LE RÉCHAUFFEMENT DE LA TERRE
Les Sociétés face aux risques. Etudes de cas
L’homme face aux catastrophes naturelles.
Programme de Seconde
La planète connaît un réchauffement notable depuis le début du siècle, notamment en raison des activités humaines. Si cette tendance persiste, des effets néfastes tels que la hausse du niveau des mers ne tarderont pas à se manifester dès le prochain siècle.
1. La Terre est bien en train de se réchauffer . On trouve en effet, dans le passé de la planète, des épisodes correspondants à d'importantes variations climatiques : les périodes glaciaires - au cours desquelles la moyenne de la température de la Terre était de 4 à 5°C inférieure à celle d'aujourd'hui - ont alterné avec des périodes interglaciaires plus chaudes, comme celle que nous vivons actuellement. De nombreuses autres variations sont de plus courte durée - comme le coup de froid qui frappa l'Europe au XVI e siècle.
Au XX e siècle, la Terre subit une phase de réchauffement : en un siècle, sa température moyenne a augmenté de 0,5°C. Cette tendance semble même s'accentuer : les cinq années les plus chaudes du siècle se situent toutes de 1980 à aujourd'hui. S'agit-il d'un phénomène temporaire réversible ou bien ce problème ira-t-il en s'amplifiant? Notre civilisation est d'autant plus concernée qu'elle est peut-être directement responsable de ces modifications climatiques.
2. L'effet de serre
Le mécanisme invoqué est l'effet de serre, c'est-à-dire la faculté de certains gaz atmosphériques à absorber le rayonnement thermique et donc à provoquer un réchauffement important et durable des basses couches de l'atmosphère. La vapeur d'eau cause un effet de serre qui vaut à la Terre des températures moyennes bien plus élevées que si l'atmosphère était entièrement sèche. Agent responsable de la douceur globale du climat terrestre, la vapeur d'eau est une valeur stable et sa concentration dans l'atmosphère ne connaît pas de grandes fluctuations.
En revanche, un autre gaz à effet de serre augmente très rapidement dans notre atmosphère : le dioxyde de carbone (CO2). Rejeté par les centrales thermiques et les grosses industries, la quantité de ce gaz a augmenté de 50% en cent ans et serait responsable de la hausse de température de 0,5°C observée. Si l'accumulation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère continue à ce rythme, la hausse de température pourrait atteindre 5°C au cours du prochain siècle.
Le phénomène est d'autant plus difficile à contrôler que plusieurs facteurs sont à l'origine de l'augmentation de la production de gaz à effet de serre. Parmi les activités humaines qui renforcent l'effet de serre, on peut citer la déforestation, qui agit à deux niveaux. La végétation détruite ne piège plus le CO2 lors de la photosynthèse, et de plus sa destruction par le feu libère du CO2 atmosphérique.
Toutefois, sur l'excédent annuel de 7 milliards de tonnes de gaz carbonique produits par l'activité humaine, 2 milliards de tonnes sont absorbés par l'océan, qui constitue un "piège" à CO2 bien plus efficace que les forêts.
Outre la situation dramatique due au dioxyde de carbone, d'autres gaz contribuent à l'élévation de la température : l'oxyde nitrique (N2O) émis par les véhicules et le dioxyde de soufre (SO2) produit par les industries lors de la combustion de pétrole, de gaz et de charbon.
Le méthane (CH4) est aussi un gaz à effet de serre qui connaît une hausse notable dans l'atmosphère terrestre, cette fois en raison de processus naturels. Le méthane est créé de façon métabolique par un certain nombre de bactéries vivant dans les sols humides et les marais ainsi que dans les systèmes digestifs d'animaux supérieurs, par exemple les vaches et les moutons. Cette contribution involontaire du bétail à l'effet de serre est bien réelle et serait responsable du doublement de la concentration en méthane dans l'atmosphère au cours du XX e siècle. Tout aussi sérieuse est l'activité microbienne du sol qui est à l'origine de la concentration de vastes quantités de ce gaz dans les toundras du Grand Nord.
Celui-ci y est provisoirement emprisonné dans le sous-sol par le gel de surface;
mais lorsque le réchauffement global fera fondre cette couche de gel, de grandes quantités de méthane seront libérées.
Une autre famille de gaz participe indirectement au réchauffement planétaire : celle des chlorofluorures (CFC) de carbone que l'industrie utilise comme fluide réfrigérant dans les climatiseurs et les réfrigérateurs et comme gaz propulsif dans les bombes aérosols. Lorsque les CFC s'échappent à l'air libre, ils peuvent gagner la stratosphère où ils s'attaquent aux molécules d'ozone. Or, c'est l'ozone stratosphérique qui nous protège des dangereux rayons ultraviolets du soleil : sa destruction par les CFC autorise le passage d'un rayonnement plus intense. Outre son effet néfaste sur les organismes vivants, ce surplus de rayonnement contribue au réchauffement de la planète.
3. La fonte des glaces
Parmi les mécanismes qui amplifient un cycle de réchauffement, le rôle des glaces polaires est très souvent cité. Notre planète renvoie vers l'espace une grande partie des rayons qu'elle reçoit du Soleil : de l'efficacité de cette réflexion dépend la température à laquelle la Terre se stabilise.
Or le début d'un réchauffement planétaire fait reculer les glaces et fondre les banquises, diminuant la surface des terrains les plus réfléchissants. La lumière solaire est moins réfléchie vers l'espace et la température monte : en réaction, les glaces fondent davantage et accentuent ainsi le phénomène. La hausse de température de 0,5°C observée au cours du XXe siècle a peut-être déjà laissé son empreinte sur les calottes polaires et le niveau des mers. Une importante fracture, vraisemblablement due au cycle de réchauffement, est en effet observée dans les glaces de l'ouest de l'Antarctique.
Par ailleurs, la hausse du niveau des mers due à la fonte des glaces est perceptible : les mesures très précises du satellite Topex-Poséidon font aujourd'hui état d'une hausse de 3 à 4 mm par an. À ce rythme, la mer aura monté d'un demi-mètre à la fin du XXI e siècle prochain, et beaucoup plus si le rythme du réchauffement s'accélère : les estimations les plus pessimistes se fondent sur une hausse de 60cm à un mètre d'ici 100 ans. Une hausse du niveau marin de l'ordre du mètre mettrait en péril les zones côtières très peuplées. Les pays de basses terres tels la Hollande et le Bangladesh, malgré les nombreuses digues de protection érigées par les hommes seraient menacés d'immersion. Des villes comme Amsterdam, Londres, Venise, Washington et New York seraient aussi irrémédiablement inondées.
Outre qu'il est responsable de la montée des eaux, le réchauffement planétaire a d'autres effets sur la biosphère (partie de la terre où existe une vie organique) : parce qu'ils sont soumis à un climat de plus en plus sec, les écosystèmes continentaux souffrent davantage des feux de forêt. Les incendies qui ont ravagé les côtes californiennes en 1993, les forêts de Provence en 1994 et la forêt tropicale d'Indonésie en 1997 attestent de la réalité du phénomène.
4. L'écosystème perturbé
Un réchauffement global de quelques degrés implique des hausses locales de température beaucoup plus prononcées dans certaines zones, entraînant une nette tendance à la désertification. La pression que la civilisation industrielle a déjà exercée sur ces écosystèmes limite leurs facultés de régénération, et de nombreuses zones dédiées à l'agriculture seront irrémédiablement touchées. Les grandes plaines aux États-Unis ont déjà été ravagées au milieu du siècle par le dust bowl , c'est-à-dire par des vagues de sécheresse venues s'ajouter à une
surexploitation agricole des sols. C'est également le cas, plus récemment, du Sahel - ceinture de terrains arides au sud du Sahara - qui s'est trouvé fragilisé par le pâturage excessif des troupeaux et le ramassage du bois pour le feu : mises à nu, les terres du Sahel ont perdu toute capacité de lutte contre la désertification.
D'autres zones climatiques, en particulier les marges océaniques, verraient au contraire la hausse de la température s'accompagner d'une augmentation du taux de l'humidité et des précipitations. Les sommets des montagnes subiraient une érosion accentuée et des glissements de terrains, alors qu'en aval auraient lieu des crues et des coulées de boue. C'est déjà le cas en Inde où les inondations se sont multipliées en cette fin de XXe siècle.
L'augmentation de température a des conséquences déjà tangibles sur la répartition ou le comportement des êtres vivants. En Antarctique, le développement important de deux graminées ( Deschompsia antartica et Colobanthus quitensis ) est attribuée à l'adoucissement sensible des températures. L'évolution de la limite supérieure de la forêt pourrait être également en partie causée par la modification de la température planétaire. Ce réchauffement serait aussi à l'origine de la modification de comportements migratoires de certains mammifères, notamment en Amérique du Nord : ceux-ci ont tendance à se réfugier vers les hautes latitudes. Il causerait également des changements dans les habitudes migratoires de certains oiseaux, qui ont tendance à bâtir leur nid plus tôt dans l'année.Ce phénomène est apparu dès le milieu des années 1970. Heureusement pour les oiseaux, la nidification précoce présente des avantages : elle permet aux migrateurs de disposer de plus de temps pour la préparation du nid avant d'entreprendre leur périple; pour les oiseaux sédentaires, ce temps supplémentaire est tout aussi utile à la préparation de l'hivernage.
5. Des mesures d'urgence
La lutte contre l'effet de serre, la destruction de la couche d'ozone et le réchauffement planétaire passent par une surveillance accrue des températures, du taux d'humidité, du niveau de la mer et des concentrations de l'atmosphère en différents gaz. La mise en œuvre de moyens sophistiqués comme les ballons- sondes (ballons captifs portant des instruments de mesure) et les satellites permet aujourd'hui une couverture globale et un haut degré de précision dans les mesures. De plus, les études théoriques sur les réactions chimiques de l'atmosphère et les échanges calorifiques entre l'air, le sol et l'eau sont facilitées par la mise en service de puissants ordinateurs.
Parallèlement à la surveillance et à la modélisation du climat, des mesures doivent être prises à l'échelle internationale pour limiter l'émission des différents gaz à effet de serre et la quantité de dioxyde de carbone rejetée par les industries
chaque année. La population des pays les plus industrialisés est responsable d'une production très importante de gaz carbonique, tous usages confondus : chauffage et production d'électricité, automobiles et autres transports, industries lourdes et de consommation. Actuellement, en France, la production de CO2 par personne et par jour est de 4 kg; elle est de 15 kg aux États-Unis contre 1 kg pour les pays pauvres.
L'état des émanations de dioxyde de soufre (SO2) n'est pas moins alarmant parce que, s'il faut de grandes quantités de gaz pour perturber le climat, il est plus dangereux et entraîne notamment des pluies acides. Les taux de production de SO2 restent inférieurs toutefois à 200 kilogrammes par an et par habitant sur l'ensemble de la planète.
Sous l'impulsion des mouvements écologistes concernés par les problèmes résultant de l'effet de serre et des émanations de gaz industriel, la prise de conscience des gouvernements s'est traduite par des mesures restrictives tant au niveau de la quantité de combustibles polluants consommés que de la qualité de leur traitement. Les hydrocarbures sont ainsi purifiés pour les débarrasser de leur soufre; les cheminées et les hauts fourneaux des centrales et des usines sont équipés de filtres destinés à éliminer la plus grande partie des gaz nocifs. Le Canada et les États-Unis ont réduit de moitié leurs émissions de SO2 depuis 1980. Le Royaume-Uni et la France sont passés sous la barre des 100 kg de dioxyde de soufre par an et par habitant.
Cependant, si une solidarité internationale vise actuellement à réduire les émissions de gaz à effet de serre, bien que freiné, le phénomène de réchauffement demeure inéluctable. L'augmentation de température est en effet liée à l'évolution démographique de la planète. De plus, si 25% des habitants émettent aujourd'hui 75% de gaz à effet de serre, l'augmentation de ces gaz ne pourra aller qu'en s'accroissant en raison du développement légitime réclamé par le tiers-monde.
Seul le recours à des énergies alternatives peut contribuer à ralentir la croissance de gaz et permettre aux grands mécanismes biologiques régulateurs d'effectuer leur fonction d'épuration de l'atmosphère. Lorsque la concentration de CO2 atmosphérique augmente, l'océan répond en le piégeant sous la forme de carbonate de calcium. Inversement, si le CO2 diminue dans l'air, le carbonate de calcium a tendance à se dissocier, libérant du gaz carbonique qui réintégrera l'atmosphère. Il apparaît ainsi que l'océan agit comme un tampon en régulant la teneur de l'atmosphère en CO2. L'efficacité de cette fonction régulatrice repose sur divers mécanismes complexes dont on ne connaît ni les conditions exactes ni les limites.
Ainsi en 2002 il est urgent de prendre conscience de la complexité de ces phénomènes afin de laisser aux générations futures une terre viable pour tous.
