Un changement climatique Un changement climatique

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Speich/Daniault UBO Climat 9_1

Chapitre 9 Chapitre 9

Un changement climatique Un changement climatique

futur ? futur ?

UE libre UBO UE libre UBO

CLIMAT : CLIMAT :

Passé Pass é, pr , pré ésent, futur sent, futur

Des facteurs humains

Qu’est-ce que le changement climatique?

• C’est un changement de climat comparativement au climat d’une période servant de référence, causé par :

Des facteurs naturels

Points saillants des recherches historiques sur l’effet de serre naturel

• 1827 : Fourierémet l’opinion que les gaz à effet de serre réchauffent la planète.

• 1896 : Arrhéniusémet l’opinion que les changements dans les concentrations du CO₂atmosphérique causés par les éruptions volcaniques peuvent entraîner un changement climatique.

• 1938 : Callendarest le premier à noter que les émissions anthropiques de CO₂peuvent faire augmenter de façon importante les concentrations naturelles de ce gaz dans l’atmosphère.

• 1957 : R. Revelle et H. Suess sont les premiers à donner l ’alerte que les émissions anthropiques ont commencé un processus géophysique planétaire et lancent un programme de surveillance de la concentration du CO₂atmosphérique.

Une alerte précoce à propos du changement climatique

« Plusieurs décisions économiques et sociales sont prises pour des projets à long terme en s’appuyant sur

l’hypothèse que les données climatiques passées sont un guide fiable pour

l’avenir. Cette hypothèse n’est plus tenable. »

PNUE/OMM/Conférence du CIUS

Villach (Autriche), 1985

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« « L L’ ’humanit humanité é est engagé est engag ée dans une e dans une exp

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ConfConféérence mondiale sur rence mondiale sur l

l’évolution de l’évolution de l’’atmosphatmosphèère,re, Toronto, juin 1988 Toronto, juin 1988

Effet de serre

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Tout le monde semble s’ ’occuper du occuper du changement climatique

changement climatique… … et c’ et c ’est la confusion! est la confusion!

• Quelles sont les certitudes des scientifiques dans le domaine du réchauffement

climatique ?

• Quelles incertitudes subsistent ? En quoi l'étude du climat passé est-elle pertinente vis-à-vis de son évolution future ?

• Quels seront les impacts du réchauffement climatique lié à l'action de l'homme ?

Effet de serre, r

Effet de serre, ré échauffement climatique : chauffement climatique : le point des scientifiques

le point des scientifiques

Intergovernmental Panel on Climate Change Intergovernmental Panel on Climate Change

IPCC = GIEC IPCC = GIEC

Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat

Le GIEC (Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat) est une organisation qui a été mise en place en 1988, à la demande du G7 (groupe des 7 pays les plus riches : USA, Japon, Allemagne, France, Grande Bretagne, Canada, Italie), par

l'Organisation Météorologique Mondiale(http://www.wmo.ch/) et par

le Programme pour l'Environnement des Nations Unies(http://www.unep.org/)

Tout pays membre de l'une de ces organisations peut être membre du GIEC. Pratiquement tous les pays sont membres des Nations Unies et donc dans la pratique quasiment tous les pays du monde sont adhérents du GIEC.

Le rôle du GIEC est "d'expertiser l'information scientifique, technique et socio-économique qui concerne le risque de changement climatique provoqué par l'homme".

Il ne s'agit donc pas d'un laboratoire de recherche, mais d'un organisme où l'on expertiseet synthétise des travaux de recherche menés dans les laboratoires du monde entier. C'est un point important, car tout chercheur travaillant dans un domaine impliqué - même quelqu'un qui tenterait de remettre en cause l'influence de l'homme sur le climat - peut demander à ce que ses travaux soient étudiés dans le cadre des procédures d'expertise organisées par le GIEC.

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Le GIEC est la principale source fiable sur la science du changement climatique

Plus grande certitude Prudence

1990 1992

1995 1997

2001 2005

2007

Premier rapport Premier rapport

Deuxi

Deuxiè ème rapport me rapport

Troisi

Troisiè ème rapport me rapport

Quatri

Quatriè ème rapport me rapport

Montréal

Bibliographie Bibliographie

Intergovernmental Panel on Climate Change Intergovernmental Panel on Climate Change

-- IPCC IPCC --

•

• The fourth IPCC Assessment Report (2007) The fourth IPCC Assessment Report (2007) Climate Change 2007 Climate Change 2007

•

• Volume 1: The Physical Science BasisVolume 1: The Physical Science Basis

•

• Volume 2: Impacts, Adaptation and VulnerabilityVolume 2: Impacts, Adaptation and Vulnerability

•

• Volume 3: Mitigation of Climate ChangeVolume 3: Mitigation of Climate Change

www.ipcc.ch www.ipcc.ch

La progression de la certitude du GIEC

1990 : « Il nous semble qu’en général l’ampleur du

réchauffement [planétaire] est conforme aux prévisions des modèles climatiques, mais que cette ampleur est comparable à celle de la variabilité naturelle du climat. »

1995 : « Dans l’ensemble, les observations portent à croire à une influence humaine sur le climat planétaire. »

2001 : « Des observations récentes plus convaincantes indiquent que le réchauffement constaté au cours des cinquante dernières années est attribuable à des activités humaines. »

2007 : « Le réchauffement du système climatique est sans équivoque, comme le montrent de manière évidente les observations de l’augmentation des températures moyenne globales de l’air, de l’océan, de la fonte des neiges et des glaces, et de l’élévation du niveau moyen de la mer. »

Les avancées des techniques d’observation de l’environnement, des approches théoriques et des

méthodes numériques nous permettent de simuler et

comprendre le système climatique terrestre et d'effectuer des projections scientifiques sur ses évolutions

futures.

∂^U

∂^t⁺²^{Ω ×}^U⁼^.

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Évidences observationnelles pour la France Métropolitaine

Ce qui nous disent les observations

Speich/Daniault UBO Climat 9_15 Température

moyenne 1901-1930

Température moyenne 1931-1960

Minimales (Tn) Maximales (Tx)

Tendances des températures minimales et maximales 1901-2000 (en °/siècle)

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Évidences observationnelles au niveau globale

Depuis plus d'un siècle, la concentration en CO2 atmosphérique mesurée a augmenté de 25 %, passant de 280 ppm en 1860 à 360 ppm de nos jours. Cette augmentation serait environ deux fois plus forte si tout le CO2 émis par les activités humaines restait dans l'atmosphère ; environ la moitié de ce CO2 émis est captée par la biosphère et par l'océan.

CO2 dans l’atmosphère

Milliers d’années avant le présent

Tendance de la température de

surface globale 1880-2005 Tendance de la température de surface pour trois bandes latitudinales

différentes 1900-2004 : Le réchauffement est

plus important dans l’Hémisphère Nord aux latitudes subtropicales

et polaires

Latitudes Nord

Latitudes Tropicales

Latitudes Sud

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Tendance de la température de surface

globale

Le réchauffement est plus important dans l’Hémisphère Nord aux latitudes subtropicales et polaires comme le montre

la distribution de l’anomalie de température

pour l’année 2005

Moyenne Globale de l’Anomalie de température de surface

Anomalie de température de surface en 2005

Contenu de chaleur de l’océan global

(qui reflète une augmentation de la température moyenne des eaux océaniques)

Les anomalies de l’océan de surface

• Réchauffement presque général

• Des eaux plus douces en provenance des mers nordiques et en zone équatoriale

Temp

Tempéératurerature SalinitSalinitéé

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Variations de l’activité des

cyclones en Atlantique Nord

Neige et glace de mer

Couverture de neige (NOAA/NESDIS)

Mean : 25.2 10⁶km²

Arctique

Antarctique Glace de mer

IPCC 2001:

Chap. 2

Glaciers

Selon une étude de la NASA et de l’Université du Kansas, la disparition des glaces du Groenland a doublé entre 1996 et 2005 avec l’accélération du mouvement de déversement de glace dans l’Atlantique sous l’effet du réchauffement mondial des climats.

Les chercheurs ont estimé que la perte de masse de la glace résultant du déversement accru de morceaux de glace dans l’océan est passé de 63 km³en 1996 à 162 km³en 2005. Combiné à l'augmentation de la fonte de glace et de l'accumulation de neige durant cette même période, ils ont ainsi pu déterminer que la perte totale de glace de la calotte glacière était passée de 96 km³en 1996 à 220 km³en 2005.

Pour donner une idée de l’ampleur de ces chiffres : un kilomètre cube correspond à 1000 milliards de litres d’eau soit environ un quart de plus que ce dont la ville de Los Angeles a besoin en un an.

Fonte de glace du Groenland

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Niveau de la mer

Niveau moyen calculé à partir des marégraphes

Niveau moyen calculé à partir des données des altimètres

satellitaires (en orbite uniquement à partir de 1992)

Le niveau de la mer augmente à cause de la fonte des glaciers et de l’augmentation de la température

océanique (expansion thermique)

Ce que nous disent les observations Conclusions

un système climatique complexe, non linéaire

un réchauffement climatique récent inhabituel par rapport aux derniers mille ans

une augmentation brutale des concentrations atmosphériques en gaz à effet de serre malgré le rôle de la végétation et de l’océan

une amplitude de réchauffement de 1°C depuis 1900, une amplitude prévue de 2 à 5°C pour le siècle prochain

une corrélation passée entre gaz à effet de serre et températures une augmentation des teneurs en gaz à effet de serre SANS PRECEDENT la période actuelle : un interglaciaire long! (pas de glaciation proche) la possibilité de « surprises climatiques » comme l’arrêt du transport de

chaleur par l’Océan Atlantique Nord …

Schéma d’un modèle de climat

Pression, vent, température humidité, précipitation, rayonnement

etc.

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Le système climatique

« virtuel » : modèles numériques d’évolution du climat

Contexte général

GIEC:= Groupement International pour l'étude du Climat

•Les incertitudes sur le réchauffement planétaire sont pour moitié dues aux scénarios et pour moitié dues aux modèles.

•Les incertitudes liées aux modèles proviennent de la difficulté de représenter tous les processus, leurs échelles de temps et d'espace et les interactions qui modulent le climat de la planète.

Control 1860 (500 yrs) Exp. 1860-2000

1860 2000

+ CO2 double + CO2 quadruple + océan plat http://www-pcmdi.llnl.gov/ipcc

Simulations du GIEC 2007 _Scénarios

2000-2100

Stabilisation 2100-2300

A2 A1B B1

2100

Les scénarios

Le canevas et la famille de scénarios A1 décrivent un monde futur dans lequel la croissance économique sera très rapide, la population mondiale atteindra un maximum au milieu du siècle pour décliner ensuite et de nouvelles technologies plus efficaces seront introduites rapidement.

Les principaux thèmes sous-jacents sont la convergence entre régions, le renforcement des capacités et des interactions culturelles et sociales accrues, avec une réduction substantielle des différences régionales dans le revenu par habitant. La famille de scénarios A1 se scinde en trois groupes qui décrivent des directions possibles de l'évolution technologique dans le système énergétique. Les trois groupes A1 se distinguent par leur accent

technologique : forte intensité de combustibles fossiles (A1FI), sources d'énergie autres que fossiles (A1T) et équilibre entre les sources (A1B).

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Les scénarios

Le canevas et la famille de scénarios A2 décrivent un monde très hétérogène. Le thème sous-jacent est l'autosuffisance et la préservation des identités locales. Les schémas de fécondité entre régions convergent très lentement, avec pour résultat un accroissement continu de la population mondiale. Le

développement économique a une orientation principalement régionale, et la croissance économique par habitant et l'évolution technologique sont plus fragmentées et plus lentes que dans les autres canevas.

Le canevas et la famille de scénarios B1 décrivent un monde convergent avec la même population mondiale culminant au milieu du siècle et déclinant ensuite, comme dans le canevas A1, mais avec des changements rapides dans les structures économiques vers une économie de services et d'information, avec l'introduction de technologies propres et utilisant les ressources de manière efficace. L'accent est sur des solutions mondiales orientées vers une viabilité économique, sociale et environnementale, y compris une meilleure équité, mais sans initiatives supplémentaires pour gérer le climat.

Les scénarios

Le canevas et la famille de scénarios B2 décrivent un monde où l'accent est mis sur des solutions locales dans le sens de la viabilité économique, sociale et environnementale. La population mondiale s'accroît de manière continue mais à un rythme plus faible que dans A2, il y a des niveaux intermédiaires de développement économique et l'évolution technologique est moins rapide et plus diverse que dans les canevas et les familles de scénarios B1 et A1. Les scénarios sont également orientés vers la protection de l'environnement et l'équité sociale, mais ils sont axés sur des niveaux locaux et régionaux.

Le rapport du GIEC sur ces scénarios nous démontre que les principales forces motrices des futures trajectoires des gaz à effet de serre continueront à être l'évolution démographique, le développement économique et social et le rythme et la direction de l'évolution technologique

http://www.globalwarmingart.com

Projections des variations de la température moyenne planétaire en surface (°C) (GIEC, 2001)

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Modification de la circulation thermohaline de l’océan

Changement de la température moyenne annuelle au cours de la période 2071 à 2100 par rapport à 1990, pour un réchauffement mondial moyen de 3,1°C en 2085:

Les continents devraient se réchauffer plus que les océans, le réchauffement étant le plus fort aux hautes latitudes

http://www.clubdesargonautes.org/

Changement des précipitations annuelles moyennes au cours de la période 2071 à 2100 par rapport à 1990:

Certaines régions devraient devenir plus humides, d’autres plus sèches avec des précipitations accrues en moyenne mondiale

http://www.clubdesargonautes.org/

A cause de l’inertie du système climatique, les mesures de réduction des émissions prises aujourd’hui ne feront pleinement sentir leurs effets que dans plusieurs décennies.

Quelles sont les projections

des changements climatiques?

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Les changements climatiques devraient s’accompagner d’une modification de la fréquence des événements extrêmes en France. L’augmentation des épisodes de forte chaleur est très probable. L’augmentation des pluies intenses est probable mais pourrait être limitée. Il n’ y a actuellement aucune certitude concernant les tempêtes.

Quelles sont les projections des changements climatiques?

Pourquoi des incertitudes dans les prévisions climatiques ?

Incertitude des prévisions des modèles due à la grande complexité

du système

Analogie : trajectoire d’un caillou qui tombe d’une piste de ski à bosses. Il suffit de quelques millimètres de différence dans sa position initiale pour qu’il atterrisse en un point d’arrivé très très différent.

Malgré les incertitudes dans

les prévisions climatiques

quelles décisions politiques

prendre pour notre futur ?

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1972-2007 … quel bilan?

• 1972 (CNUED Stockholm) : compromis entre la croissance et la prudence écologique (éco développement) ; naissance du PNUE

• 1987 : le Rapport Brundtland définit le développement durable (économiquement efficace, socialement équitable et

écologiquement durable)

• 1992 : la Conférence de Rio est immédiatement suivie d’un processus global de négociation environnementale

internationale (changements climatiques, diversité biologique, désertification..)

• 2002 (Rio + 10, Johannesburg) : constat sévère en matière de développement durable et de protection de l’environnement global (pauvreté, épuisement des ressources, tensions)

La Convention Cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques UNFCCC

• 1979: première conférence mondiale sur le climat (alerte)

• 1988: création du GIECet premier rapport global en 1990

• 1994: entrée en vigueur de la Convention

• Processus continu de négociation:

– Conférence des Parties, Organes Subsidiaires – Rapports du GIEC (1990, 1995, 2001, 2007)

• Objectif ultime de la Convention: stabiliser la concentration globale des gaz à effet de serre

• Doctrine de la Convention: responsabilités communes mais différenciées

• Groupes de pays (développés, G7+Chine, OPEP, AOSIS, UE…)

Le Protocole de Kyoto

Le Protocole de Kyoto vise à lutter contre le changement climatique en réduisant les émissions de gaz carbonique Objectif : réduction des émissions de GES au cours de la période 2008-2012, de 5,2 % par rapport au niveau de 1990.

– Adopté à Kyoto (1997) – Enlisement jusqu’à 2005

– Entrée en vigueur le 16 février 2005 après la ratification de 55 pays (condition atteinte le 23 mai 2002 avec la ratification par l’Islande) et que tous les pays l’ayant ratifié émettent au total au moins 55 % des émissions de CO2 de 1990 (condition atteinte le 18 novembre 2004 avec la ratification par la Russie) – Les États-Unis n'ont pas ratifié le protocole de Kyoto.

– L'Australie, suite à l'arrivée au pouvoir des travaillistes, l'a ratifié , le 3 décembre 2007.

Le Protocole de Kyoto : Mécanismes de flexibilité

1. les " permis d'émission", cette disposition permet de vendre ou d'acheter des droits à émettre entre pays industrialisés ;

2. la " mise en œuvre conjointe" (MOC) qui permet, entre pays développés de procéder à des

investissements visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre en dehors de leur territoire national et de bénéficier des crédits d'émission générés par les réductions ainsi obtenues ; 3. le " mécanisme de développement propre" (MDP),

proche du dispositif précédent, à la différence que les investissements sont effectués par un pays développé, dans un pays en développement.

ttp://www.industrie.gouv.fr/energie/developp

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Le 12 octobre 2007

Le prix Nobel de la paix est attribué à l'ancien vice-président américain Al Gore, et au GIEC (Groupe intergouvernemental des Nations unies sur l'évolution du climat), pour « leurs efforts de collecte et de diffusion des connaissances sur les changements climatiques provoqués par

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