Les causes des variations du niveau de la mer

L’évolution du niveau de la mer est dépendante d’un ensemble complexe de processus physiques tel qu’il ressort de la Figure 2.3.1. Cependant, aucun d’entre eux n’est spatialement uniforme.

75 Figure 2.3.1:Les processus qui contribuent à l’évolution du niveau de la mer.

Source: UNESCO/COI, Commission océanographique intergouvernementale, 2010. Ce graphique est adapté de "Causes of sea level rise from climate change (2002)", cartes de "GRID-Arendal" et bibliothèque de graphiciels du PNUE.

http://maps.grida.no/go/graphic/causes-of-sea-levelrise-from-climate-change.

Lors de la dernière décennie, les paramètres les plus importants furent d’une part la dilatation thermique de l’océan, spécialement au niveau des couches supérieures (0 à 700m) et d’autre part la fonte des glaciers et des calottes glaciaires qui s’est intensifiée dans les années 1990. Il est estimé que la dilatation des océans, liée elle-même au réchauffement climatique, contribue pour un tiers à la hausse du niveau des océans contre 2/3 pour la fonte des glaciers de montagne et des calottes polaires. Cependant, le niveau est également influencé par les retenues des barrages et l’extraction de l’eau des aquifères, ce que l’on appelle encore l’accumulation à terre.

2.3.1. Augmentation de la température de l’eau

Les changements de température de l’eau ont une influence sur les variations du niveau des mers. Avec une hausse de sa température, l’eau se dilate, provoquant une augmentation de son volume et une diminution de sa densité, et par voie de conséquence une élévation du niveau de la mer. On observe toutefois un retard de quelques mois entre ces deux variables, correspondant au laps de temps nécessaire à la température pour se diffuser depuis la surface jusque dans les profondeurs de l’océan. Les océans peuvent ainsi réagir en quelques années à un réchauffement climatique. Par voie de conséquence, même si l’on parvient à freiner la

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hausse de la température grâce à une stabilisation de la concentration dans l’atmosphère des gaz à effet de serre, le transfert de chaleur de la surface à la mer profonde étant un processus lent, la dilatation thermique ne ralentira que très progressivement.

La température moyenne mesurée depuis 2000 à la surface de l’océan Arctique est de 2 à 3^oC supérieure par rapport à celle relative aux 50 dernières années, selon le Centre américain de données sur la neige et la glace (NSDIC). Les différentes projections envisagent une augmentation des températures de l’eau qui serait de l’ordre de 3o à 5oC.

2.3.2. La fonte des glaces

La banquise, qui est de l’eau de mer gelée, flotte sur la mer. En vertu du principe d’Archimède, cette glace déplace un volume d’eau de mer d’un poids égal au poids de la glace. Si elle fondait, l’eau de fonte ainsi produite occuperait le volume exact d’eau de mer que la glace occupait, sans donc modifier le niveau de la mer. La fusion de la banquise n’intervient donc pas dans la montée du niveau marin. Contrairement à la fonte de la banquise, la fonte des glaces d’eau douce, c'est-à-dire des calottes glaciaires et des glaciers, contribue à la montée du niveau de la mer. Sur le continent antarctique, ce sont 30 millions de km³ de glace qui sont stockés, soit 2% de l’eau terrestre, contre 75% de l’eau douce et 90% des glaces. La fonte totale de l’Antarctique équivaudrait à une hausse du niveau de la mer de l’ordre de 60 mètres auxquels il faudrait ajouter la fonte du Groenland de l’ordre de 7 mètres de plus. Cependant ces estimations présentent une incertitude de plusieurs mètres.

La banquise subit également les effets néfastes du réchauffement climatique. Les chiffres concernant la fonte des glaces s’accélèrent par un mécanisme d’amplification (rétroaction positive) : la glace étant capable de réfléchir le rayonnement solaire par simple réflexion, une diminution de sa surface ou une modification de sa texture diminuent l’albédo et augmentent la relation absorbée. Sa fonte n’est pas sans conséquence pour la biodiversité qu’elle héberge. La plupart des glaciers de montagne régresse actuellement. Les premiers touchés sont les glaciers de moyenne ou basse altitude (~3000m dans les Alpes) : des simulations récentes basées sur les scénarios les plus optimistes du GIEC en 2007 (scenario B1 : +1,8o C d’ici 2100) laissent présager leur disparition à l’horizon 2060. Leur fonte a contribué et contribue de façon significative à l’élévation du niveau de la mer observée au cours du XXème siècle jusqu'à aujourd’hui.

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2.3.3. Les évènements extrêmes

Les événements extrêmes tels les tempêtes, les cyclones, ouragans etc. peuvent également agir sur l’élévation du niveau de la mer et avoir des conséquences catastrophiques pour les régions côtières et leur arrière-pays lorsque ce dernier présente une faible altitude, comme ce fut le cas en nouvelle-Orléans avec l’Ouragan Katrina ou encore en France, avec la tempête Xynthia.

Ces évènements sont-ils devenus plus fréquents? La réponse ne semble pas certaine et selon le GIEC (2007), on ne peut encore affirmer avec certitude que le changement climatique provoquera un accroissement global du nombre de ces évènements car leur fréquence devrait dépendre des régions. « Les changements devraient dépendre des régions. Si les pôles se réchauffent davantage que les tropiques, cette moindre différence de températures pourrait se traduire par une réduction en nombre et intensité des tempêtes aux latitudes moyennes, et leur augmentation aux latitudes hautes » (UNESCO/COI, 2010 : 7). Par contre ce qu’il semble désormais admis, c’est l’amplification de leurs effets dévastateurs. En d’autres termes, les évènements dits « extrêmes » se traduiraient plus souvent que par le passé par de graves inondations côtières.

C’est exactement ce qui s’est passé avec la tempête Xynthia qui frappa la côte ouest de la France les 27 et 28 Février 2010. Elle ne présentait pas de caractère totalement exceptionnel dans la mesure où les vitesses maximales du vent sur le littoral furent de 160 km/h à la pointe de l’île de Ré, mais elle fut l'une des plus meurtrières (depuis les deux tempêtes de décembre 1999) car «la concomitance de ce phénomène avec une marée haute de vives eaux (coefficient de 102) s’est traduite par une surcote de 1,5 mètre sur le littoral, expliquant une montée des eaux assez exceptionnelle », causant la mort de 59 personnes et de nombreux dégâts matériels engendrant près de deux milliards d'euros de dommages.

La conjonction de vents violents et de fortes marées a donné lieu à une onde de tempête qui a occasionné d'importantes inondations dans certaines régions littorales, principalement en Charente-Maritime, en Vendée et dans les Côtes-d'Armor. Cette tempête correspondant à une dépression météorologique majeure, frappa plusieurs pays européens entre le 26 février et le 1er mars 2010, causant un épisode de vents violents. Le système, en provenance des régions subtropicales mais de type frontal, a principalement touché l'Espagne (îles Canaries, Galice, Asturies et Pays basque), le Portugal, la France (Aquitaine, Poitou-Charentes, Pays de la

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Loire, Bretagne et Normandie), la Belgique, le Luxembourg, l'Allemagne et dans une moindre mesure, le Royaume-Uni, la Scandinavie et les pays bordant la mer Baltique.

Il est néanmoins des plus difficiles de prévoir de tels évènements et d’estimer leur intensité. Comme on le constatera ci-dessous, les modèles utilisés pour évaluer la hausse du niveau de