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Rapport du GIEC : Quels Messages Clés pour Comprendre le Réchauffement Climatique et ses Impacts ?

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En février 2022, le second volet du 6ème rapport du Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) a été rendu public. Il dresse un bilan sans appel sur les impacts du réchauffement climatique. Les messages sont alarmants : l’ensemble de la planète et des écosystèmes sont menacés. Selon les estimations, entre 3,3 et 3,6 milliards de personnes vivent dans des zones fragilisées par les effets du changement climatique.

Ce second volet fait suite à celui publié à l’été 2021, qui s’attardait sur les aspects physiques du changement climatique. Dans ce premier volet, les experts du climat tiraient déjà la sonnette d’alarme. L’un des messages repris par les médias était sans équivoque : « Les activités humaines sont responsables d’un réchauffement accéléré de la planète et les conséquences sont très alarmantes. »

Cet article se concentre uniquement sur les messages du premier volet du 6ème rapport du GIEC, publié en août 2021. Mais avant de se lancer dans le décryptage de ce premier volet et les missions du GIEC, il est intéressant de revenir sur certaines notions de climatologie pour mieux appréhender les dérèglements climatiques en cours et à venir. Comment définir le climat ? A quoi sont dus les changements climatiques terrestres ? Qu’est-ce que le réchauffement climatique ? Quelles en sont les causes et les conséquences ? De quelle manière les activités humaines influencent-elles le système climatique ? Quels sont les futurs climatiques possibles pour la Terre et l’Humanité ? Décryptage d’un phénomène complexe.

Qu’est-ce que le climat ?

Le climat en quelques mots : définition et classification

Un climat se définit par une succession de conditions météorologiques (moyennes des températures, de pression, vents observés, précipitations, etc.) sur une période et dans une région donnée. Ces observations doivent se répéter sur un lapse de temps relativement long (au moins 30 ans selon l’Organisation Mondiale de la Météorologie).

La classification des climats se fait en général en croisant les données des températures et précipitations. De ces croisements se dégagent 5 grandes zones climatiques : équatoriale, sèche, tempérée, continentale et polaire.

De nombreuses zones climatiques se dessinent autour des latitudes et longitudes de la planète.
Classification des climats de Köppen-Geiger. Les couleurs correspondent à différents types de climat, eux-mêmes définis par des niveaux moyens de températures et précipitations enregistrés au cours d’une année. Crédit photo : Rubel and Kottek.

Sur la planète, pourquoi observe-t-on différents climats ? Par exemple, pourquoi les températures sont-elles si froides aux pôles et si élevées à l’équateur ?

Pour y répondre, il faut revenir en amont sur la notion de températures.

Les températures, clés de voute du système climatique

Energie des rayons du Soleil et phénomène d’effet de serre

Tout commence avec le Soleil qui émet des rayons lumineux. Ces rayons arrivent dans l’atmosphère terrestre. Ils sont alors réfléchis vers l’espace (30 %) ou absorbés (70 %) par l’atmosphère, les continents et les océans.

En absorbant les rayons solaires, la planète capte de l’énergie et se réchauffe. A son tour, elle va restituer de l’énergie, donc se refroidir. De cet échange thermique se crée un équilibre de températures.

L’énergie libérée par la planète se fait sous forme de chaleur (30 %) et rayonnement infrarouge (115 %). Les infrarouges seront alors absorbés en grande partie par les particules atmosphériques (97 %). Celles-ci émettront à leur tour dans toutes les directions un rayonnement de même longueur d’onde (102 %).

Sans atmosphère, les infrarouges repartiraient vers l’espace. Une grande quantité d’énergie serait donc perdue. Ce phénomène est celui de l’effet de serre : il est avant tout un phénomène naturel. L’effet de serre régule le climat et maintient les températures à des niveaux en dessous desquels la vie sur terre ne serait pas possible. Car sans lui, il ferait jusqu’à – 18 °C sur notre planète !

Le devenir du rayonnement solaire et le phénomène d'effet de serre sont responsables des équilibres de températures observés à la surface de la planète.
Les flèches de couleur grise décrivent les flux des rayons lumineux à la surface de la planète. Les rayons du Soleil arrivent dans l’atmosphère et à la surface de la Terre : ils sont réfléchis vers l’espace ou absorbés. Les surfaces qui absorbent les rayons solaires émettent un rayonnement infrarouge, qui sera à son tour absorbé dans l’atmosphère ou retransmis vers l’espace. Les surfaces terrestres libèrent aussi de l’énergie sous forme de chaleur (flèche rouge) ou par évapotranspiration (flèche orange). L’énergie des rayons lumineux est exprimée en W/m². De ces échanges se crée un équilibre de températures à la surface de la planète. Crédit photo : Kiehl et Trenberth, 1997

Structure des continents, des océans et de l’atmosphère : quelles influences sur les températures ?

Le pouvoir réfléchissant ou absorbant des rayons varie selon les surfaces rencontrées. Sur les continents, l’occupation des sols impactera le devenir des rayons du Soleil : par exemple, réflexion élevée par un sol neigeux et absorption importante par une végétation sombre. En termes plus techniques, ces caractéristiques correspondent à l’albédo, ou part du rayonnement solaire renvoyé par une surface. Les valeurs de l’albédo sont comprises entre 0 et 1, allant du moins au plus réfléchissant.

Dans le cas des infrarouges, c’est dans l’atmosphère que les choses se jouent. Certains gaz ont une forte capacité à absorber ces rayons : il s’agit des gaz à effet de serre. Parmi les plus célèbres, l’eau (H2O), le dioxyde de carbone (CO2), le méthane, (CH4) ou le dioxyde d’azote (N2O). Et malgré le fait qu’ils soient à l’état de traces dans l’atmosphère (par exemple, il n’y a que 0,04 % de CO2 dans l’air), ils sont à l’origine du phénomène d’effet de serre. C’est la raison pour laquelle, la variation de leurs concentrations impacte l’équilibre des températures.

Les températures diffèrent d’une région à l’autre et selon la période de l’année

Parce que la Terre est sphérique, la quantité de rayons lumineux est plus importante au niveau de l’équateur et diminue en se dirigeant vers les pôles. C’est pour cela que les températures sont différentes d’une région à l’autre.

Pour comprendre les saisons, il faut revenir sur le mouvement de la Terre. Celle-ci tourne autour du soleil en 365 jours et sur elle-même en 24 heures. Or, son axe de rotation est incliné. En raison de cette obliquité et du mouvement quasi-circulaire de la Terre autour Soleil, la quantité d’énergie solaire reçue varie au cours de l’année.

Les differents cycles des equinoxes et des solstices.
Les équinoxes et les solstices. Crédit image : Adobe Stock.

Les températures sont centrales pour comprendre le climat. Mais celui-ci ne se résume pas à cet unique paramètre.

Précipitations et vents : deux autres éléments centraux pour définir un climat

La formation des précipitations est liée aux températures. Lorsqu’il fait plus chaud, le phénomène d’évapotranspiration, processus par lequel l’eau passe de l’état liquide à l’état gazeux, est accentué. Les molécules d’eau sont moins denses sous forme gazeuse : elles montent alors dans l’atmosphère. Lors de cette ascension, les températures diminuent avec l’altitude, l’eau se condense, les nuages se forment, puis la restituent sous forme de précipitations.

La formation des vents résulte des différences de températures et de pression entre les différentes régions du globe : des courants d’air chauds se déplacent de l’équateur vers les pôles. La rotation de la Terre joue sur les trajectoires de ces vents ; ils sont déviés vers la droite dans l’Hémisphère Nord et vers la gauche dans l’Hémisphère Sud.

Ces descriptions très résumées illustrent la place centrale des températures, ainsi que l’interconnexion entre les différents indicateurs et phénomènes climatiques. De ces interconnexions découle notamment un climat qui, à l’échelle de la planète, évolue avec le temps.

Depuis le début de l’histoire de la Terre, le climat fluctue

Les facteurs naturels qui font varier le climat

Le climat de la Terre n’est pas figé. Les climatologues ont mis en évidence des variations notables sur des centaines de milliers d’années. Les alternances entre ères glaciaires et interglaciaires en sont l’illustration.

Il existe donc des facteurs naturels pour expliquer les changements climatiques :

  • Le facteur le plus cité est la variation de l’angle d’inclinaison de l’orbite de la Terre autour du Soleil. Cette variation joue sur l’intensité de l’énergie solaire reçue et donc sur les équilibres de températures ;
  • Un deuxième facteur est la variation de la concentration atmosphérique en CO2, qui a été corrélée aux alternances entre ères glaciaires et interglaciaires. Ces variations sont liées à la présence plus ou moins importante de puits naturels de carbone sur Terre. Ces puits captent et stockent la matière carbonée, ce qui joue sur les concentrations atmosphériques. Il s’agit des végétaux, roches sédimentaires, etc. ;
  • Bien que moins cité, le mouvement des plaques a aussi un rôle. En impactant les circulations océaniques, il joue sur les échanges d’énergie entre océans, continents et atmosphère, ce qui perturbe les équilibres de températures.
  • Enfin, les grands épisodes volcaniques modifient les concentrations atmosphériques en certaines particules, les aérosols soufrés en particulier. Ces aérosols réfléchissent fortement les rayons du Soleil, ce qui refroidit l’atmosphère.

Les facteurs anthropiques qui font varier le climat

Depuis l’ère préindustrielle, le climat se réchauffe et à des vitesses sans précédent si l’on remonte les 800 000 dernières années d’histoire climatique de la Terre (+1,2°C environ entre 1880 et aujourd’hui). Ces vitesses de réchauffement ne peuvent pas uniquement trouver leur origine dans des causes naturelles.

Depuis cette période, ce sont les activités humaines qui ont fortement joué sur l’évolution du climat.

Le principal facteur est la libération dans l’atmosphère de gaz à effet de serre. Ils sont la conséquence du développement des industries et de la combustion des énergies fossiles. Une deuxième cause anthropique est l’occupation des sols. L’exemple le plus cité est celui de la destruction des puits de carbone naturels via notamment les déforestations massives. Or, ces puits ont la capacité de compenser en partie l’accumulation de carbone atmosphérique.

La prise de conscience des impacts anthropiques sur le climat est récente et a émergé courant de la seconde moitié du 20ème siècle. C’est dans ce contexte que le Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) est né.

Quels sont les objectifs de ce groupe et comment fonctionne-t-il ?

Le GIEC, une expertise collective sur l’évolution du climat

En 1988, sous l’impulsion des gouvernements du G7, le GIEC voit le jour. Cette époque est marquée par une prise de conscience des liens possibles entre activités humaines et réchauffement planétaire. En 1979, le météorologue américain Jules Charney rapporte un lien entre concentration atmosphérique en dioxyde de carbone (CO2) et élévations des températures. Plus tard, en 1987, le glaciologue français Claude Lorius et son équipe confirmaient cette corrélation.

Depuis cette date, le GIEC réunit les experts scientifiques de différentes disciplines en vue de rassembler, évaluer et synthétiser les connaissances sur le changement climatique. Le GIEC n’est pas une instance décisionnelle. En revanche, les résultats de leurs expertises doivent appuyer les décisions en matière de politiques environnementales.

Le GIEC s’organise autour d’une assemblée générale (AG), constituée des représentants des 195 pays membres, ainsi que d’un bureau ou organe exécutif. L’AG se réunit plusieurs fois par an et acte sur les orientations thématiques abordées par les différents groupes de travail du GIEC. Le bureau, composé d’une trentaine de scientifiques, réunit les experts et coordonne l’élaboration des rapports d’évaluation, environ tous les 5 ans.

Le GIEC fonctionne par cycle. A chaque cycle, un rapport est élaboré, lui-même s’articulant autour de quatre volets thématiques ;

  1. Éléments scientifiques du système et changement climatiques,
  2. Éléments d’impacts et de vulnérabilité du changement climatique sur les différents systèmes, et adaptations possibles,
  3. Éléments d’atténuation du changement climatique,
  4. Inventaires nationaux sur les gaz à effet de serre (GES) et mise en place d’un guide méthodologique pour le suivi des émissions.
Le GIEC s’articule autour d’organes décisionnels, de groupes de travail réunissant les experts du climat, ainsi que de relecteurs et examinateurs extérieurs.
Structure et organisation du Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat. Crédit photo : IPCC

En août 2021 a été publié le 1er volet du 6ème rapport du GIEC sur les « fondements scientifiques du changement climatique ». En termes simples, ce rapport dresse un bilan exhaustif et actualisé de l’état des connaissances scientifiques sur les causes physiques du réchauffement climatique et de ses liens avec les activités anthropiques. Un rapport complet et un résumé pour les décideurs politiques sont mis à disposition du grand public.

Que retenir de ce dernier rapport ?

6ème rapport du GIEC : quelle photographie du climat en 2022 ?

L’impact des activités humaines sur le climat est avéré

L’Homme est le principal responsable de la hausse des températures mondiales

Dès la fin du 19ème siècle, les températures moyennes à la surface du globe ont commencé à augmenter. Cette tendance n’a fait que s’accentuer et les dernières années ont été les plus chaudes jamais enregistrées depuis des décennies.

Aujourd’hui, il est possible d’affirmer la nature anthropique de ce réchauffement. Entre les périodes actuelles et préindustrielles (2010-2019 vs. 1850-1900), les activités humaines auraient été responsables d’une hausse des températures d’environ 1,07°C. Les modélisations des climatologues montrent même que, sans l’Homme, la planète se serait même refroidie au cours du 20ème siècle.

Entre les périodes actuelles et préindustrielles, les activités humaines auraient été responsables d’une hausse des températures d’environ 1,07°C. Sans l’Homme, la planète se serait même refroidie au cours du 20ème siècle.

Toutes les régions du globe sont impactées par le réchauffement climatique. Cependant, certaines zones sont plus touchées que d’autres, notamment au niveau des pôles.

La prédominance des zones rouges illustre un réchauffement global de la planète.
Anomalies observées sur les températures moyennes de surface, juillet 2019, période de référence : 1981-2010. Les zones rouges indiquent qu’en 2019 les températures étaient plus élevées que les moyennes enregistrées sur la période de référence. Les zones bleues indiquent des températures moins élevées. L’intensité de la couleur correspond à l’importance de l’écart. Cette carte illustre bien le réchauffement global de la planète (prédominance des zones rouges), ainsi que l’importance des variations régionales. Crédit photo : Copernicus Climate Change Service/ECMWF

Bouleversement du système climatique et fragilisation des écosystèmes

  • Les précipitations moyennes à la surface des continents augmentent depuis 1950 et de plus en plus rapidement depuis les années 80.
  • Entre 1901 et 2018, le niveau moyen des mers s’est élevé, avec une estimation moyenne de +0,20 m. Cette hausse s’est accélérée tout au long du 20ème siècle et depuis les années 70, l’Homme serait le principal responsable.
  • Dans l’Hémisphère Nord, la banquise, le permafrost et les glaciers sont en net recul. Entre 2011 et 2020, l’étendue moyenne de la banquise n’avait jamais atteint des niveaux aussi bas depuis 1950. Et les glaciers continentaux perdent aussi du terrain, à des niveaux sans précédents si l’on regarde les 2 000 dernières années.
  • Les évènements climatiques extrêmes sont plus nombreux et leurs impacts plus violents : extrêmes de chaleur, précipitations diluviennes, épisodes de sécheresses, intensité des épisodes de moussons, intensification des cyclones.
  • De nombreuses espèces végétales et animales sont contraintes de migrer vers de nouvelles aires géographiques.
  • Les saisons sont perturbées. Les printemps précoces dans l’Hémisphère Nord en sont un exemple.

Ces perturbations sont liées à l’élévation des températures. Par exemple, le réchauffement favorise le phénomène d’évapotranspiration, donc celui des précipitations. Il provoque une accélération de la fonte des glaces. Ou encore, parce que les températures s’élèvent, les molécules d’eau se dilatent, ce qui engendre une élévation du niveau des mers.

Le climat évolue et l’origine anthropique est certaine. Mais comment les activités humaines impactent-elles le climat ?

Les gaz à effet de serre et réchauffement du climat

Ce sont les émissions de gaz à effet de serre (GES) qui provoquent en grande partie l’élévation des températures : en renforçant le phénomène d’effet de serre, elles provoquent un réchauffement global de la planète.

Depuis l’ère préindustrielle, leurs concentrations augmentent dans l’atmosphère. Ces hausses sont liées aux émissions anthropiques : entre 1750 et 2020, + 47 % pour les concentrations en CO2, + 156 % pour le CH4 et + 23 % pour le N2O.

Le dioxyde de carbone (CO2) arrive en tête des GES jouant le plus sur le réchauffement climatique, avec des émissions de plus de 40 gigatonnes par an. La concentration du CO2 dans l’atmosphère s’élève aujourd’hui à 410-415 parties par million (ppm). Selon une étude publié en 2019, dans la revue Nature Advances, pour retrouver de telles concentrations il faut remonter au Pliocène, il y a 3 millions d’années. A l’époque, les températures étaient vraisemblablement plus élevées de 3 à 4°C qu’aujourd’hui.

Les émissions de GES ne déséquilibrent pas uniquement les températures. L’un des exemples est celui de l’acidification des océans, qui absorbent de plus en plus de CO2. Cette acidification perturbe les écosystèmes marins. En particulier, elle favorise la dissolution des coquilles de crustacés et des coraux, ce qui menace directement leur survie.

Aujourd’hui, les scientifiques tentent de répondre à l’une des questions clé pour le siècle à venir : quels futurs possibles pour le climat ?

Les futurs climatiques possibles

Pour appréhender le climat, différents scenarii ont été imaginés par le GIEC, avec un accent particulier mis sur les émissions de GES. Pour simplifier, 5 projections climatiques ont été émises, allant de niveaux d’émissions très faibles à très élevés.

Hausse des températures et projections climatiques

  • Quels que soient les niveaux d’émissions futurs, les températures moyennes à la surface de la planète continueront d’augmenter d’ici 2050 ;
  • Seules des réductions drastiques des émissions en GES permettraient de ne pas dépasser les seuils de 1,5°C et 2,0°C d’ici à 2100 ;
  • Pour limiter le réchauffement à un niveau de 1,5 °C, il faudrait réduire les émissions mondiales de CO2 de 50 % d’ici l’horizon 2030 et atteindre la neutralité carbone d’ici 2050 ;
  • Si l’on conserve le rythme actuel d’émissions en CO2, il ne nous resterait que dix ans avant d’atteindre les 1,5 °C.

En prenant la période préindustrielle comme référence, les estimations d’ici 2081-2100 montrent des élévations de températures :

  • Entre + 1,0 et + 1,8°C pour des niveaux d’émissions très faibles ;
  • Entre + 2,1 et+ 3,5°C pour des niveaux d’émissions moyens ;
  • Entre + 3,3 et + 5,7°C pour des niveaux d’émissions très élevés.

Toutes les régions du globe sont concernées par ces projections. En revanche, les surfaces terrestres se réchaufferont davantage que les océans. Les zones Arctiques seront les aires géographiques les plus impactées à l’échelle de la planète.

Intensification des bouleversements climatologiques et météorologiques

La hausse des températures moyennes à la surface de la planète jouera sur l’évolution du système climatique dans son ensemble. Plus celles-ci seront élevées, plus les changements se feront intenses et fréquents :

  • Les précipitations moyennes seront en hausse au niveau des continents : à l’échelle de la planète, chaque degré supplémentaire entraînera une intensification d’environ 7 % de ces moyennes ;
  • Les climats très humides ou très secs seront de plus en plus humides versus de plus en plus secs ;
  • Les épisodes de moussons seront plus nombreux et plus intenses ;
  • Les tempêtes estivales de latitudes moyennes dans l’Hémisphère Sud seront plus intenses et changeront d’aire géographique, en migrant vers le Sud ;
  • Les évènements climatiques extrêmes seront plus fréquents et plus violents pour chaque 0,5°C supplémentaire.
Schémas de l'évolution des précipitations selon différents scenarii de réchauffement mondial.
Variations annuelles des précipitations moyennes de surface, selon différents scenarii de réchauffement, en comparaison de 1850-1900. Pour trois scenarii de réchauffement, les évolutions annuelles des précipitations moyennes de surface sont estimées (période de référence 1850-1900). Dans le cas des précipitations, les zones de couleurs jaune ou orangée correspondent à des baisses de précipitations et les zones de couleurs bleues à des hausses. Crédit photo : IPCC

Des changements climatiques irréversibles

Bien que les émissions futures en GES influent leur devenir, certaines évolutions ont d’ores et déjà atteint des points de non-retours. Pour celles-ci, les tendances observées se poursuivront tout au long du siècle à venir :

  • Les océans continueront de se réchauffer et s’acidifier tout au long du 21ème siècle ;
  • Les glaciers et neiges montagneuses poursuivront leur recul sur des dizaines voire des centaines d’années ;
  • La calotte glaciaire du Groenland continuera de perdre du terrain tout au long du 21ème siècle et ce recul ne fera que s’accélérer avec une hausse des émissions en GES. En 2012, une étude publiée dans la revue Nature, révélait un risque de disparition de cette calotte d’ici 2100 pour un réchauffement estimé à 1,6°C ;
  • Le niveau moyen des mers continuera d’augmenter tout au long du 21ème siècle et plus les émissions en GES seront importantes, plus ces élévations seront marquées.

Épilogue…

L’Homme est responsable du changement climatique et de son accélération.

Les émissions de gaz à effet de serre jouent un rôle central dans le réchauffement de la planète, à la fois de l’atmosphère, des continents et des océans.

Ce réchauffement est lui-même à l’origine des perturbations observées sur le système climatique dans son ensemble : hausses des précipitations, élévations du niveau de la mer, intensification des évènements extrêmes, recul des banquises, des calottes glaciaires et des glaciers continentaux, bouleversement des saisons, etc.

Les dernières projections climatiques montrent clairement qu’en l’absence de réduction drastique et rapide des émissions de gaz à effet de serre, le réchauffement global se poursuivra, pour dépasser les seuils symboliques de 1,5 °C et 2,0 °C. L’atteinte, a minima, de la neutralité carbone à l’horizon 2050 est l’un des objectifs principaux.

Le second volet du rapport du GIEC, publié en février 2022, révèle qu’une limitation du réchauffement à 1,5°C serait nécessaire pour limiter de trop graves conséquences sur les écosystèmes de la planète et les sociétés humaines. Pour l’illustrer, les propos du secrétaire général des Nations Unies, Antonio Guterres, sont criants : « Ce dernier rapport est un Atlas de la souffrance humaine et un constat accablant de l’échec du leadership climatique. Il révèle que les humains et la planète se font démolir par le changement climatique ».

Dans ce même rapport, les experts du GIEC mettent l’accent sur le développement du caractère résilient des écosystèmes et des sociétés humaines. En d’autres termes, le choix de politiques plus durables, de mesures d’adaptation au changement climatique, aurait rapidement des effets positifs sur l’état de notre planète et la santé de nombreux écosystèmes.

Des exemples en termes d’adaptation sont d’ailleurs présentés, avec des différences contrastées entre régions de la planète : adaptations urbaines face aux risques d’inondation, développement d’une nature en ville, transition sur les pratiques agricoles pour faire face à l’aridification, limitation de la déforestation, décarbonation de l’énergie, des transports, utilisation raisonnée des sols, méthodes de stockage du carbone, etc.

Un troisième et dernier volet du sixième cycle de rapports du GIEC est attendu en avril prochain. Dans celui-ci seront présentées les mesures d’atténuation, deuxième pilier pour limiter l’intensité du changement climatique.

A la sortie de la lecture de ces deux rapports du GIEC, il n’y a en tout cas plus de doute sur l’existence d’une urgence climatique planétaire.

RETENEZ


  • Les températures sont centrales pour comprendre comment se mettent en place les différents climats de la planète.
  • Depuis la fin du 19ème siècle, l’Homme est responsable d’un réchauffement climatique sans précédent dans l’histoire de la planète.
  • Le Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) a été créé pour évaluer et synthétiser les connaissances sur le changement climatique.
  • L’injection de gaz à effet de serre dans l’atmosphère par les activités humaines joue un rôle central dans l’élévation des températures mondiales.
  • Pour limiter le réchauffement à +1,5 °C, il faudrait a minima atteindre la neutralité carbone d’ici 2050.

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