siècle est clairement établi par l'étude de ces archives (ainsi, la date de début des vendanges à Châteauneuf-du-Pape a avancé d'un mois en cinquante ans).

Plusieurs équipes de chercheurs ont observé une modification de l'aire de répartition de différentes espèces animales et végétales. Dans certains cas, en particulier lorsque cette aire se déplace vers le nord ou vers de plus hautes altitudes, le réchauffement climatique planétaire est parfois proposé comme cause de ces modifications. Par exemple, l'extension actuelle de l'aire de répartition de la chenille processionnaire du pin, qui a atteint Orléans en 1992 et Fontainebleau en 2005, pourrait être due au réchauffement climatique.

Une étude publiée en 2005, remise en question depuis par une seconde étude, indique une augmentation globale de l'intensité des cyclones entre 1970 et 2004, leur nombre total de cyclones étant en diminution pendant la même période,,. Selon cette étude, il est possible que cette augmentation d'intensité soit liée au réchauffement climatique, mais la période d'observation est trop courte et le rôle des cyclones dans les flux atmosphériques et océaniques n'est pas suffisamment connu pour que cette relation puisse être établie avec certitude. La seconde étude publiée un an plus tard ne montre pas d'augmentation significative de l'intensité des cyclones depuis 1986,.

Par ailleurs, les simulations informatiques ne permettent pas dans l'état actuel des connaissances de prévoir d'évolution significative du nombre de cyclones lié à un réchauffement climatique.

On observe un réchauffement des océans, qui diminue avec la profondeur. On estime que les océans ont absorbé à ce jour plus de 80 % de la chaleur ajoutée au système climatique. Ce réchauffement entraîne une montée du niveau de la mer par dilatation thermique des océans. Différentes données obtenues à l'aide de marégraphes et de satellites ont été étudiées. Leur analyse suggère que le niveau de la mer s'est élevé au cours du XXe siècle de quelques dizaines de centimètres, et qu'il continue à s'élever régulièrement. Le GIEC estime que le niveau de la mer s'est élevé de 1,8 mm par an entre 1961 et 2003,. Cette élévation du niveau de la mer peut aussi être observée indirectement par ses conséquences sur l'environnement, comme c'est le cas au Nouveau-Brunswick.

Selon la grande majorité des scientifiques, le réchauffement climatique est largement attribué à un effet de serre additionnel dû aux rejets de gaz à effet de serre produits par les activités humaines, et principalement les émissions de CO2,. L’origine humaine des gaz à effet de serre est confirmée entre autres par l'évolution des composantes isotopiques du carbone dans l'atmosphère,. Les concentrations actuelles de CO2 dépassent de 35 % celles de l’ère préindustrielle, surpassant de loin les taux des 600 000 dernières années. Elles sont passées de 280 ppm à l'époque pré-industrielle à 379 ppm en 2005, et celles de méthane ont augmenté de 150 %.

On assiste à une augmentation de 40 % de la vitesse de croissance du CO2 dans l'atmosphère, augmentant de +1,5 ppm par an de 1970 à 2000, et de +2,1 ppm par an entre 2000 et 2007.

Des experts du GIEC ont confirmé le 2 février 2007 que la probabilité que le réchauffement climatique soit due à l’activité humaine est supérieure à 90 %. Leurs conclusions sont tirées des résultats d’expériences avec des modèles numériques. En particulier, l’augmentation de la température moyenne mondiale depuis 2001 est en accord avec les prévisions faites par le GIEC depuis 1990 sur le réchauffement induit par les gaz à effets de serre. Enfin, un réchauffement uniquement dû à l’activité solaire n’expliquerait pas pourquoi la troposphère verrait sa température augmenter et pas celle de la stratosphère.

L’hypothèse d’un lien entre la température moyenne du globe et le taux de gaz carbonique dans l’atmosphère a été formulée pour la première fois en 1894 par Svante Arrhenius. Mais c’est en 1979, lors de la première conférence mondiale sur le climat, à Genève, qu’est avancée pour la première fois sur la scène internationale l’éventualité d’un impact de l’activité humaine sur le climat.

L’effet de serre est un phénomène naturel : une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre vers l’atmosphère terrestre reste piégée par les gaz dits « à effet de serre », qui augmentent ainsi la température de la basse atmosphère (troposphère). Ces gaz sont essentiellement de la vapeur d'eau, et une infime partie est d’origine humaine. Sans cet effet, la température de surface de la Terre serait en moyenne de -18 °C ! Actuellement ce phénomène naturel se renforce car la quantité de gaz à effet de serre a augmenté ces dernières années, en particulier le CO2, naturellement en très faible concentration dans l’atmosphère par rapport à la vapeur d’eau ou au diazote (N2), ce qui déséquilibre le bilan radiatif de la Terre. Il a été prouvé par l’étude isotopique du carbone dans l’air que cette augmentation des quantités de gaz à effet de serre est due à la combustion de matière carbonée fossile.

Selon les conclusions du rapport de 2001 des scientifiques du GIEC, la cause la plus probable de ce réchauffement dans la seconde moitié du XXe siècle serait le « forçage anthropique », c’est-à-dire l’augmentation dans l’atmosphère des gaz à effet de serre résultant de l’activité humaine. Selon les prévisions actuelles, le réchauffement planétaire se poursuivrait au cours du XXIe siècle mais son amplitude est débattue : selon les hypothèses retenues et les modèles employés, les prévisions pour les 50 années à venir vont de 1,8 à 3,4 °C.

Certaines de ces causes sont d’origine humaine, comme la déforestation et la production de gaz carbonique par combustion de matière fossile. D’autres sont naturelles, comme l’activité solaire ou les émissions volcaniques.

Les simulations climatiques montrent que le réchauffement observé de 1910 à 1945 peut être expliqué par les seules variations du rayonnement solaire (voir changement climatique). Par contre, on constate qu’il faut prendre en compte les émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine, pour obtenir le réchauffement observé de 1976 à 2006 (voir graphique). Les modélisations effectuées depuis 2001 estiment que le forçage radiatif anthropique est dix fois supérieur au forçage radiatif dû à des variations de l’activité solaire, bien que le forçage dû aux aérosols soit négatif. Le point essentiel est que le forçage radiatif net est positif.

De nombreux scientifiques estiment même que ce rapport n'est pas assez clair et qu'il faudrait dès maintenant un programme international pour réduire drastiquement les deux sources principales de gaz à effet de serre, le transport routier et les centrales à charbon.

Bien qu'il existe un fort consensus dans la communauté scientifique sur le rôle prédominant des activités humaines dans le réchauffement climatique du dernier demi-siècle, sa probabilité étant estimée à plus de 90 % par le dernier rapport du GIEC en 2007, des personnalités contestent encore tout ou partie de cette thèse et attribuent le réchauffement à des causes naturelles, liées à l'activité du Soleil. Si la réalité du réchauffement climatique n'est, à quelques exceptions près, plus mise en doute, les critiques et controverses portent aujourd'hui principalement sur les causes de ce réchauffement, ses conséquences (voir le paragraphe Poursuite du réchauffement climatique plus bas) et les actions à mener pour lutter contre (voir la section Réponse des États plus bas).

La prévision par les scientifiques de l’évolution future du climat est possible par l'utilisation de modèles mathématiques traités informatiquement sur des superordinateurs. Ces modèles, dits de circulation générale, reposent sur les lois générales de la thermodynamique et simulent les déplacements et les températures des masses atmosphériques et océaniques. Les plus récents prennent aussi en compte d'autres phénomènes, comme le cycle du carbone.

Ces modèles sont considérés comme valides par la communauté scientifique lorsqu'ils sont capables de simuler des variations connues du climat, comme les variations saisonnières, le phénomène El Niño, ou l'oscillation nord-atlantique. Les modèles les plus récents simulent de façon satisfaisante les variations de température au cours du XXe siècle. En particulier, les simulations menées sur le climat du XXe siècle sans intégrer l'influence humaine ne rend pas compte du réchauffement climatique, tandis que celles incluant cette influence sont en accord avec les observations.

Les modèles informatiques simulant le climat sont alors utilisés par les scientifiques pour prévoir l'évolution future du climat, mais aussi pour cerner les causes du réchauffement climatique actuel, en comparant les changements climatiques observés avec les changements induits dans ces modèles par différentes causes, naturelles ou humaines.

De façon plus générale, ces modèles sont limités d'une part par les capacités de calcul des ordinateurs actuels, et le savoir de leurs concepteurs d'autre part, la climatologie et les phénomènes à modéliser étant d’une grande complexité. L'importance des investissements budgétaires nécessaires sont aussi un aspect non négligeable de la recherche dans le domaine du réchauffement climatique. Malgré ces limitations, le GIEC considère les modèles climatiques comme des outils pertinents pour fournir des prévisions utiles du climat.

Pour les climatologues regroupés au sein du GIEC, (IPCC en anglais), l'augmentation des températures va se poursuivre au cours du XXIe siècle. L'ampleur du réchauffement attendu le plus probable est de à 1,8 à 3,4 °C.

Afin de prendre en compte ce dernier paramètre dans leurs prévisions, les climatologues du GIEC ont utilisé une famille de 40 scénarios d'émission de gaz à effet de serre détaillés dans le SRES. Dans certains scénarios, la croissance de la population humaine et le développement économique sont forts, tandis que les sources d’énergie utilisées sont principalement fossiles. Dans d’autres scénarios, un ou plusieurs de ces paramètres sont modifiés, entrainant une consommation des énergies fossiles et une production de gaz à effet de serre moindres. Les scénarios utilisés comme hypothèse de travail pour l’élaboration du troisième rapport du GIEC (2001) ne prennent pas en compte l’éventualité d’une modification intentionnelle des émissions de gaz à effet de serre à l’échelle mondiale.

Les incertitudes liées au fonctionnement des modèles sont mesurées en comparant les résultats de plusieurs modèles pour un même scénario, et en comparant les effets de petites modifications des scénarios d’émission dans chaque modèle.

Les variations observées dans les simulations climatiques sont à l'origine d'un éparpillement des prévisions de l'ordre de 1,3 à 2,4 °C, pour un scénario (démographique, de croissance, de « mix énergétique mondial », etc.) donné. Le type de scénario envisagé a un effet de l’ordre de 2,6 °C sur le réchauffement climatique simulé par ces modèles et explique une bonne partie de la marge d’incertitude existant quant à l’ampleur du réchauffement à venir.

Les prévisions d'augmentation de température pour l'horizon 2 100 données par le GIEC (SPM du AR4 2007) s'échelonnent de 1,1 à 6,3 °C. Les experts du GIEC affinent leurs prévisions en donnant des valeurs considérées comme « les meilleures estimations », ce qui permet de réduire la fourchette de 1,8 à 4,0 °C. Et en éliminant le scénario A1F1, considéré comme irréaliste, l'augmentation de température serait comprise entre 1,8 et 3,4 °C.

Les scientifiques du GIEC considèrent que ces prédictions sont les meilleures prédictions actuellement possibles, mais qu'elles sont toujours sujettes à des réajustements ou à des remises en cause au fur et à mesure des avancées scientifiques. Ils considèrent qu'il est nécessaire d'obtenir des modèles plus réalistes et une meilleure compréhension des phénomènes climatiques, ainsi que des incertitudes associées.

Cependant, de nombreux climatologues pensent que les améliorations à court terme apportées aux modèles climatiques ne modifieront pas fondamentalement leurs résultats, à savoir que le réchauffement planétaire va continuer et que son ampleur sera plus ou moins importante en fonction de la quantité de gaz à effet de serre émis par les activités humaines au cours du XXIe siècle, et ce en raison de l'inertie des systèmes climatiques à l'échelle planétaire.

Les derniers articles scientifiques montrent que l'année 1998 a été la plus chaude de toute l'histoire de la météorologie, que le réchauffement s'accélère — 0,8 °C en un siècle, dont 0,6 °C sur les trente dernières années —, mais aussi d'après l'analyse de sédiments marins, que la chaleur actuelle se situe dans le haut de l'échelle des températures depuis le début de l'holocène, c’est-à-dire 12 000 ans.

Les modèles utilisés pour prédire le réchauffement planétaire futur peuvent aussi être utilisés pour simuler les conséquences de ce réchauffement sur les autres paramètres physiques de la terre, comme les calottes de glace, les précipitations ou le niveau des mers. Dans ce domaine, un certain nombre de conséquences du réchauffement climatique sont l'objet d'un consensus parmi les climatologues.

Selon le troisième rapport du GIEC, le niveau de la mer s'est élevé de 0,1 à 0,2 m au XXe siècle. La montée du niveau des eaux est due principalement au réchauffement des eaux océaniques et à leur dilatation thermique. L'effet de la fonte des glaciers ne se ferait sentir qu'à beaucoup plus long terme, et celle des calottes polaires à l'échelle de plusieurs siècles ou millénaires. De même que pour les températures, les incertitudes concernant le niveau de la mer sont liées aux modèles, d'une part, et aux émissions futures de gaz à effet de serre, d'autre part.

L'élévation entre 1993 et 2003 est estimée à 3,1 mm par an (plus ou moins 0,7 mm). L’élévation prévue du niveau de la mer en 2100 est de 18 cm à 59 cm, selon le 4e rapport du GIEC. Elle pourrait être de 2 mètres en 2300.

Une montée des eaux de quelques centimètres n'a pas d'impact très visible sur les côtes rocheuses, mais peut avoir des effets très importants sur la dynamique sédimentaire des côtes plates : dans ces régions, qui sont en équilibre dynamique, la montée de la mer lui donne une capacité d'érosion plus forte, et déplace donc globalement l'équilibre vers une reprise de l'érosion qui fait reculer les côtes. La montée du niveau moyen de la mer a ainsi des effets beaucoup plus importants que la simple translation de la ligne de côte jusqu'aux courbes de niveau correspondantes.

Selon le dernier rapport du GIEC, une augmentation des précipitations aux latitudes élevées est très probable et une diminution est, elle, probable dans les régions subtropicales, poursuivant une tendance déjà constatée, de sorte qu'à l'horizon 2025, un tiers de la population mondiale pourrait se trouver en état de stress hydrique.

La circulation thermohaline désigne les mouvements d'eau froide et salée vers les fonds océaniques qui prennent place aux hautes latitudes de l’hémisphère nord. Ce phénomène serait, avec d'autres, responsable du renouvellement des eaux profondes océaniques et de la relative douceur du climat européen.

En cas de réchauffement climatique, le moteur qui anime les courants marins serait menacé. Effectivement, les courants acquièrent leur énergie cinétique lors de la plongée des eaux froides et salées, et donc denses, dans les profondeurs de l'océan Arctique. Or, l'augmentation de la température devrait accroître l'évaporation dans les régions tropicales et les précipitations dans les régions de plus haute latitude. L'océan Atlantique, en se réchauffant, recevrait alors plus de pluies, et en parallèle la calotte glaciaire pourrait partiellement fondre (voir Événement de Heinrich). Dans de telles circonstances, une des conséquences directes serait un apport massif d’eau douce aux abords des pôles, entraînant une diminution de la salinité marine et donc de la densité des eaux de surface. Cela peut empêcher leur plongée dans les abysses océaniques. Ainsi, les courants tels que le Gulf Stream pourraient ralentir ou s'arrêter, et ne plus assurer les échanges thermiques actuels entre l'équateur et zones tempérées. Pour le XXIe siècle, le GIEC considérait dans son rapport 2007 comme très probable un ralentissement de la circulation thermohaline dans l'Atlantique, mais comme très improbable un changement brusque de cette circulation.

Selon certaines thèses, un phénomène d'arrêt du Gulf Stream, dû au réchauffement climatique, pourrait engendrer un effet paradoxal : par son inégale distribution de la chaleur, une ère glaciaire en Europe et dans les régions à hautes latitudes. En effet, l'Europe se situe à la même latitude que le Québec, et la seule différence de climat semble résider dans le fait que l'Europe profite de l'apport thermique du Gulf Stream. L’équateur, à l'inverse, accumulerait alors une chaleur harassante stimulant de ce fait la formation continuelle d'ouragans amenant des précipitations de grande ampleur.

Cette hypothèse d'un refroidissement de l'Europe qui suivrait le réchauffement global n'est cependant pas validée. En effet, il n'est nullement établi que le Gulf Stream soit la seule cause des hivers doux en Europe. Ainsi, Richard Seager a publié en 2002 une étude scientifique sur l'influence du Gulf Stream sur le climat. Ses conclusions sont sans appel : l'effet du Gulf Stream est, selon lui, un mythe et a un effet mineur sur le climat en Europe. La différence entre les températures hivernales entre l'Amérique du Nord et l'Europe est due au sens des vents dominants (vent continental glacial du nord sur la côte est de l'Amérique du Nord et vent océanique de l'ouest en Europe) et à la configuration des Montagnes Rocheuses. Même en cas d'arrêt du Gulf Stream, le climat de l'Europe occidentale serait comparable à celui de la côte Ouest des États-Unis plutôt qu'à celui de la côte Est.

Les scientifiques du GIEC prévoient, pour le XXIe siècle une diminution de la couverture neigeuse, et un retrait des banquises. Les glaciers et calottes glaciaires de l'hémisphère nord devraient aussi continuer à diminuer, les glaciers situés à moins de 3 400 mètres d'altitude pouvant être amenés à disparaître.

En revanche, l'évolution de la calotte glaciaire antarctique au cours du XXIe siècle est plus difficile à prévoir.

Une équipe de chercheurs a récemment mis en évidence un lien entre l'activité humaine et l'effondrement de plates-formes de glace dans l'Antarctique. Les réchauffements locaux seraient dus à un changement de direction des vents dominants, cette modification étant elle-même due à l'augmentation de la concentration de l'air en gaz à effet de serre et la dégradation de la couche d'ozone en Antarctique à cause des CFC d'origine humaine.

Toutefois, selon une lettre envoyée au journal Nature, ces réchauffements ne s'observent que localement. En effet, l'Antarctique connait globalement un climat de plus en plus froid et sa couverture glacée est en expansion, les élévations de la température dans ces secteurs très froids se révélant favorables à une augmentation des précipitations neigeuses donc à terme, à une augmentation des volumes de glace.

Cependant, la quantité de glace de l'Antarctique déversée dans les mers a augmenté de 75% durant les dix années qui précèdent 2008. Ce phénomène risque de s'amplifier en raison de la disparition de la banquise qui cesse alors d'opposer un obstacle au déversement des glaciers dans l'océan.

Le quatrième rapport d'évaluation du GIEC énonce que « le réchauffement anthropique de la planète pourrait entraîner certains effets qui sont brusques ou irréversibles, selon le rythme et l'ampleur des changements climatiques ».

Les scientifiques nomment ainsi des emballements du système climatique lorsqu'un seuil est dépassé. On parle aussi de bombe à carbone. De telles rétroactions ont déjà été observées lors de précédents réchauffements climatiques, à la fin d'une ère glaciaire ; le climat peut ainsi, en quelques années, se réchauffer de plusieurs degrés. Un exemple concerne les hydrates de méthane. Le méthane (CH4, qui n'est autre que le gaz naturel, à quelques « impuretés » près), est un gaz à effet de serre 23 fois plus réchauffant que le CO2. Il se forme lorsque la décomposition de la matière organique s'effectue avec un manque d'oxygène, et sous l'action de bactéries, un processus nommé méthanisation. Les sols humides (marais) sont très propices à cette création de méthane, qui est alors libéré dans l'atmosphère (cela peut donner lieu à des inflammations spontanées et l'on peut observer des feux follets). Si le sol est de plus gelé, le méthane reste piégé dans la glace sous la forme d'hydrates de méthane. Le sol de Sibérie est ainsi un immense réservoir de méthane (sans doute trop diffus pour être exploité industriellement) : le département des études géologiques des USA a évalué que ce réservoir pouvait être de la même ampleur que tout le gaz, le pétrole et le charbon réunis. Cependant, le magazine Science & Vie d'avril 2006 donnait plutôt comme valeur 1 400 Gt, comparativement à 5 000 Gt pour l'ensemble des combustibles fossiles. Si le sol se réchauffe, la glace fond et libère le méthane déjà présent initialement, ce qui a pour conséquence un effet de serre plus marqué, et par suite un emballement du réchauffement climatique, qui fait fondre la glace encore plus vite... d'où le nom de rétroaction.

Une autre rétroaction serait le ralentissement et la modification des courants océaniques. L'océan capte aujourd'hui le tiers du CO2 émis par les activités humaines. Mais si les courants océaniques ralentissent, les couches d'eau superficielles peuvent se saturer en CO2 et ne pourraient plus en capter comme aujourd'hui. La quantité de CO2 que peut absorber un litre d'eau diminue à mesure que l'eau se réchauffe. Ainsi, de grandes quantités de CO2 peuvent être relarguées si les courants océaniques sont modifiés. En outre, l'accumulation de CO2 dans les océans conduit à l'acidification de ces derniers, ce qui affecte l'écosystème marin et peut induire à long terme un relargage de CO2 .

Les moteurs de la circulation océanique sont de deux types : l'eau en se rapprochant des pôles se refroidit et devient donc plus dense. De plus, l'eau de mer qui gèle rejette son sel dans l'eau liquide (la glace est constituée d'eau douce), devenant au voisinage des calottes glaciaires encore plus dense. Cette eau plonge donc et alimente la pompe : l'eau plus chaude de la surface est aspirée. L'eau du fond (froide) remonte dans les zones des tropiques et/ou équatoriales et se réchauffe, ceci en un cycle de plus de 1 000 ans.

Si les calottes de glace fondent, la pompe se bloque : en effet, l'eau qui plonge provient de la calotte et non plus de l'eau refroidie en provenance des tropiques. Un effet similaire est observé si les précipitations augmentent aux hautes latitudes (ce qui est prévu par les modèles) : l'eau qui plongera sera l'eau douce de pluie. À terme, une forte perturbation du Gulf Stream est envisageable.

Le déséquilibre naturel qui s'en suivra pourrait entraîner la disparition de plusieurs espèces animales et végétales. C'est une préoccupation que les états, dont la France, commencent à prendre en compte. Pour l'ensemble des populations humaines, ces effets « physiques » et « écologiques » auront de fortes répercussions. La très grande complexité des systèmes écologiques, économiques et sociaux affectés par le réchauffement climatique ne permet pas de faire des prévisions chiffrées comme pour la modélisation physique de la terre. Cependant, certains points semblent faire consensus dans la communauté scientifique.

En ce qui concerne la France, l'élévation de température risque d'augmenter le nombre de canicules en 2100 . Alors que le nombre de jours de canicule est actuellement de 3 à 10 par an, il pourrait s'élever à une moyenne de 20 à 40 en 2100, rendant banale la canicule exceptionnelle de 2003 .

Les précipitations seraient plus importantes en hiver, mais beaucoup moins en été. Les régions connaissant des durées de plus de 25 jours consécutifs sans pluie, actuellement limitées au sud-est de la France, s'étendraient à la moitié ouest du territoire.

La végétation connaitrait une remontée vers le nord. L'épicéa risquerait de disparaitre du Massif Central et des Pyrénées. Le chêne, très répandu dans l'Est de la France, verrait son domaine réduit au Jura et aux Vosges, mais le pin maritime, actuellement implanté sur la façade Ouest, s'étendrait sur la moitié ouest de la France et le chêne vert s'étendrait dans le tiers sud, marquant une étendue du climat méditerranéen,.

Les cultures du midi méditerranéen, telles que celle de l'olivier, pourrait s'implanter dans la vallée du Rhône. On peut désormais trouver des oliviers en tant qu'arbres d'ornement sur toute la façade sud-ouest de l'océan Atlantique, et ce jusqu'en Vendée. Par contre, faute d'eau suffisante, la culture du maïs serait limitée à la partie nord et nord-est du territoire. Les céréales verraient leur rendement augmenter si l'élévation de température ne dépasse pas 2°C. Par contre, si elle était supérieure, les plantes cultivées auraient du mal à s'adapter et on pourrait craindre des difficultés agricoles .

Les chutes de neige seront moins abondantes entraînant un moindre approvisionnement en eau des fleuves, mais également des difficultés d'ordre économique pour l'économie de montagne. Par exemple, les stations de ski situées à moins de 1500 m d'altitude seraient amenées à fermer leurs pistes et à se reconvertir.

Face au réchauffement climatique, l'Académie des Sciences américaine note, dans un rapport de 2002 : « il est important de ne pas adopter d'attitude fataliste en face des menaces posées par le changement de climat. (…) Les sociétés ont dû faire face à des changements du climat graduels ou abrupts durant des millénaires et ont su s'adapter grâce à des réactions diverses, telles que s'abriter, développer l'irrigation ou migrer vers des régions plus hospitalières. Néanmoins, parce que le changement du climat est destiné à continuer dans les prochaines décennies, dénier la possibilité d'événements climatiques abrupts ou minimiser leur impact dans le passé pourrait s'avérer coûteux. ».

Nombre de chercheurs prédisent des conséquences désastreuses en cas d'un réchauffement de 1,5 à 7°C, mais la plupart estiment qu'en limitant le réchauffement global à 1°C, les conséquences seraient de grande ampleur mais resteraient acceptables.

La montée du niveau de la mer, due essentiellement à la dilatation thermique des océans, est évaluée entre 18 et 59 cm d'ici 2100 par le 4e rapport du GIEC. Elle inquiète les populations de certaines îles de l'océan Pacifique ou de l'océan Indien qui pourraient se voir complètement submergées. À ce phénomène de montée des eaux s'ajoute un phénomène encore plus important de subduction (enfoncement des terres dans l'Océan) (voir notamment l'article sur l'archipel des Tuvalu et les écoréfugiés).

Mais cette montée des eaux apparemment minime menace également les 20% de la population mondiale vivant sur les littoraux.

L'accroissement de l'évaporation devrait augmenter localement la pluviosité, sauf dans les pays méditerranéens qui verraient la sècheresse s'accentuer, dans un contexte où la violence et/ou la fréquence et gravité des aléas climatiques pourraient croître.

En zone tempérée (hors des zones arides qui pourraient le devenir encore plus) et circumpolaire, dans un premier temps, la conjonction du réchauffement et de l'augmentation du taux de CO2 dans l'air et les pluies pourrait accroître la productivité des écosystèmes. L'agriculture du Nord des États-Unis, le Canada, la Russie et les pays nordiques pourraient peut-être en profiter, mais des signes de dépérissement forestier semblent déjà visible dans ces zones.

Les satellites montrent que la productivité de l'hémisphère Nord a augmenté depuis 1982, du fait de ce réchauffement et de l'enrichissement de l'atmosphère en CO2, mais aussi en partie à cause de l'eutrophisation des écosystèmes, les engrais d'origine humaine (phosphates et nitrates notamment) étant entrainés là où ils ces substances étaient beaucoup plus rares autrefois. L'augmentation de la biomasse n'est par ailleurs pas nécessairement bénéfique et comporte le risque de s'accompagner d'une régression de la biodiversité. Enfin, au delà d'un certain seuil, les modèles du GIEC calés sur des tests en laboratoire et en extérieur, prédisent qu'un taux de CO2 ne bénéficierait plus aux plantes, les effets négatifs pouvant alors l'emporter.

Dans le sud de l'Amérique du Nord, de la Chine, du Japon et de l'Europe, de longues sécheresses, avec des épisodes répétés de canicules pourraient induire des phénomènes d'aridification puis de désertification et salinisation empêchant l'agriculture, détruisant les récoltes ou la rendant très coûteuse. De graves incendies pourraient massivement détruire les cultures (en 2007 le feu a en Grèce détruit de vastes zones agricoles (dont oliveraies). Même sans incendies, l'augmentation de l'évapotranspiration en été, liée à une productivité dopée par le CO2, pourrait augmenter la sensibilité d'un milieu aux sécheresses et aggraver de ce fait le risque d'incendies de forêts et de stress et maladies des arbres et des plantes cultivées.

Une augmentation de la biomasse totale ne compenserait probablement pas un recul d'espèces cultivées, pêchées et chassées. Le bilan global ne peut à ce jour être calculé, mais il pourrait être désavantageux, même dans les zones où les effets positifs se feraient le plus sentir. Pour le GIEC, mis en balance avec les effets négatifs, ces quelques aspects positifs ne permettent pas de considérer le réchauffement climatique comme globalement bénéfique.

On ignore aussi à partir de quand les écosystèmes (marins notamment) réagiront négativement à l'acidification des eaux qu'entraîne la dissolution de quantités croissantes d'acide carbonique.

Le Comité économique et social européen dans son avis du 3 février 2009 note que des études comparatives concluent à un bilan de l'agriculture bio en moyenne meilleur (au regard de la consommation de matières premières et d'énergie et au regard du carbone stocké ou des émissions de gaz à effet de serre) que celui de l'agriculture dite conventionnelle, même si l'on tient compte des rendements moindres de l'agriculture bio, ce qui a justifié que le gouvernement allemand, l'intègre par mi les moyens de lutter contre le changement climatique). LE CESRE rapelle aussi qu'une agriculture réorientée et adaptée pourrait selon divers spécialistes et ONG aussi contribuer à tamponner ou freiner les effets du réchauffement (Cool farming)). Le comité ne cite pas les agrocarburants comme une solution, citant le climatologue Paul Crutzen selon qui les émissions de protoxyde d'azote induites par la culture et production de biodiesel, suffisent, dans certaines conditions à faire que le méthylester de colza puisse avoir des effets climatiques pires que ceux du diesel fait avec du pétrole fossile. Le comité pose aussi la question des fumures traditionnelles et se demande « si l'utilisation intégrale des plantes, telle qu'elle est prévue dans le cadre des biocarburants de la deuxième génération, ne risque pas de porter atteinte aux objectifs fixés en matière de développement de la couche d'humus », c'est à dire de contribuer à encore épuiser la matière organique des sols. Le comité repose la question de l'écobilan des biocarburants en citant une étude comparative, de l'Empa qui a conclu qu'une Volkswagen Golf nécessitait 2 062 m2 de colza pour parcourir 10 000 km avec du biodiesel, alors que 37 m2 de panneaux solaires (1/60ème de la parcelle de colza précédente) suffirait à produire assez d'électricité pour parcourir la même distance.

Selon une étude récente, en 30 ans, un réchauffement moyen de 0,5 degré Celsius a déjà doublé le taux de mortalité des arbres des grandes forêts de l'ouest américain, en favorisant les sécheresse et pullulations de ravageurs (dont scolytes qui ont par exemple détruit environ 1,4 million d'hectares de pins dans le nord-ouest du Colorado). Le manque de neige induit un déficit hydrique et un allongement des sécheresses estivales, avec multiplication des incendies, alertent les auteurs qui craignent des impacts en cascade sur la faune et les écosystèmes. L'augmentation de la mortalité touche des arbres (feuillus et conifères) de toutes les tailles et différentes essences et à toutes les altitudes. Dans le nord-ouest américain et le sud de la Colombie britannique (Canada), le taux de mortalité dans les vieilles forêts de conifères a même doublé en 17 ans (c'est une fois et demie plus rapide que la progression du taux de mortalité des arbres des futaies californiennes où ce taux a été multiplié par deux en 25 ans. L'accélération de la mortalité a été moindre dans les forêts de l'ouest ne bordant pas le Pacifique (dans le Colorado et l'Arizona), mais « un doublement de ce taux de mortalité finira par réduire de moitié l'âge moyen des arbres des futaies, entraînant une diminution de leur taille moyenne », estime T Veblen qui craint aussi une moindre fixation du carbone (CO2) de l'atmosphère et qui appelle à « envisager de nouvelles politiques permettant de réduire la vulnérabilité des forêts et des populations », notamment en limitant l'urbanisation résidentielles dans les zones vulnérables.

En France, selon les prévision de l'INRA, plusieurs essences ne survivront pas dans la moitié sud de la France et plusieurs ravageurs des arbres pourraient continuer remonter vers le nord.

Une diminution des glaces polaires arctiques ouvrirait de nouvelles routes commerciales pour les navires, et rendrait accessibles des ressources sous-marines de pétrole ou de matières premières, mais avec des conséquences néfastes sur nombre d'espèces, dont plancton et poissons de haute valeur commerciale.

L'accès à ces matières premières en des zones aujourd'hui non accessibles risque d'être source de conflit entre pays côtiers de l'océan Arctique. Ainsi, les États-Unis et le Canada ont-ils protesté lorsque, le 2 août 2007, la Russie planta son drapeau au fond de l'océan sous le pôle Nord.

Un rapport de 700 pages de sir Nicholas Stern, économiste anglais, estime que le réchauffement climatique entrainerait un coût économique de 5 500 milliards d'euros en tenant compte de l'ensemble des générations (présente et futures) ayant à en subir les conséquences.

En 2007, pour la première fois, le World monuments fund (WMF, Fonds mondial pour les monuments) a introduit les modifications climatiques dans la liste des menaces pour 100 sites, monuments et chefs-d’œuvre de l’architecture menacés, les autres menaces principales étant les guerres et conflits politiques, et le développement industriel et urbain anarchique.

On redoute aussi les conséquences des phénomènes climatiques, non seulement sur l'économie, mais également sur la santé publique : le quatrième rapport du GIEC met en avant certains effets sur la santé humaine, tels que « la mortalité associée à la chaleur en Europe, les vecteurs de maladies infectieuses dans diverses régions et les allergies aux pollens aux latitudes moyennes et élevées de l’hémisphère Nord ».

Les changements climatiques pourront modifier la distribution géographique de certaines maladies infectieuses. Des températures élevées dans les régions chaudes pourraient réduire l'extension du parasite responsable de la bilharziose. Mais le paludisme fait sa réapparition au nord et au sud des tropiques. Aux États-Unis, cette maladie était en général limitée à la Californie, mais depuis 1990, des épidémies sont apparues dans d'autres États, tels le Texas, la Floride, mais aussi New York. Il est également réapparu dans des zones où il était peu fréquent, telles le sud de l'Europe et de la Russie ou le long de l'océan Indien. On constate également que les moustiques et les maladies qu'ils transmettent ont gagné en altitude.

Sous les climats tempérés, le réchauffement climatique réduirait le nombre de décès induit par le froid ou les maladies respiratoires. Cependant, l'augmentation de la fréquence des canicules estivales augmenterait le nombre de décès en été. Il est difficile de savoir quel sera le bilan global, et si une diminution de l'espérance de vie en découlera.

Selon un rapport de 2003 commandé par le Pentagone et selon un rapport de 2007 de l'UNEP, le réchauffement climatique pourrait entraîner des phénomènes de déstabilisation mondiale, avec des risques de guerre civile.

Face au problème, trois approches se complètent ; lutte contre les émissions de GES, puits de carbone, et adaptation.

L'effort international a d'abord visé à réduire le CO2 (gaz à longue durée de vie), alors qu'une action urgente sur les polluants à courte durée (dont le méthane, l'ozone troposphérique et le « carbone noir ») pourrait mieux réduire le réchauffement de l'Arctique. La réduction du CO2 est aussi importante, mais ses effets se feront sentir à plus long terme (après 2100).

L'augmentation prévue de 1,5°C à 7°C pour le siècle à venir, pourrait être moindre si des mesures environnementales sévères étaient prises ou qu'un réel compétiteur aux énergies fossiles émergeait. En dépit des succès dans le secteur des énergies renouvelables, du nucléaire et surtout d'un changement de mode de vie et de consommation, la recherche n'a pas encore offert d'alternative à court terme aux carburants fossiles. Énergie éolienne, énergie hydroélectrique, énergie géothermique, énergie solaire, la méthanisation, l'énergie hydrolienne, pile à combustible, énergie nucléaire, stockage géologique du dioxyde de carbone sont néanmoins en rapide développement. Le gisement d'économies d'énergie est encore considérable.

La Convention Cadre des Nations unies sur les changements climatiques a été signée en 1992 lors du sommet de la terre à Rio de Janeiro. Elle est entrée en vigueur le 21 mars 1994. Elle a été ratifiée à ce jour par 192 États. Les parties à la convention cadre sur les changements climatiques se sont fixés comme objectif de stabiliser la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère à « un niveau qui empêche toute perturbation anthropique dangereuse du climat ». Les pays développés ont comme objectif de ramener leurs émissions de gaz à effet de serre en 2010 au niveau de 1990, cet objectif n'est pas légalement contraignant.

En 1997, les parties à la Convention cadre sur les changements climatiques des Nations unies (UNFCCC) ont adopté le protocole de Kyoto, dont la nouveauté consiste à établir des engagements de réduction contraignants pour les pays dits de l'annexe B (pays industrialisés et en transition) et à mettre en place des mécanismes dit « de flexibilité » (marché de permis, mise en œuvre conjointe et mécanisme de développement propre) pour remplir cet engagement. Le protocole de Kyoto est entré en vigueur le 16 février 2005 suite à sa ratification par la Fédération de Russie.

À la date de juillet 2006, le protocole de Kyoto a été ratifié par 156 États. Les États-Unis et l'Australie (voir infra) ne sont pas signataires. Les États-Unis, sont pourtant le deuxième émetteur (20 % des émissions de gaz à effet de serre). Les pays de l'annexe B se sont engagés à réduire leurs émissions de six gaz à effet de serre (CO2, CH4, N2O, SF6, HFC, PFC) de 5,2 % en 2008-2012 par rapport au niveau de 1990. Cet objectif représente en réalité une diminution d'environ - 20 % par rapport au niveau d'émissions anticipé pour 2010 si aucune mesure de contrôle n'avait été adoptée. Les objectifs de réduction par pays vont d'une réduction de 8 % pour l'Union européenne à une possibilité d'augmentation de 10 % pour l'Islande.

Après la victoire des travaillistes aux élections législatives australiennes du 24 novembre 2007, le nouveau premier ministre Kevin Rudd a annoncé avoir ratifié le protocole de Kyoto.

Des pays en voie de développement fortement contributeurs aux émissions comme l'Inde, 5e émetteur mondial, et la Chine, 1re émettrice, n'ont pas d'objectifs de réduction car ils étaient considérés comme insuffisamment industrialisés et parce que leurs niveaux d'émissions ramenés au nombre d'habitants sont extrêmement faibles. Le mécanisme dit « de développement propre » (MDP), instauré par le protocole de Kyoto, permet aux investisseurs, en contrepartie d'un investissement propre dans un pays en développement, de gagner des « crédits carbone ». Ce mécanisme permet aux pays développés d’avoir accès aux réductions à bas coûts des pays en développement et donc de diminuer le coût de leur engagement. Il permet aux pays en développement de bénéficier d’investissements propres. Il encourage les transferts de technologie. Le MDP apparait cependant insuffisant pour infléchir profondément les trajectoires d’émissions de ces pays. L’absence d’engagement de réduction des pays en développement est une des raisons avancées par les États-Unis pour justifier leur refus de ratifier le protocole. C'est pourquoi un des enjeux majeurs pour la période après Kyōto est de définir des modalités d'association de ces pays à l’effort commun de réduction.

L'Union européenne reste le 3e pollueur mondial après la Chine et les États-Unis, mais dispose d'atouts pour lutter contre le réchauffement.

L'UE a lancé en 2005 le marché de permis européen (1er marché de permis contraignant au niveau mondial). La Commission européenne va en 2007-2008 activer son observatoire de l'énergie, restée embryonnaire, et publier (prévu en 2007) un « Livre vert » sur l'adaptation de l'UE au changement climatique, support de débat avant une prise de décision en 2008. La Directive sur le système européen d'échange de droits d'émission sera modifiée en 2008, pour inclure notamment les émissions de l'aviation. La proposition sur les limites d'émission des voitures (120g de CO2 par km soit 12 kg de CO2 / 100 km; rappelons que chaque automobile parcourt en moyenne 15 000 km/an) devrait être publiée au second semestre de 2007. La DG Recherche doit proposer en novembre un plan européen, et des propositions de législation sur les piles à combustibles et les avions « propres ». Des appels d'offre sur l'énergie et le climat devraient être publiés avant mi 2007. Le 29 juin 2007, la commission publie et met en consultation un Livre vert sur la question et sur les possibilités d'action de l'UECOM(2007) 354 final). Il prône à la fois l'adaptation et l'atténuation, l'amélioration des connaissances (y compris sur les besoins et coûts d’adaptation - Cf. 7e programme-cadre de recherche de l’UE (2007-2013), l’élaboration de stratégies et d’échanges de bonnes pratiques entre pays, de nouveaux produits assurantiels (« dérivés climatiques », « obligations catastrophe », l’adaptation des marchés européens des assurances (cf. directive « Solvabilité II ») et des fonds « catastrophes naturelles » ainsi que des politiques agriculture et pêche, avec le développement d’une solidarité interne à l’UE et avec les pays extérieurs touchés. 50 millions € sont réservés par la Commission pour 2007-2010 pour favoriser le dialogue et l’aide à des mesures d’atténuation et d’adaptation ciblées, dans les pays pauvres.

La France a également (juillet 2007) publié une Stratégie nationale d’adaptation au changement climatique et envisagerait une gouvernance adaptée, notamment dans le cadre du Grenelle de l'Environnement.

L'UE dispose de ressources en éolien terrestre et offshore (déjà 66 % de la puissance éolienne installée dans le monde en 2006, essentiellement au Danemark qui produit ainsi près de 40 % de sa puissance électrique) devant les États-Unis (16 %), l’Inde (8 %) et le Japon (2 %), en technologies solaires et d'un tiers du parc nucléaire mondial. Cela la rend moins dépendante des énergies fossiles que la Chine et les États-Unis. La France, pays le plus nucléarisé, reste cependant loin du record de 1961 où 51 % de son énergie électrique venait du renouvelable (hydroélectrique).

L'UE encourage aussi tous les acteurs à préparer leur adaptation au changement climatique.

Deuxième pays pollueur derrière la Chine, les États-Unis via l’administration de George W. Bush refusèrent de présenter de nouveau en juillet 2005 le traité pour ratification parce qu’ils considèrent que cela freinerait l’économie nationale et que le combat contre le réchauffement climatique doit se faire non pas avec une simple réduction des gaz à effet de serre, mais par une meilleure gestion de leur émission.

De nombreux États des États-Unis ont néanmoins pris des mesures de restriction sur les gaz à effet de serre.

Depuis 2001, les états du Texas, de la Californie, du New Hampshire, ont instauré un dispositif de contrôle des émissions de gaz pour différents secteurs industriels et énergétiques. Le dispositif adopté par la Californie, qui s'appliquera à partir de 2009, prévoit réduire les émissions de gaz polluants de 22 % en moyenne d'ici 2012 et de 30 % d'ici 2016.

En outre, le principe des marchés des permis d’émission consiste à accorder aux industriels « pollueurs » gratuitement, à prix fixe ou aux enchères, des quotas d'émissions de CO2, que ceux-ci peuvent ensuite s'échanger. Chaque émetteur de CO2 doit alors vérifier qu’il détient autant de permis d'émission que ce qu'il va émettre. Dans le cas contraire, il se trouve contraint ou bien de diminuer ses émissions, ou bien d’acheter des permis. Inversement, si ses efforts de maitrise des émissions lui permettent de posséder un excédent de permis, il peut les vendre.

De tels procédés ont été réalisés pour réduire les pluies acides aux États-Unis et ont connu des succès (programme « Acid rain »). Ce système des marchés de permis d’émission fait partie du dispositif du Protocole de Kyoto qui à la date de juillet 2006 n'est toujours pas ratifié par les États-Unis.

En 2004, le sénateur républicain John McCain et le démocrate Joseph Lieberman déposent un projet de loi visant à limiter les rejets dans l’atmosphère ; soutenu par les grandes entreprises Alcoa, DuPont de Nemours et American Electric Power, il n’est pourtant pas adopté.

Les États-Unis financent avec la Chine, le Japon, la Russie et l'UE, le projet ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), projet de recherche sur la fusion nucléaire contrôlée, mené à Cadarache (Sud de la France). Toutefois la production nette d'énergie par fusion nucléaire chaude reste à l'état d'espoir lointain : les prévisions les plus optimistes des partisans du projet parlent de plusieurs dizaines d'années. Certains voient plus d'espoir dans la production d'énergie par réactions nucléaires en matière condensée.

Le 8 juillet 2008, George Bush signe un texte engageant les États-Unis à réduire de moitié des émissions des GES d'ici à 2050, à Toyako (Japon), dans le cadre d'une réunion du G8.

Les décisions pour réduire les émissions de CO2 sont prises par les états fédérés : en 2005, 18 de ces états obligeaient les producteurs d’électricité à utiliser en partie des sources d’énergie renouvelables.

En 2005, les maires de 136 villes américaines, ont pris l'engagement d'appliquer les normes du protocole de Kyoto et à réduire d'ici 2012 leurs émissions de gaz à effet de serre de 7 % par rapport à 1990.

L'état du Nevada a pour objectif d'atteindre le seuil de 20 % de sa consommation en énergie renouvelable, d'ici 2015, notamment grâce aux centrales solaires installées dans le désert.

En outre, à l'initiative du maire de Seattle, 166 grandes villes américaines, dont New York et Boston, se sont engagées solennellement à respecter le protocole de Kyoto en mars 2005.

Alors que la population californienne représente 12 % de la population américaine, elle ne consomme que 7 % de l’électricité produite dans le pays ; ainsi, la Californie se trouve à la première place pour la rentabilité énergétique par personne. L'État s'est engagé à limiter les émissions de gaz à effet de serre : les objectifs annoncés sont une diminution de 11 % avant 2010 et de 87 % avant 2050. Le 30 août 2006, le gouvernement et le Parlement de Californie signent un accord pour diminuer la production de gaz à effet de serre, mettant l’État en conformité avec le protocole de Kyoto. La décision AB32 (Global Warming Solutions Act) a été prise de réduire d’un quart les émissions de gaz à effet de serre d’ici 2020. Des sanctions financières seront prises contre les industries qui ne respectent pas cet engagement. Un marché de permis d’émissions sera créé et contrôlé par l’Air Resources Board.

La Californie s'est aussi engagée à respecter des règles plus strictes sur la consommation et les pots d'échappement de véhicules neufs ; cette politique est imitée par deux autres États de l'Ouest : Washington et Oregon. Le 20 septembre 2006, Bill Lockyer (en) le ministre de la Justice de Californie, lance des poursuites judiciaires contre trois constructeurs automobiles américains et trois japonais, et leur demande des dommages et intérêts pour la pollution qu'ils engendrent. Selon lui, les véhicules automobiles représentent 30 % des émissions de dioxyde de carbone de l'État.

En 2005, le gouverneur républicain Arnold Schwarzenegger proposait que le budget de l'État de Californie finance à hauteur de 6,5 millions de dollars la construction de stations pour les véhicules roulant à l’hydrogène.

Le code d'éducation de la Californie (chapitre IV, sections 8700 à 8784) insiste pour que les élèves soient sensibilisés aux problèmes de l'environnement.

Grâce à son bon ensoleillement, la Californie développe l’énergie solaire : l’État abrite des collecteurs cylindro-paraboliques dont la puissance atteint 80 MW, la plus grande centrale à tour comme Solar one puis Solar 2 ne dépasse pas 10 MW.

Un projet de loi oblige les promoteurs immobiliers à installer un système d’énergie solaire sur 15 % des nouvelles maisons construites en Californie à partir de 2006. Le projet de loi prévoit que, d’ici 2010, 55 % des maisons seront équipées en panneaux solaires. Le gouverneur Arnold Schwarzenegger avait fait campagne pour inciter à installer des systèmes solaires dans la moitié des maisons de l’État à partir de 2005.

La centrale thermo-solaire Nevada Solar One est en construction depuis le 11 février 2006 à Boulder City. À terme, elle développera une puissance de 64 MW et sera la troisième du monde. Selon ses concepteurs, la centrale devrait permettre d'éliminer un volume de pollution équivalent à la suppression d'un million de voitures en circulation sur le territoire des États-Unis.

La Californie a adopté une loi qui contraint les grands groupes automobiles à vendre des véhicules respectant des normes strictes de rejets de CO2.

La Californie est l’État où l’énergie éolienne est la plus développée avec une capacité de production de plus de 2040 MW installés en 2004, loin devant le Texas (1293 MW). La principale région de production se trouve au nord de l'État, à l'est de San Francisco.

À 150 km au nord de San Francisco, 19 centrales géothermiques (350 puits) sont contrôlées par la société Calpine dans les comtés de Lake et de Sonoma. Elles produisent environ 850 mégawatts, c'est-à-dire presqu'autant qu'une petite centrale nucléaire.

Un point de débat est à quel degré les nouveaux pays industrialisés tel que l'Inde et la Chine devraient restreindre leurs émissions de CO2. Les émissions de CO2 de la Chine ont dépassé celles des États-Unis en 2007, alors qu'elle ne produit que 5,4 fois moins de richesses que l'UE ou les États-Unis, et elle n'aurait dû, en théorie, atteindre ce niveau qu'aux alentours de 2020. En 2007, la Chine est le premier producteur et consommateur de charbon, sa première source d'énergie, qui est extrêmement polluante. De plus, l'augmentation du niveau de vie accroît la demande de produits « énergivores » tels que les automobiles ou les climatisations.

L'humanité rejette actuellement 6 Gt (gigatonne = milliard de tonnes) d'équivalent carbone par an dans l'atmosphère, soit environ une tonne par habitant. On estime que les océans en absorbent 3 Gt et qu'il faudrait donc abaisser les émissions de gaz à effet de serre de moitié pour arrêter d'enrichir l'atmosphère, ce qui représente une émission moyenne de 500 kg d'équivalent carbone par habitant. Chaque français en émet environ deux tonnes, soit quatre fois plus qu'il ne faudrait. En dehors de mesures collectives, des personnalités ont esquissé les gestes quotidiens à mettre en œuvre, dès aujourd'hui, pour limiter le réchauffement climatique comme Jean-Marc Jancovici ou Al Gore.

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Centre de ressources en impacts et adaptation au climat et à ses changements

Le Centre de ressources en impacts et adaptation au climat et à ses changements (CRIACC) est un organisme de météorologie canadien qui a pour but de rendre accessible l'ensemble des informations de base qui sont disponibles et nécessaires afin de produire des études scientifiques multidisciplinaires valides et utiles dans le domaine des impacts et de l'adaptation au climat, à sa variabilité et aux changements anticipés au Québec. Il a été fondé en partenariat par le Service météorologique du Canada (région du Québec) et le centre Ouranos, un consortium sur la climatologie régionale et l'adaptation aux changements climatiques qui regroupe plus de huit ministères et organismes québécois, trois universités (Université du Québec à Montréal, Université McGill et l'Université Laval) et l'Institut national de la recherche scientifique.

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Enjeux du réchauffement climatique

Cet article examine les enjeux du réchauffement climatique pour l'humanité.

En 1824, que le physicien français Joseph Fourier découvre le phénomène de l'effet de serre et son effet sur le bilan thermique de la Terre. Sa découverte est demeurée dans la sphère scientifique et n'a pas atteint la sphère économique et politique, alors occupée par la révolution industrielle en Occident. Dans les années 1990, cette question a refait surface à échelle mondiale, lorsque le GIEC est arrivé à la conclusion que, très probablement , le climat de la Terre se réchauffait du fait de l'activité anthropique. Des enjeux nouveaux émergent pour des secteurs localement très vulnérables aux changements cilmatiques tels que l'agriculture ou la forêt, ou encore les zones habitées situées sous le niveau de la mer (Polders) ou les îles basses (AOSIS : alliance des petits états insulaires, menacée par une augmentation du niveau de la mer). Les zones chaudes ou subdésertiques sont concernées par un risque accru de désertification, salinisation ou incendies alors que les constructions appuyées sur le pergélisols perdent leur stabilité là où il fond anormalement.

Cet avant-bilan a été fait alors que les énergies fossiles étaient à leur apogée et alors que les industries, individus et sociétés n'en ont jamais été aussi dépendants, à tous les niveaux géographiques. Des discussions ont alors préparé la convention de Rio dont les acteurs ont été pour la première fois réunis à une même table de discussion dans le but d'arriver à des accords (conventions, déclarations).

L'économie, aux premières loges de l'argumentation, subira elle aussi les conséquences du dérèglement climatique. Un des enjeux majeurs du XXIème siècle sera de conjointement développer des stratégies de lutte contre les émissions de CO2 et d'adaptation aux dérèglements climatiques et à leurs conséquences sociales, économiques, agronomiques et environnementales.

La négociation climatique s'est effectuée dès la remise du premier rapport du GIEC de 1990, qui a débouché sur le sommet de la terre tenu à Rio de Janeiro en 1992. Cette conférence établissait une série de normes en matière de lutte contre le réchauffement climatique et en faveur du développement durable, sans toutefois imposer aucune contrainte aux pays signataires. Cette conférence a permis « d'admettre le fait politique de la réalité scientifique du risque du changement climatique » (Crowley, 2000).

La divergence entre les états était claire et les tensions parfois vives entre les niveaux ministériels. Toutefois, les enjeux de tenir une telle conférence n'ont pas été dictés uniquement dans l'optique d'un réchauffement du climat. Effectivement, la liaison avec la sécurité énergétique mondiale, l'émergence du tiers monde comme grand consommateur potentiel d'énergie et le maintien d'une consommation abondante des États-Unis, ont pesé dans la balance. Il semble qu'aujourd'hui, la coopération internationale doit suivre trois axes complémentaires : la coopération politique, la coopération technologique et la coopération financière. On peut, en suivant ces trois axes, effectuer plusieurs propositions telles que : la fixation d'objectifs à long terme d'ici 2050, le renforcement des marchés du carbone, un accord spécifique sur la déforestation évitée ou encore la mise en place d'accords sectoriels. Une réflexion dans ce sens permettrait de renouveler l'approche de la négociation climat.

La guerre du Golfe de 1991 au Moyen-Orient s'insère dans le contexte et illustre la primauté des intérêts énergétiques américains sur la question environnementale. La peur de se faire dépasser par les blocs émergents a amené les États-Unis à rejeter tous les pourparlers en matière de Quota d'émission de gaz à effet de serre et de taxes sur le carbone, qu'ils percevaient comme une « restriction de la souveraineté du Congrès américain » (Hourcade, 2001) et une entorse au libre échange.

La majeure partie des pays en développement n'ont pas ratifié le protocole de Kyoto, mais à la base ce sont les pays industrialisés qui sont la source du problème avec les États–Unis en tête. C'est dans cette optique que la première étape passe par la volonté d'assumer cette responsabilité. « Le plus grand danger planétaire qui planera sur la paix dans le monde ces prochaines années découlera non pas des actes irrationnels d'États ou d'individus, mais des demandes légitimes des démunis du monde entier. » (Cloutier et Debresson 2004). L'avènement de Kyoto accentue davantage la dissymétrie entre les différents acteurs. La puissance de groupes de pression pétroliers, charbonniers et électriques suffisent à montrer le poids des intérêts. » (Crowley, 2000). Avec Kyoto, de nombreuses solutions sont avancées, la diversification des ressources énergétiques et les bourses du carbone, mais seront jugées trop contraignantes par les États-Unis. En effet, ces derniers n'étaient pas prêts à lancer de tels marchés et n'avaient aucun « schéma opérationnel » (Hourcade, 2001), ayant basé l'ensemble de leur géostratégie sur le pétrole. De plus, les quotas d'émissions sont inacceptables pour les pays en développement qui se doivent de réduire leurs émissions existantes par rapport à 1990. Les pays du Sud et membres du G 7 voient donc une initiative des pays du nord pour restreindre leur développement.

Alors que les États-Unis, la Chine et l'Australie rechignaient à soutenir le protocole de Kyoto, l'Union européenne s'est a été leader dans le dossier du réchauffement climatique. L'Europe a tenu a été contrainte de négocier en un bloc homogène pour des raisons de subsidiarité et de non concurrence déloyale entre états, ce qui lui a aussi permis de rappeler son poids géopolitique.

Le GIEC a rappelé à l'Europe sa vulnérabilité face au risque de Submersion et d'érosion côtière pour sa façade ouest mais aussi les risques de sécheresses graves (salinisation, désertification, incendies pour le sud européen). Les modèles projettent d'importantes différences régionales et locales. Les capacités de résilience écologique des écosystèmes deviennent aussi un enjeu socio-économique (Beaucoup d'usines chimiques, de raffineries, de grands ports stratégiques, des centrales électrique, dont nucléaires sont construites sur les littoraux. Ce sont aussi sur des atolls vulnérables à la submersion qu'on a fait de nombreux essais nucléaires (Moruroa en particulier...) Ce sont aussi sur les littoraux qu'on subsisté de nombreux milieux naturels précieux et menacés (par exemple en France coûteusement achetés par le Conservatoire du littoral en France) ; Ils abritent une partie importante des réserves naturelles et de la biodiversité mondiale. De nombreux récifs du domaine ultramarin de l'UE risquent de ne pas pouvoir croître assez vite pour s'adapter à une montée de l'eau, surtout si celle-ci devient plus turbide et polluée en raison d'une augmentation de l'érosion, ce qui semble être déjà le cas. Beaucoup de ressources sont menacées par la montée des océans ou le réchauffement des écosystèmes terrestres.

Dans le même ordre d'idée, R.J. Eaton, PDG de Chrysler, avance que « 97 % du CO2 provient de sources naturelles et les autos ne contribuent que pour un huitième de la faible partie de CO2 attribuable aux humains » (Ibid).

Dans son rapport de 700 pages remis au gouvernement britannique, le rapport Stern, l'ex-économiste de la banque mondiale Nicholas Stern parle de coûts allant jusqu'à 7 000 milliards de dollars si les gouvernements ne prennent pas de mesures radicales au cours des dix prochaines années. Dans l'ensemble, il décrit des coûts pouvant aller jusqu'à 6,8 trillions de dollars, ce qui représente un coût plus élevé que les deux grandes guerres mondiales et que la crise économique de 1929. De plus, son rapport parle de plus de 200 millions de réfugiés victimes de sécheresse et d'inondations par année (Stern, 2006). La FAO abonde dans le même sens. Celle-ci mentionne le fait que 65 pays en développement comptabilisant la moitié de la population, subiraient des pertes de 280 millions de tonnes, soit 16 % du PIB agricole et 56 milliards de pertes, sous l'effet des changements climatiques (FAO, 2005). La Chine est une des rares bénéficiaires de la situation, avec une augmentation de 15% de sa production céréalière pour 360 millions de tonnes de plus. (Ibid) Selon L'OCDE, les pays en développement sont les grands perdants de cette conjoncture, avec des pertes de l'ordre de 57 à 121 milliards, comparativement à des pertes oscillant entre 13,5 et 17,6 milliards de dollars pour les pays développés (Dotto, 2001). Le World Watch Institute est aussi très pessimiste, il estime qu'en 2025, 40% de la population mondiale pourraient vivre des épisodes de stress hydrique (Ibid). La ségrégation sur le plan territorial est donc très forte et les différents pays ne seront pas touchés à parts égales par le réchauffement. Cette situation, pourrait dégénérer en conflit armé car des ressources en eau sont indispensables, tandis que les sources d'eaux douces pourraient être mises à rudes épreuves à certains endroits de la terre.

L'agriculture des États-Unis serait aussi fortement touchée par les changements climatiques, et ce, même si leur position demeure bien tranchée sur la question. L'industrie agroalimentaire américaine, tout de même très puissante, subirait de lourdes pertes. En somme, en modifiant des variables comme la température, la pluviométrie, la qualité des sols, le drainage et l'érosion, l'agriculture s'y trouverait modifiée dans son ensemble et certaines espèces agricoles considérées sténotherme et peu tolérantes aux changements brusques s'en trouveraient perturbées. En effet, dans un scénario à triplement des émissions préindustrielles, les pertes agricoles oscilleraient entre 10 et 25 % de la valeur pour la période 2020-2049 et de 27-69 % pour la période allant de 2070-2099 (Shlenker et Al, 2006). Cette analyse a été réalisée pour l'est du 100e méridien qui établit la limite entre l'agriculture pluviale et irriguée et qui est le grenier des États-Unis avec 72% du rendement agricole (Ibid). L'ouest plus aride et reposant sur l'agriculture irriguée répond à une dynamique toute différente avec la Californie en tête. Celle-ci répond directement à la disponibilité de la couverture neigeuse des montagnes de la Sierra Nevada qui lui fournissent 75% de son eau au printemps et en été. Cette couverture neigeuse pourrait décliner de 30 à 70% dans un scénario à doublement des émissions causant des effets dramatiques pour l'agriculture et les besoins urbains en eau, plus criants en période de sécheresse (Ibid).

Néanmoins pour nuancer ces "prévisions" rappelons que les observations montrent que le centre des Etats-Unis s'est refroidi durant une bonne partie du 20ème siècle et que certains états sont plus froids que dans les années 30 .

L'ensemble des impacts découlant de cette étude pourrait être projeté dans le monde entier, mais avec sûrement certaines réserves. Cette projection pourrait aussi s'appliquer pour les hauts massifs en Anatolie qui sont le siège du fleuve Euphrate et des montagnes du rift éthiopien qui alimentent le Nil.

C'est en 1998 que le tournant vert s'est accompli pour l'Allemagne lorsque le parti SPD avec Gerhard Schröder en tête et le parti vert de Joschka Fischer ont fait une alliance, soit la coalition rouge-verte. Cette alliance a fait en sorte que les SPD-Verts avec 47,6 % des suffrages ont remporté de justesse cette élection contre les autres partis (la CDU/CSU, le FDP et le PDS), qui en avaient 46,4 %. Ce virage vert a entraîné une réingénierie fulgurante des modes de production allemands, ce qui n'a pas été sans contrainte pour le système social .

L'Allemagne est un géant industriel, soit le 4e pays au niveau mondial avec 432 794 milliards de dollars (De Koninck et Rousseau, 2006) par année provenant de ce secteur. Son secteur charbonnier est aussi fort prépondérant depuis longtemps, ce qui lui donne fort à faire pour se restructurer. Pour atteindre ses objectifs de Kyoto, l'Allemagne se devait de réduire ses émissions de 21% par rapport à l'année de référence de 1990 (OCDE, 2006). En comparaison, l'ensemble de l'Union européenne ne devait réduire ses émissions que de 8 % (Ibid). De plus, l'alliance rouge-verte convenait aussi à l'abandon du nucléaire d'ici 2020, ce qui ne conduit à rien de favorable pour la lutte aux gaz à effet de serre, puisqu'un tiers de l'énergie produite provient de ce secteur (Science Allemagne, 2002). Sous cette conjoncture, on s'attend à ce que les émissions de CO2 augmentent de 45 millions de tonnes, pour combler le vide laissé par le nucléaire (Ibid). On mise donc sur les énergies renouvelables et, bien sûr, l'efficacité énergétique.

L'Allemagne, en 2002, était déjà parvenue à réduire de 18% (OCDE, 2006) ses émissions de gaz à effet de serre. Pour en arriver là, le gouvernement a eu recours à une multitude de mesures.

L'Allemagne va plus loin et a pour objectif de réduire ses gaz à effet de serre de 40% à échéance 2020 . Pour ce faire, le ministre vert Sigmar Gabriel propose des mesures pour réduire les émissions de 270 millions de tonnes.

Actuellement 214 000 personnes travaillent dans le secteur des énergies renouvelables (Regierung, 2007) et ce chiffre est toujours en hausse. Des pays qui montrent l'exemple, comme l'Allemagne, ont montré que la protection de l'environnement ne représentait en rien un fardeau pour l'économie (Science Allemagne, 2002). Ce dernier se retrouve aussi en bonne posture sur le marché des quotas d'émissions et des bourses du carbone.

Le Canada au début des années 1980 était un leader en matière climatique. Ce rôle se retrouva à l'apogée à la conférence de Rio où il joua un rôle de premier plan. Le Canada a signé le protocole de Kyoto en 1997 et l'a ratifié en 2002. Ces engagements faisaient en sorte qu'il devait réduire de 6% ses émissions atmosphériques par rapport au niveau de 1990, et ce, jusqu'à 2012.

La forte dépendance du Canada envers les États-Unis en matière économique et commerciale a obligé le gouvernement alors en place à faire preuve de très peu d'autonomie et à suivre la position états-unienne. Néanmoins le Canada (poussé par le Québec) vient de mettre en place (le 1er octobre 2007) une taxe sur le carbone qui l'inciterait à davantage atteindre ses objectifs.

Brian Mulroney et Jean Chrétien étaient tous les deux en faveur d'une action mondiale concertée dans le dossier des changements climatiques. Cependant, la venue d'un nouveau gouvernement conservateur piloté par Stephen Harper change la donne et la question environnementale est reléguée au second plan, au détriment du développement économique. Ce dernier en 2006 a affirmé son désir de retraiter du protocole de Kyoto qu'il percevait comme un complot socialiste tout en remettant en cause la fameuse courbe du Bâton de Hockey. Sa position cadre très bien avec celle du président américain George W. Bush et avec celles des lobbys du pétrole. Ce même gouvernement vient de publier un rapport d'étude sur les coûts qu'engendrerait le respect des objectifs de Kyoto. Ce rapport fait état d'une augmentation de 25 % du taux de chômage, soit une perte nette de 275 000 emplois. De plus, limiter le tiers des émissions dans le secteur des transports, selon ce rapport, ferait doubler le prix du gaz naturel et augmenterait de 60 % le coût de l'essence. De plus, cette étude évalue que limiter les émissions d'une tonne de carbone coûte en moyenne 195 $. Cependant, les effets sociaux positifs ne sont pas inclus dans ce rapport, comme les marchés des énergies renouvelables et les bourses du carbone.

Le gouvernement conservateur s'est tout de même doté d'un plan de lutte aux gaz à effet de serre. Ce plan permettrait aux émissions de GES d'augmenter jusqu'en 2012 pour ensuite les faire diminuer de 20 % sous le niveau de 2006 en 2020. Les émissions seront toutefois 10 % plus élevées que ce que Kyoto prévoyait.

En 2003, le Canada émettait environ 740,2 mégatonnes de GES et ce chiffre en 2007, selon la croissance économique actuelle, devrait être encore plus élevé.

La majeure partie des provinces ne veulent pas payer pour la pollution induite par les sables bitumineux de l'Alberta, d'autant plus que l'Alberta refuse de freiner l'extraction de ses hydrocarbures.

Le potentiel d'extraction dans les sables bitumineux est important. À l'aube 2004, on estimait que les réserves s'établissaient à 315 milliards de barils. Cette abondance a amené une ruée vers l'or noir canadienne et de nombreuses compagnies étrangères s'y sont établies. L'extraction en Alberta est de 1 million de barils par jour, mais les États-Unis font actuellement pression pour monter la capacité d'extraction à 5 millions de barils par jour. Ces derniers pourraient devenir de la sorte moins dépendants de l'or noir du Moyen-Orient et pourraient s'offrir cette ressource stratégique.

Il faut des quantités importantes d'eau pour produire un baril de pétrole brut synthétique. Entre 2 et 4,5 barils d'eau sont nécessaires pour produire un seul de ces barils . Actuellement, le gouvernement a approuvé l'utilisation de 370 millions de mètres cubes d'eau (2,3 milliards de barils) de la rivière Athabasca par an. Cependant, l'ambitieux programme d'extractions pourrait faire monter ce chiffre à 529 millions de mètres cubes (3,3 milliards de barils).

Au niveau des émissions atmosphériques, les sables bitumineux sont ce qui a fait le plus augmenter les émissions atmosphériques au Canada. D'importants progrès ont été réalisés pour améliorer le processus de transformation vers le brut, mais la production additionnelle annule les gains et finalement la production totale continue d'augmenter. À l'aube 2015, on estime que les émissions totales pourraient être de 67 mégatonnes par an. Dans un tout ordre d'idée, on discute de technologies servant à capter le CO2 à l'intérieur des couches géologiques sédimentaires, une fois les hydrocarbures extraient, mais ce projet est uniquement au stade d'étude de faisabilité.

Le Québec a un assez bon bilan d'émissions de GES, grâce aux énergies renouvelables. En effet, 94% de la puissance du Québec est de source hydraulique et les émissions du secteur de l'énergie ne comptent que pour 1,7 % des émissions totales. Cependant, nous ne pouvons pas dire que l'hydroélectricité est totalement propre puisqu'elle dénature nombre de rivières, mais elle a l'avantage d'être peu polluante. En 1990, le Québec émettait 85,3 mégatonnes de GES contre 90,9 en 2003. L'objectif vert du Québec est de réduire de 10 Mt dans la période 2006-2012, soit une baisse de 1,5 % par rapport au niveau de 1990. C'est majoritairement dans le secteur du transport qu'il faudra concentrer les efforts puisqu'il est la principale source d'émission, avec 37,4 % des émissions.

Le protocole de Kyoto est la plus grande réalisation en matière de négociation sur le climat, à ce jour et ce même si les mesures prises sont largement dépourvues d'impact. En effet, seulement 37 pays industrialisés ont ratifié le protocole et accepté d'émettre 5,2 % moins qu'en 1990. Cependant, c'est plutôt une baisse de l'ordre de 40 à 60 % qui serait nécessaire pour stabiliser le climat (Barrette, 2006). De nombreux grands acteurs sont absents du protocole, faisant en sorte que Kyoto a une portée très limitée. De plus, les pays qui ont ratifié Kyoto risquent de voir certaines entreprises se délocaliser pour ne pas avoir à subir les contraintes liées au protocole.

Néanmoins, la prise de conscience est plus grande et les initiatives individuelles et gouvernementales commencent à être plus nombreuses.

Certains États ont leur propre mécanisme de lutte, comme la Californie, qui s'engage à réduire les émissions provenant des voitures de 30 % à échéance 2016 (Duval, 2005). Neuf États du nord-est ont aussi un système de permis d'émission proche de celui de l'Europe. Ce même système en Europe a vu des transactions de l'ordre de 1,37 milliard d'euros pour 90 millions de quotas transigés dans les six premiers mois de 2005 (Commission européenne, 2005). Ce système a aussi l'avantage de créer de l'emploi, a induit de nouveaux marchés et plus important encore, il a mis le poids de la pollution sur les épaules des entreprises et non sur celui des individus. En ce moment, la tonne de carbone se vend 10 euros (Ibid). Actions connexes que ce marché peut avoir s'il est étendu, il pourrait permettre de réduire la déforestation de 50 % sous une taxe carbone de 12 $ US/tonne (Kindermann et Al 2006). La déforestation produit 1,1 gigatonne de carbone par année et est la deuxième source de gaz à effet de serre (Ibid). Ce phénomène ferait en sorte qu'il serait plus profitable de préserver les puits de carbone, en l'occurrence la forêt, plutôt que de l'exploiter pour son bois ou pour l'agriculture.

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Histoire du climat

Retracer l'histoire du climat jusqu'à l'époque contemporaine et l'apparition du phénomène anthropique du réchauffement climatique revient à examiner les évènements de l'histoire du monde et leur corrélation avec les différentes phases de réchauffement et de glaciation ponctuant les changements climatiques successifs.

Les points 1 et 2 illustrent, malgré leur manque de lien direct avec le sujet de cet article , l'intérêt des hommes pour relier, avec plus ou moins de bonheur, leurs observations à la téléologique historique. Le fait que l'on se base sur la teneur de l'air pour assurer cette description, et non du sol comme auparavant (discipline de la stratigraphie, fouilles archéologiques), constitue une approche toute à fait novatrice.

L'apparition actuelle d'un historique de la température du globe remontant à 650 000 ans avant le présent rend aujourd'hui possible une telle rétrospective, rapprochements entre science du climat et science historique qui cette fois ne relèvent ni de mythologie eschatologique ni d'une idéologie humaniste.

Une des théories antérieures à la prise de conscience actuelle relie l'extinction des dinosaures à une brusque glaciation : il s'agit de celle du Crétacé.

Les méthodes de datation radiométrique utilisent la décroissance régulière de la radioactivité de certains isotopes dont la période radioactive est connue. Ces méthodes ne permettent pas d'accéder directement à des informations sur les climats mais elles constituent des sources d'information fondamentales dans la reconstitution historique des paléoclimats.

Plus la méthode utilisée peut remonter loin dans le temps, plus la marge d'erreur est élevée. La méthode de datation à l'uranium-thorium fournit par exemple des résultats avec des écarts-types importants, mais elle permet de dater des échantillons très anciens. À l'inverse, la datation au carbone 14 est relativement précise mais elle ne peut concerner que des matériaux organiques relativement récents. Comme le carbone 14 est présent dans le cycle du carbone notamment sous forme de CO2, son utilisation est très fréquente et peut renseigner sur la quantité de CO2 présente à une année donnée, ce qui est très pertinent dans l'analyse de l'histoire du climat.

Aux latitudes moyennes, les sédiments des lacs sont une source d'information, notamment dans les lacs dimictiques, c'est à dire qui se mélangent à deux reprises dans l'année. De simples carottages permettent d'y étudier les strates « varvées » (une « varve » est un « couplet » représentant un an de sédimentation). Au printemps, les sédiments sont pâles et proviennent des rivières qui se déversent dans le lac, alors qu'en hiver, des particules foncées et plus fines y décantent. Les variations d'épaisseur des varves indiquent ainsi par exemple des étés longs ou un hiver plus froid. Si la séquence varvée se dirige davantage vers une varve prédominante, c'est que le lac se dirige davantage vers un côté amictique, c'est à dire couvert de glace à l'année longue et un seul mélange des eaux annuels.

La succession des couches de substrats est un excellent indicateur climatique. Il offre par exemple (par les carottages) des indices de transition d'un milieu forestier vers un milieu plus aride ou plus froid. Imaginons un cours d'eau en perte de vitesse et en voie d'épuisement : en premier lieu, sa zone marécageuse s'étend et est colonisée par la forêt qui lui est subjacente. Ensuite, la zone marécageuse est de plus en plus colonisée par la forêt. Cependant, un assèchement du climat conduit la forêt à devenir plus arbustive et sous forme de lichen et à se transformer davantage en tourbière, lieu de décomposition des éléments végétaux. La coupe stratigraphique pourra illustrer cette transition. Au départ, on retrouve les argiles, témoins de la période plus chaude et humide. Ensuite, on retrouvera des alluvions de terrasses fluviales, avec des débris végétaux. Viendront ensuite le bois et la tourbe, témoins de la période plus froide, mélangés à du lichen. Dans le cas, d'un lieu sous influence d'inlandsis, ces vestiges pourraient être recouverts de till, c'est-à-dire des roches arrachées et compactées, concassées en fines granules et très compactes, érigées sous l'action de la glace. Les moraines sont aussi des faciès qui se retrouvent au front des inlandsis et sont souvent composées de till. Cependant, l'érosion d'une couche mise à nue, sous l'action du vent ou de la glace peut biaiser les résultats. Il est aussi possible de dater les éléments végétaux comme le bois et la tourbe pour découvrir à quelle date les conditions ambiantes du climat étaient présentes. Il est également possible de comparer deux strates, d'obtenir des datations absolues pour chacune d'elles et de déterminer en combien de temps la transition s'est effectuée.

Les forages des grandes calottes de glace présentes aux pôles sont de très bons indicateurs climatiques, puisque les inlandsis polaires sont en place depuis des milliers d'années. C'est donc une incroyable banque de donnée climatique qui se trouve piégée dans la glace. Les forages EPICA et Vostok en Antarctique ou au Groenland sont principalement effectués dans le but de reconstituer les paléoclimats. Il est aussi possible de faire du carottage océanique, pour comparer les résultats issus du carrotage glaciaire et océanique.

Les proportions entre les deux isotopes naturels de l'oxygène O16 et O18 sont également très intéressante à étudier. L'oxygène 16 représente 99,76 % de l'oxygène terrestre, tandis que l'oxygène 18 en représente 0,2 %. Durant une glaciation le rapport O18/O16 est plus faible dans les glaciers et plus élevé dans les océans. L'isotope O16 est prisonnier dans la glace et s'évapore des océans, étant le plus léger. Comme l'eau des précipitations est immobilisée sous forme de glace au cours d'une période glaciaire, le niveau des mers baisse et les inlandsis augmentent leur volume. Lors d'un réchauffement du climat, le processus s'inverse. Les glaciers fondent et l'oxygène 16, plus léger que le 18, s'écoule vers l'océan faisant augmenter le rapport O18/O16. Dans l'océan l'effet y est inverse, l'ajout d'oxygène 16 dû à la fonte des glaciers, fait diminuer le rapport O18/O16 et fait augmenter le niveau marin.

La teneur en méthane et en dioxyde de carbone de l'océan et des glaciers est également intéressante. Lors d'une glaciation, la teneur en CO2 est faible dans l'atmosphère et dans les glaciers. Cependant, l'eau froide incorpore des tonnes de CO2, par sa pompe thermodynamique et par la pompe biologique. La teneur en CO2 est donc très élevée dans l'océan. Dans le cas d'un réchauffement, l'eau libère du CO2 vers l'atmosphère, faisant baisser la teneur océanique mais augmenter la teneur atmosphérique. L'eau est alors moins productive et moins riche en sels minéraux. L'activité du méthane est semblable : lorsqu'il fait plus chaud, la teneur en méthane est très élevée dans l'atmosphère, vue la plus forte décomposition. Dans l'océan, c'est l'inverse : comme la biomasse y est plus élevée durant une période glaciaire, la décomposition y est plus intense aussi.

Il est possible de faire des datations isotopiques dans une strate de glace ou dans une carotte océanique. Les bulles d'airs présentes à l'intérieur de la glace peuvent être datées par l'utilisation des isotopes. Même chose, dans les océans les organismes planctoniques, comme les foraminifères à coquille calcaire et les diatomées à coquille de silice peuvent être datées.

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Climatologie

Coupe verticale de l'atmosphère terrestre

La climatologie, branche de la géographie physique, est l'étude du climat, c'est-à-dire la succession des conditions météorologiques sur de longues périodes dans le temps. L'étude du temps à court terme est le domaine de la météorologie.

En règle générale, le climat ne varie pas, ou assez peu, en un endroit donné du globe, sur une durée de l'échelle du siècle. Mais sur des temps géologiques, le climat peut changer considérablement. Par exemple, la Scandinavie a connu plusieurs périodes glaciaires dans le dernier million d'années. L'étude des climats passés est la paléoclimatologie. Cette étude en fonction de l'histoire humaine s'appelle climatologie historique.

La climatologie s'appuie sur des relevés météorologiques historiques, comme sur des mesures relevées par satellite, mais aussi l'épaisseur du manteau neigeux, le recul des glaciers, l'analyse chimique de l'air emprisonné dans la glace, etc.

La connaissance de nombreux paramètres, comme la température à différentes altitudes, l'influence des gaz à effet de serre, l'humidité relative, l'évaporation océanique, est nécessaire pour produire des modèles climatiques numériques et anticiper les changements du climat que l'on peut prévoir à plus ou moins long terme (30 ans).

Si la climatologie s'intéresse essentiellement à l'étude et à la classification des climats existants sur terre, une partie de la discipline traite aussi de l'interaction entre climat et société; que ce soit l'influence du climat sur l'Homme ou de l'Homme sur le climat.

Ismahan est fan de la climatologie...

L'air en son sein est défini en termes de température, pression, charge humide et mouvements ou direction( horizontaux et verticaux).

La partie de l'atmosphère la plus proche de la Terre est donc la troposphère, dans laquelle se jouent les principaux phénomènes météorologiques. Cette couche de l'atmosphère n'apparaît pas régulière dans la mesure ou l'on observe une épaisseur plus importante au niveau de l'équateur (17 à 18km).

Structure thermique atmosphérique et couches.

L'air, dans cette basse couche (8 à 9km) est soumis à d'importantes turbulences. Cette instabilité a pour origine les reliefs ainsi que les contrastes thermiques générés par les grands ensembles continentaux et océaniques. La tropopause constitue la limite supérieure de la troposphère. La température moyenne y est de -57 °C.

La stratosphère.

La mésosphère.

Le gradient thermique redevient négatif. Il est à 80 km d'altitude d'environ -65 °C. La mésopause constitue sa limite supérieure.

L'ionosphèreou thermosphère de 80 à 100 km environ. Les température augmentent fortement. On assiste à l'intérieur de cette couche atmosphérique au phénomène de dissociation des molécules d'hydrogène et de dioxygène.*La thermopause, limite supérieure reste floue.

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Source : Wikipedia