I. Comprendre le changement climatique : sciences et histoire
A. Les fondements scientifiques du changement climatique
Le changement climatique est l'altération durable des régimes météorologiques. Pour le comprendre, il faut saisir certains principes scientifiques fondamentaux.
Le phénomène le plus important est l'effet de serre. C'est un processus naturel essentiel à la vie sur Terre. Sans lui, la température moyenne de la planète serait d'environ -18°C.
- Effet de serre naturel : Certains gaz présents dans l'atmosphère (vapeur d'eau, dioxyde de carbone, méthane, etc.) captent une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre après qu'elle a été chauffée par le soleil. Cela réchauffe l'atmosphère et maintient une température propice à la vie.
- Effet de serre anthropique : Depuis la Révolution industrielle, les activités humaines (combustion d'énergies fossiles, déforestation, agriculture intensive) ont massivement augmenté la concentration de ces gaz dans l'atmosphère. Cette augmentation amplifie l'effet de serre naturel, piégeant davantage de chaleur et entraînant un réchauffement climatique.
Les Gaz à effet de serre (GES) sont les principaux responsables de ce réchauffement. Les plus importants sont :
- Le dioxyde de carbone (CO2) : Principalement issu de la combustion des énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz) et de la déforestation. C'est le GES le plus abondant et le plus persistant.
- Le méthane (CH4) : Produit par l'élevage, la production de riz, les décharges et l'exploitation des hydrocarbures. Il a un pouvoir réchauffant bien plus élevé que le CO2 sur une courte période.
- Le protoxyde d'azote (N2O) : Principalement issu de l'agriculture (engrais azotés) et de certains processus industriels.
- Les gaz fluorés (HFC, PFC, SF6) : Utilisés dans l'industrie, la réfrigération et l'aérosol. Ils ont un très fort pouvoir réchauffant.
Le cycle du carbone est le processus naturel par lequel le carbone est échangé entre l'atmosphère, les océans, les sols, les roches et les êtres vivants. Les activités humaines perturbent cet équilibre en libérant du carbone stocké depuis des millions d'années (dans les énergies fossiles) beaucoup plus rapidement que les puits de carbone (océans, forêts) ne peuvent l'absorber.
Enfin, les modèles climatiques sont des outils informatiques complexes qui simulent le système climatique terrestre. Ils intègrent les lois de la physique, la chimie et la biologie pour projeter les évolutions futures du climat en fonction de différents scénarios d'émissions de GES. Ils sont essentiels pour comprendre les mécanismes et anticiper les impacts.
B. L'histoire de la prise de conscience scientifique
La compréhension du changement climatique n'est pas récente ; elle est le fruit d'un long processus scientifique.
Dès le XIXe siècle, des scientifiques commencent à s'intéresser à l'influence de l'atmosphère sur la température terrestre.
- En 1824, Joseph Fourier décrit l'effet de serre.
- Dans les années 1860, John Tyndall identifie les gaz responsables de cet effet (vapeur d'eau, CO2).
- En 1896, Svante Arrhenius calcule que le doublement de la concentration de CO2 atmosphérique pourrait entraîner une augmentation significative de la température mondiale. C'est la découverte de l'effet de serre et de son lien potentiel avec les émissions humaines.
Cependant, il faut attendre le milieu du XXe siècle pour que des preuves plus concrètes s'accumulent. Les mesures atmosphériques jouent un rôle crucial.
- En 1958, Charles David Keeling commence à mesurer la concentration de CO2 dans l'atmosphère à l'observatoire de Mauna Loa, à Hawaï. La courbe de Keeling montre une augmentation régulière et ininterrompue des concentrations de CO2, confirmant l'impact des activités humaines.
La communauté scientifique s'organise face à l'ampleur du phénomène.
- En 1988, l'Organisation météorologique mondiale (OMM) et le Programme des Nations unies pour l'environnement (PNUE) créent le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC). Le GIEC n'effectue pas de recherches propres mais synthétise la littérature scientifique mondiale sur le changement climatique.
- Ses rapports du GIEC (publiés tous les 5 à 7 ans) sont devenus la référence scientifique mondiale. Ils évaluent les connaissances sur le changement climatique, ses causes, ses impacts potentiels et les options de réponse. Ils ont établi un consensus scientifique écrasant sur l'origine anthropique du réchauffement climatique et son accélération. Aujourd'hui, plus de 97% des scientifiques du climat s'accordent sur cette conclusion.
C. Les manifestations et impacts du changement climatique
Les manifestations du changement climatique sont désormais observables partout sur la planète, entraînant des impacts profonds sur les écosystèmes et les sociétés humaines.
La manifestation la plus directe est la hausse des températures moyennes.
- Depuis l'ère préindustrielle, la température moyenne mondiale a augmenté d'environ 1,2°C. Les années les plus chaudes jamais enregistrées se situent toutes au cours des deux dernières décennies.
- Cette hausse n'est pas uniforme : les régions polaires se réchauffent plus vite que la moyenne mondiale (amplification arctique).
Cette augmentation des températures entraîne une modification du régime des événements météorologiques extrêmes :
- Vagues de chaleur plus fréquentes, plus intenses et plus longues.
- Sécheresses accrues dans de nombreuses régions, affectant l'agriculture et les ressources en eau.
- Précipitations intenses et inondations plus fréquentes dans d'autres régions, dues à une atmosphère plus chaude qui peut contenir plus de vapeur d'eau.
- Tempêtes et cyclones potentiellement plus intenses (même si leur fréquence globale n'est pas toujours en augmentation, leur puissance peut l'être).
Un autre impact majeur est la montée du niveau des mers. Elle est due à deux phénomènes principaux :
- La dilatation thermique des océans : l'eau se dilate en se réchauffant.
- La fonte des glaciers et des calottes glaciaires (Groenland, Antarctique). Cette montée des eaux menace directement les populations côtières, les infrastructures et les écosystèmes littoraux.
Enfin, la biodiversité et les écosystèmes sont gravement affectés :
- Déplacement d'espèces vers les pôles ou vers des altitudes plus élevées.
- Extinctions d'espèces incapables de s'adapter ou de migrer suffisamment vite.
- Blanchissement des coraux et acidification des océans.
- Désertification et dégradation des sols. Ces perturbations mettent en péril les services écosystémiques essentiels à l'humanité (alimentation, eau, air pur).


