En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de cookies pour vous proposer des publicités adaptées à vos centres d’intérêts, réaliser des statistiques ainsi qu’interagir avec des réseaux sociaux.

Pour en savoir plus et paramétrer les cookies

Identifiez-vous ou Créez un compte

climat : passé et avenir

Mesures de paléoclimatologie
Mesures de paléoclimatologie

1. Les climats du passé

1.1. Le paradoxe du « Soleil faible »

L’histoire de notre planète s'étend sur plus de quatre milliards d'années. Les astrophysiciens nous disent que le Soleil est devenu graduellement plus lumineux pendant cette période, et qu'il devait être sensiblement plus faible (de 30 % ?) il y a 3,8 milliards d'années. Pourtant, les indices géologiques montrent que l'eau existait bien sous forme liquide à cette époque, que la Terre n’était pas complètement couverte de glaces, qui auraient d'ailleurs empêché son réchauffement vers l'état présent. Même si une révision de la théorie de l'évolution solaire pourrait l'affaiblir, ce « paradoxe du Soleil faible » souligne l'importance des processus propres à la Terre dans la détermination de ses climats. On sait que l'atmosphère contenait davantage de gaz carbonique dans un passé très lointain, et donc que l'effet de serre devait être plus fort.

1.2. Le mouvement des continents

Sans remonter aussi loin, et en ne considérant que les derniers 300 millions d'années, on sait que les continents n'ont pas toujours occupé la situation qu'ils occupent aujourd'hui, et que l'atmosphère et la vie ont évolué, avec des climats la plupart du temps plus chauds qu'aujourd'hui.

L'analyse des rapports isotopiques dans les sédiments marins nous apprend que le climat s'est progressivement rafraîchi depuis 55 millions d'années, que les calottes glaciaires ont commencé à apparaître il y a environ 40 millions d'années, ce qui correspond à l'époque du soulèvement de l'Himalaya et du plateau du Tibet. À près de 5 000 mètres d'altitude en moyenne, ce plateau modifie la circulation de l'atmosphère, notamment en ce qui concerne la mousson d'Asie. De plus, ces reliefs ont fait augmenter l'érosion physique et chimique, ce qui conduit à une diminution de la teneur atmosphérique de CO2, donc à un affaiblissement de l'effet de serre.

1.3. Alternances glaciaires et interglaciaires

Si nous ne considérons maintenant que le passé récent, le dernier million d'années, avec les continents et les reliefs sensiblement disposés comme aujourd'hui, nous constatons encore des changements climatiques de grande ampleur : avancées et reculs quasi cycliques des glaciations, aux périodes caractéristiques de – 100 000, – 40 000 et – 20 000 ans. Celles-ci se retrouvent également dans les variations des paramètres de l'orbite et de la rotation de la Terre étudiées notamment par Milutin Milankovitch avant 1940, mais l'on n'arrive pas à expliquer toute l'ampleur des variations climatiques à partir des seules variations astronomiques, sans invoquer des mécanismes d'amplification.

Nos connaissances des variations climatiques ont beaucoup avancé avec les progrès de l'analyse isotopique et l'extraction de carottes de glaces du Groenland et de l'Antarctique. La carotte de glace de la station soviétique de Vostok, en Antarctique, analysée par l'équipe de Grenoble, représente 160 000 ans d'histoire climatique. En plus des variations dans la température et dans le volume global des glaces, révélées par l'analyse des rapports deutérium/hydrogène et oxygène16/oxygène18 dans la glace même, on a su extraire – sans les contaminer – des bulles d'air piégées à ces différentes époques. Les variations mesurées dans les teneurs atmosphériques de CO2 et de méthane, deux gaz contribuant à l'effet de serre, suivent les variations de la température.

Pour étudier la « mémoire » du climat, les climatologues disposent ainsi de différents types de données (les « proxy » données) :
– la composition isotopique de l'oxygène, du carbone et du deutérium présents dans les sédiments lacustres ou océaniques, les glaciers ou les calottes polaires, les cernes des arbres, les strates géologiques, les stalactites, etc. ;
– des indicateurs de la faune ou de la flore du passé (plantes et pollens fossiles, animaux marins ou aquatiques, …) ;
– des indicateurs géologiques ;
– des données historiques (dates et volume des récoltes, dates des semis, des disettes, …).
Le tableau ci-après précise les caractéristiques principales des méthodes les plus utilisées.

LES PRINCIPALES SOURCES DE DONNÉES UTILISÉES POUT L'ÉTUDE DES CLIMATS DU PASSÉ

Type d'archives naturellesRésolution temporellePériode couverte (années)Paramètres climatiques déduits (signification des lettres en bas de tableau)

Pollens

Carottes océaniques

Carottes de sol

Dépôts lœssiques

Roches sédimentaires

Carottes de glace polaire

Carottes de glace de montagne

Sédiments lacustres

Dépôts coralliens

Cernes des arbres

Données historiques

1 000 ans

100 ans

100 ans

10 ans

2 ans

1 an

1 an

1 an

1 an

an-saison

jour-heure

100 000

10 000 000

100 000

5 000 000

10 000 000

400 000

1 000

1 000 000

100 000

10 000

1 000

T,H,B

T,Ce,B,M

T,H,Cs,V

H,Cs,B,M

H,Cs,V,M,O

T,H,Ca,B,V,M,AS

T,H,B,V,M,AS

T,B,M

T,Ce,O

T,H,Ca,B,V,M,O,AS

T,H,B,V,M,O,AS

T = Température ; H = Humidité ; C = composition chimique de l'air (a), de l'eau (e), des sols (s) ; B = biomasse ; V = indicateurs d'éruptions volcaniques ; M = Champ magnétique ; O = niveau des océans ; AS = activité solaire

Toutefois, malgré ces outils, de nombreuses questions se font jour, notamment celle de savoir comment faire la part entre cause et effet dans cette corrélation entre le climat et la composition de l'atmosphère. De nombreux chercheurs pensent qu'un refroidissement et des conditions moins humides conduisent – en modifiant les échanges entre biosphère et atmosphère – à une diminution de la quantité de ces gaz dans l'atmosphère, cette diminution à son tour affaiblissant l'effet de serre. L'inverse se passe une fois un réchauffement amorcé. Cause et effet se renforcent alors dans ce que l'on appelle une boucle de rétroaction positive, même si le phénomène astronomique est la cause initiale de la variation.

2. Les climats d'hier

2.1. Le recul des glaces

Le dernier maximum glaciaire est tout récent : − 18 000 ans. À cette époque, les glaces couvraient une grande partie de l'Europe du Nord, du Canada et des États-Unis. Le niveau de la mer était plus bas d'une soixantaine de mètres. En Afrique, le Sahara était bien plus étendu qu’aujourd’hui.

Il y a une douzaine de milliers d'années est apparu le réchauffement. Les glaces se retirent, la mer monte, isolant l'Angleterre du nord de l'Europe et l'Indonésie de l'Asie du Sud-Est. En Europe et en Amérique, la végétation change, les forêts avancent vers le nord. Ces changements plurimillénaires se trouvent enregistrés dans les pollens piégés dans les tourbières. En Afrique, le Sahara se rétrécit, laissant des dunes fossiles présentes aujourd’hui dans le Sahel.

Le réchauffement se poursuit, mais s'interrompt brutalement (en quelques décennies seulement), il y a 11 000 ans, et pendant plusieurs siècles les glaces avancent de nouveau en Écosse. Ensuite, tout aussi brutalement, le réchauffement reprend. Ces fluctuations peuvent dépendre de la chaleur transportée vers l'Atlantique Nord par la circulation profonde des océans. Un afflux massif d'eau douce, provenant de la fonte des glaces sur le Canada, aurait arrêté la plongée d'eaux froides salées dans l'Atlantique Nord, ralentissant le flux d'eaux chaudes venant du sud.

2.2. L’avènement de l’homme

Par la suite, depuis quelque 8 000 ans, l'homme modifie la planète à grande échelle, exterminant (sauf en Afrique) les autres grands prédateurs, étendant l'agriculture et l'élevage, domestiquant progressivement la biosphère. Cette évolution se fait au cours d'une période de stabilité – toute relative – du climat. Il y a cependant eu des fluctuations climatiques :
– une période un peu plus chaude il y a 5 000 ans, avec un niveau de mer 4 mètres plus haut qu'aujourd'hui (le Déluge ?) ;
– une période moins sèche dans le Sahara ;
– l'« optimum médiéval », qui a permis aux Vikings de peupler l'Islande et d’aller jusqu'au Groenland et en Amérique du Nord ;
– le « petit âge glaciaire » des xviie et xviiie s. ;
– depuis, un petit réchauffement, mais les xixe et xxe s. sont surtout marqués par le développement industriel et l'explosion démographique, dont l’impact sur le climat s’avèrent significatif.

2.3. Le climat contemporain

Depuis le début du xxe s., la Terre est sujette à un réchauffement global, auquel se superposent des variations régionales dues à des modifications de la circulation atmosphérique et océanique de plus haute fréquence (interannuelles à multidécennales), telles que celles qui sont associées à l'ENSO (El Niño Southern Oscillation) et à la NAO (North Atlantic Oscillation). Il ne faut surtout pas confondre les deux effets.

L'augmentation des températures

La température moyenne à la surface de la Terre s'est élevée de 0,6 °C depuis la fin du xixe s., avec quelques exceptions comme au sud-est des États-Unis, au nord de la Scandinavie et de la Russie voisine, qui se sont refroidis.

Ce réchauffement est intervenu essentiellement pendant deux périodes (de 1910 à 1945, et de 1976 à nos jours), principalement aux moyennes et hautes latitudes de l'hémisphère Nord en hiver et au printemps, en conjonction pour ce qui concerne l'Europe avec la phase positive de l'oscillation nord-atlantique (NAO) qui persiste depuis 1972 et qui a atteint une phase maximale entre 1985 et 1998.

La période 1946-1975 a pour sa part été associée à un refroidissement de la majorité de l'hémisphère Nord, alors que l'hémisphère Sud continuait globalement de se réchauffer faiblement.

À l'échelle globale, les dix années les plus chaudes se sont produites depuis 1981, dont sept dans les années 1990, avec une exception marquante, le refroidissement (chiffré à 0,2 °C) résultant des grandes quantités d'aérosols émises par l'éruption du volcan Pinatubo (Philippines) en 1991, dont les effets radiatifs se sont manifestés jusqu'en 1993. L'année 1998 est considérée comme la plus chaude du deuxième millénaire, ou du moins depuis 1400. Les deux hémisphères se sont réchauffés de la même façon depuis 1860, mais l'hémisphère Nord s'est réchauffé deux fois plus vite pendant les deux périodes 1910-1945 et 1976-1999.

Sur les continents, les températures minimales ont, de manière générale, tendance à augmenter deux fois plus vite que les températures maximales (avec des exceptions, par exemple en Europe centrale ou en Nouvelle-Zélande, où elles augmentent de la même façon). De ce fait, l'amplitude diurne de température diminue. Les taux de réchauffement les plus importants sont observés aux moyennes et hautes latitudes de l'hémisphère Nord.

En altitude, on note aussi une évolution des températures : dans la troposphère, aux latitudes moyennes, le réchauffement (de l'ordre de 0,3 °C depuis 1958) se fait surtout sentir jusqu'à 1,5 km, puis il est sensiblement nul jusqu'à 8 km. Au-delà, on observe un refroidissement. Dans la basse stratosphère, le refroidissement est de l'ordre de 0,5 °C par décennie, de 0,8 °C vers 30 km et de 2,5 °C vers 50 km, ce qui est cohérent avec l'augmentation de la teneur en gaz à effet de serre et la diminution de l'ozone stratosphérique.

Ce réchauffement a pour conséquence des périodes hors gel plus longues, un retrait important de la majorité des glaciers, à quelques exceptions près au voisinage de certaines côtes, où l'avancée des glaciers résulte d'une augmentation des précipitations hivernales (Nouvelle-Zélande, Norvège par exemple), une couverture neigeuse plus faible, une diminution de la glace de mer dans l'Arctique au printemps et en été et une élévation moyenne du niveau des océans de 1 à 2 mm/an.

La température de surface des océans présente des variations similaires à celles observées au-dessus des continents.

Cette modification des températures observée au xxe s. est considérable sur une aussi courte période. Après la dernière grande glaciation d'il y a 110 000 ans, le climat global a été soumis à une série d'oscillations, dont les deux les plus proches de nous ont conduit à une période froide ayant son apogée vers 18 000 ans avant J.-C., avec une température globale inférieure de 5 °C à ce qu'elle est aujourd'hui, et un niveau de la mer plus bas de 120 m. La Manche n'existait pas, et les glaciers alpins arrivaient jusqu'à Lyon. En Scandinavie, l'épaisseur de glace se chiffrait sans doute en kilomètres.

La déglaciation qui a suivi a été progressive, et est arrivée à son terme vers 5000 avant J.-C., avec en Europe des étés plus chauds (de l'ordre de 2 °C) et des hivers plus froids qu'aujourd'hui. Il en est résulté une remontée des océans de 100 m en 10 000 ans. Des variations de la température globale de quelques degrés ont donc des conséquences très importantes.

L'eau atmosphérique

L'augmentation des précipitations globales au cours du xxe s. n'excède pas 1 à 2 %, ce qui est très faible. Cette valeur recouvre toutefois de fortes disparités :
– précipitations accrues (+ 5 à 10 %) aux moyennes et hautes latitudes de l'hémisphère Nord, et aux latitudes moyennes de l'hémisphère Sud, particulièrement en automne et en hiver. En Europe, les sécheresses hivernales qui affectent le pourtour méditerranéen et les conditions plus humides que la normale qui prévalent au nord de l'Europe et de la Scandinavie depuis le milieu des années 1970 sont attribuées à la phase positive de l'oscillation nord-atlantique ;
– pas de tendance marquée sur l'hémisphère Sud ;
– déficit datant du début des années 1970 dans les zones tropicales et subtropicales. En particulier, une réduction brutale est intervenue entre l'équateur et la latitude 35 ° N., de l'Afrique jusqu'en Indonésie.

Depuis le début du xxe s., on note par ailleurs une augmentation de quelques pour cent de la couverture nuageuse sur les continents, bien corrélée en général à la réduction de l'amplitude diurne de température.

Depuis 1970, on enregistre aussi, dans de nombreuses zones de l'hémisphère Nord, une augmentation de l'humidité relative de quelques pour cent par décennie, cohérente avec l'augmentation de température.

La circulation générale atmosphérique

La variabilité interannuelle dans le Pacifique est dominée par l'oscillation australe (ENSO) dont El Niño (anomalie chaude de température de l'océan Pacifique tropical est) et La Niña (anomalie froide dans la même région) constituent les deux événements extrêmes, survenant avec des périodes de récurrence privilégiées de 2 à 7 ans. Il semble que l'oscillation australe présente un comportement atypique depuis le début 1976-1977 (événements se produisant avec des indices ENSO faibles, rareté des Niña, récurrence plus grande des événements chauds type El Niño).

Dans l'Atlantique nord, c'est l'oscillation nord-atlantique (NAO) qui domine, et qui modifie également profondément les circulations atmosphérique et océanique. Elle influence la trajectoire des dépressions atlantiques en favorisant dans la phase positive que l'on a connue depuis 1970 le renforcement des régimes zonaux aux latitudes moyennes de l'Atlantique nord. Y sont associés : un refroidissement de l'océan Atlantique dans l'hémisphère Nord, des hivers froids sur l'Atlantique nord-ouest, chauds et secs sur l'Europe. La variabilité quasi biennale dominante jusqu'en 1970 a, depuis, cédé la place à une variabilité quasi décennale (6-10 ans).

Les événements extrêmes

Qu'elles soient brèves ou prolongées, les catastrophes climatiques sont des phénomènes à caractère irrégulier ou accidentel. Il ne faut pas les confondre avec les extrêmes climatiques, qui sont des phénomènes habituels. Dans la région de Verkhoïansk (Sibérie orientale), par exemple, les températures inférieures à – 60 °C sont fréquentes en hiver. Dans la région du Cherrapundji (Bengale), il tombe généralement plus de 10 m d'eau par an. Les espèces vivant dans ces zones se sont adaptées à ces situations extrêmes. En revanche, les anomalies climatiques créent des situations exceptionnelles, qui déclenchent des catastrophes entraînant, dans les régions peuplées, de profonds bouleversements socio-économiques.

La pluie : déficit ou excès

Les déficits pluviométriques prolongés surviennent de façon irrégulière, causant des catastrophes importantes. La sécheresse des années 1968-1988 en Afrique sahélienne, par sa rigueur et sa persistance, a profondément affecté l'agriculture et l'élevage. 100 000 personnes en sont mortes entre 1973 et 1974 dans Sahel (du Tchad au Sénégal) et 60 000 entre 1982 et 1983 en Éthiopie. Cette sécheresse a contraint des millions de personnes à migrer vers des régions méridionales plus humides. D'autres régions situées entre les tropiques sont aussi touchées irrégulièrement par les sécheresses (Australie, Inde, Indonésie, sud de l'Afrique tropicale, etc.). En région tempérée, le déficit pluviométrique prolongé perturbe l'économie agricole et impose parfois un strict rationnement de l'eau (France, 1976). La sécheresse multiplie aussi les risques d'incendie de forêts et de landes.

Les fortes précipitations accidentelles sont à l'origine des inondations, qui entraînent souvent la mort de milliers de personnes. Elles peuvent toucher de nombreuses régions du monde, mais celles qui ravagent les régions peuplées de l'Inde et de la Chine sont les plus meurtrières. Durant l'été 1959, les inondations du nord de la Chine ont tué deux millions de personnes et celles du fleuve Yangzi Jiang, en 1931, ont fait un million de morts. Les régions tempérées ne sont pas épargnées, mais les pertes humaines sont rarement aussi lourdes (457 victimes à Lisbonne en novembre 1967). Dans les régions tempérées, les chutes de neige excessives provoquent des avalanches en montagne (5 000 morts dans la région de Huars au Pérou en 1941), et peuvent paralyser le trafic routier en plaine.

Le vent : tempêtes, tornades et cyclones

Les tempêtes des régions tempérées, c'est-à-dire situées entre 35 et 70° de latitude, constituent un grand danger pour la navigation. La vitesse du vent en hiver peut atteindre 200 km/h. Dans les régions tropicales désertiques, les tempêtes transportent des milliers de tonnes de sable et sont responsables d'ensevelissements désastreux.

Les cyclones tropicaux, par la violence de leurs vents tourbillonnaires soufflant à plus de 200 km/h, sont à l'origine des plus importants dégâts et pertes humaines.

Les tornades et les trombes ont un caractère beaucoup plus local (diamètre : 100 à 1 000 m ; trajectoire : quelques kilomètres), mais les vents tourbillonnaires y sont aussi forts que dans les cyclones. C'est aux États-Unis qu'on en a observé le plus grand nombre (environ 1 000 par an), particulièrement dans le Middle West. Cependant, les tornades ne sont pas limitées au seul continent américain. Elles peuvent aussi se produire en Europe, en Inde, au Japon, en Afrique du Sud et en Australie.

La température : l'action du froid excessif

L'arrivée d'air polaire, en hiver, sur les régions tempérées (vague de froid de janvier 1971 en Espagne, par exemple), néfaste pour la vie animale et végétale, perturbe la vie des populations humaines et entraîne une augmentation de la facture énergétique. Les coups de froid tardifs au printemps sont préjudiciables à l'agriculture. Le froid excessif entraîne l'extension de la banquise et le gel des cours d'eau, bloquant ainsi des voies navigables.

El Niño : un dérèglement climatique aux conséquences catastrophiques

Le phénomène d'El Niño apparaît environ tous les 5 ou 6 ans (à la différence des autres anomalies climatiques, plus irrégulières), vers Noël – d'où son nom espagnol de « Corriente del Niño » (courant de l'Enfant-Jésus). Il s'agit d'un réchauffement du sud-est de l'océan Pacifique, bien connu des pêcheurs péruviens car il fait fuir les anchois, ruinant la pêche et induisant une mortalité élevée des oiseaux. Il s'accompagne de pluies torrentielles sur les régions côtières habituellement très sèches et de nombreux dérèglements climatiques.

La circulation atmosphérique perturbée

En temps normal apparaissent des remontées d'eau froide venant des fonds de l'océan (upwellings), et les vents d'est (alizés) soufflent vers l'ouest du Pacifique, se chargeant progressivement de vapeur d'eau. En arrivant sur l'Indonésie, ces vents libèrent leur humidité et il pleut beaucoup sur cette région. Cette circulation de l'atmosphère est connue sous le nom de cellule de Walker, en hommage à sir G. T. Walker, qui a démontré son existence en 1923. D'autres cellules, partiellement liées à celle du Pacifique, existent sur les autres régions intertropicales.

Lors d'un événement « El Niño » (encore appelé ENSO, El Niño Southern Oscillation), l'eau est plus chaude au large du Pérou, et la cellule de Walker est moins marquée. Elle peut même fonctionner en sens inverse, comme ce fut le cas en 1982-1983. Un vent d'ouest s'établit alors sur le Pacifique, les pluies sont abondantes sur l'ouest de l'Amérique du Sud et faibles sur l'Indonésie. Cette anomalie dure plusieurs mois ; elle entraîne une perturbation majeure de la circulation atmosphérique méridienne et un dérèglement climatique dont les conséquences sont dramatiques. Les origines de « El Niño » font encore l'objet de polémiques, car les relations entre l'océan et l'atmosphère ne sont pas suffisamment élucidées. Il est vraisemblable que tous ces phénomènes sont connectés.

Les catastrophes climatiques liées à El Niño en 1982-1983

Catastrophes climatiques liées à « El Niño » en 1982-1983



La fin de l'année 1982 et le début de l'année 1983 ont été marquée par nombreuses catastrophes climatiques liées à « El Niño » :
– Philippines : sécheresse dans le sud du pays ;
– Indonésie : sécheresse ;
– Polynésie : cyclones ;
– Pérou (nord du pays) : 3 m d'eau en six mois et la Chosica détruite par un torrent de boue ;
– Salvador : cyclone sur le littoral ;
– Brésil : pluies diluviennes ;
– Argentine : 20 000 km2 de terres inondées ;
– États-Unis : tempêtes et fortes précipitations dans l'Utah, tornades dans l'est du Texas. Le Mississippi déborde et inonde 240 000 ha de terres ;
– France : tempête. Inondations dans le Sud-Ouest et dans la vallée de la Saône ; inondation dans le Pays basque ;
– Afrique : très grande sécheresse dans toute la région du Sahel et en Éthiopie ;
– Inde : sécheresse sur une zone où vivent 260 millions de personnes ;
– Australie : sécheresse et tempêtes de sable ;
– Japon : cyclone ;
– Chine : inondations dans le Sud.


3. Les climats de l'avenir

Les climats ont changé dans le passé. Ils peuvent le faire dans l'avenir. Que pouvons-nous attendre au cours du xxie s. ? Le développement vertigineux des activités humaines atteint désormais l'échelle planétaire : ses effets doivent se faire sentir dans la marche de la machine climatique.

3.1. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (G.I.E.C.)

Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (G.I.E.C.) est un organisme intergouvernemental créé en 1988 par l'Organisation météorologique mondiale et le Programme des Nations unies pour l'environnement. Il a pour mission d'évaluer de façon méthodique, claire et objective, les informations d'ordre scientifique, technique et socio-économique nécessaires pour mieux comprendre les fondements scientifiques des risques liés au changement climatique d'origine humaine, cerner plus précisément les conséquences possibles de ce changement et envisager d'éventuelles stratégies d'adaptation ou d'atténuation. Il a déjà publié quatre rapports d'évaluation des connaissances relatives au changement climatique.

3.2. La conférence de Rio (1992)

La conférence de Rio (3-14 juin 1992), dite aussi Sommet de la Terre, a adopté notamment une convention adoptés, outre une déclaration de 27 grands principes, une convention sur les changements climatiques, la convention cadre des Nations unies sur les changements climatiques (CNUCC).

3.3. Le protocole de Kyoto (1997-2005)

Signé en 1997 et entré en vigueur en 2005, le protocole de Kyoto, protocole additionnel à la Convention sur les changements climatiques de la conférence de Rio, adopté au terme d'une conférence internationale tenue à Kyoto, fixe pour 37 pays industrialisés ainsi qu'à l'Union européenne des objectifs de réduction d'au moins 5 % de leurs émissions de gaz à effet de serre entre 2008 et 2012, par rapport à celles de 1990.

3.4. Le renforcement anthropogène de l'effet de serre

L'effet de serre, c'est-à-dire l'absorption de rayonnement infrarouge dans l'atmosphère, dépend, pour à peu près un tiers, du dioxyde de carbone de l'atmosphère. Or, l'abondance du CO2 augmente, en premier lieu, en conséquence de la combustion des carburants fossiles. L'abondance d'autres gaz à effet de serre augmente aussi : le méthane (en relation surtout avec l'extension de la riziculture), le N2O, les chlorofluorocarbones ou CFC (ces derniers entièrement d'origine industrielle). L'effet de serre se renforce : si les tendances actuelles persistent, l'abondance du CO2, qui est passée de 290 ppmv (parties par million en volume) à 390 ppm en un siècle, pourrait très bien atteindre 600 ppm avant l'an 2040.

Avec l'intensification de l'effet de serre, on s'attend à un réchauffement climatique global. Mais de combien de degrés, et avec quelles conséquences ? La montée de la température moyenne globale depuis 1850 est-elle un signe de ce changement ? Ce n'est pas sûr. Il ne faut pas oublier la variabilité naturelle du climat. À l'inverse, le petit refroidissement entre 1950 et 1970 et la relative faiblesse du réchauffement observé jusqu'en 1987 ne suffisent pas à démontrer que le renforcement de l'effet de serre soit « inefficace ».

L'évolution climatique demeure donc incertaine, car elle dépend de rétroactions qui peuvent soit amplifier, soit restreindre le changement. Avec un début de réchauffement, l'atmosphère peut contenir davantage d'humidité. Si l'humidité augmente, intensifiant l'effet de serre de la vapeur d'eau, cela amplifiera le réchauffement. Mais l'humidité augmentera-t-elle ? Quant aux nuages, ils interviennent aussi bien en réfléchissant une partie du rayonnement solaire qu'en bloquant le rayonnement infrarouge terrestre. L'importance relative des deux effets dépend de l'altitude et de l'épaisseur de la couche nuageuse.

3.5. Les conséquences d'un réchauffement global

Dans le cas d’une élévation des températures de quelques degrés, on évoque souvent le risque d'une montée du niveau de la mer, particulièrement pour les régions déjà à la limite de la viabilité, notamment au Bangladesh où chaque tempête inonde d'immenses étendues au ras de l'eau. À terme, toutes les plaines côtières pourraient se trouver menacées.

Mais d'autres changements peuvent survenir beaucoup plus rapidement. Un réchauffement supérieur à 2 degrés implique des modifications importantes dans le cycle de l'eau, dans la carte des précipitations, de l'évaporation et de l'humidité des sols. De façon générale, les modèles prédisent une intensification du cycle de l'eau, c'est-à-dire une évaporation plus forte et davantage de pluies à l'échelle globale, mais c'est la répartition régionale et saisonnière de ces changements qui compte en pratique. Avec un réchauffement, l'intensification de l'évaporation peut annuler les bénéfices d'une augmentation des pluies. Si les changements bouleversent la carte biogéographique, cela demandera de grands efforts d'adaptation à l'agriculture.

3.6. Comment maîtriser notre avenir climatique ?

Selon la sensibilité du climat, selon la gravité des « impacts » d'un réchauffement global plus ou moins rapide, on peut estimer plus ou moins urgent de réduire la production des gaz à effet de serre. Cela ne semble pas poser trop de problèmes en ce qui concerne les CFC, déjà mis au ban à cause de leur rôle dans la destruction de l'ozone stratosphérique. En revanche, réduire les émissions du CO2 et du méthane, liées aux activités humaines fondamentales que sont la production d'énergie et l'agriculture, paraît bien plus difficile.

Peut-on envisager d'autres solutions si l'on veut continuer à utiliser les carburants fossiles ? Pomper le CO2 dans les océans, pour l'éloigner de l'atmosphère pendant quelques siècles : est-ce praticable et sans danger ? Pourrait-on sans risques fertiliser les mers pour qu'il y ait davantage de phytoplancton (algues) transformant du CO2 en matière organique ? Arrêter la déforestation et replanter des forêts peuvent paraître des solutions « biologiques » attirantes pour stabiliser le CO2 atmosphérique. Cependant, pour que la reforestation puisse compenser des émissions industrielles croissantes de CO2, il faut remplacer la fertilisation naturelle des sols des forêts par un apport d'engrais artificiels.

À défaut de pouvoir limiter l'intensification de l'effet de serre, peut-on la contrecarrer par une sorte d'ingénierie géophysique ? Les idées ne manquent pas : on propose d'introduire des particules réfléchissantes dans la stratosphère (en quelque sorte des nuages volcaniques artificiels), voire des parasols dans l'espace. Si cela pouvait annuler le réchauffement global, quels en seraient les effets sur les climats à l'échelle régionale ?

En attendant d'y voir plus clair, ne vaut-il pas mieux ralentir la perturbation de notre environnement planétaire ? Le « développement » (quel type de développement ?) exige-t-il vraiment une production de plus en plus grande d'énergie ? Avec les technologies modernes, on doit pouvoir produire mieux avec moins ? Le ferons-nous assez vite ?