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Changement climatique : évidences et incertitudes

Dossier
Paru le 24.07.2019
Les experts du climat

Changement climatique : évidences et incertitudes

15.09.2013, par
Mis à jour le 27.01.2014
L’archipel des Maldives pourrait disparaître sous la montée des eaux océaniques.
L’archipel des Maldives pourrait disparaître sous la montée des eaux océaniques.
Le climat de la Terre change. Celui d’aujourd’hui n’est pas celui d’hier, et ne sera pas celui de demain. Il subit en effet de nombreuses influences : la course de la planète autour du Soleil, l’activité de notre étoile, les mouvements de l’atmosphère, le cycle de l’eau… Malgré tout, même si les prédictions sur son avenir sont très difficiles, les scientifiques sont sûrs d’une chose : les activités humaines perturbent la belle mécanique climatique. Rappel des faits.

Une part d’imprévisible dans l’évolution du climat

Dans l’atmosphère, il existe des gaz dits à effet de serre, la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone au premier chef, qui empêchent l’énergie de la Terre de s’échapper dans l’espace et maintiennent ainsi une température clémente à sa surface. Sans eux, il ferait en moyenne – 18 °C sur notre Terre, contre 15 °C aujourd’hui. Or, comme le résume Jean-Louis Dufresne, du Laboratoire de météorologie dynamique1-IPSL « si les teneurs en vapeur d’eau et en dioxyde de carbone se modifient, l’effet de serre change, et c’est tout l’équilibre énergétique de la planète, donc son climat, qui se modifient. Nier ce fait est un non-sens scientifique ».

Justement, la quantité de dioxyde de carbone dans l’atmosphère a fortement augmenté au cours du siècle dernier, ce qui coïncide avec l’avènement de notre société industrielle basée sur les énergies fossiles. Quant à la vapeur d’eau, si les activités humaines ne la perturbent quasiment pas directement à grande échelle, elle dépend fortement du climat tout en agissant sur lui, par un jeu subtil d’actions et de rétroactions.
 

Sans même
les perturbations
d’origine humaine,
le climat fluctue,
à toutes les
échelles, et ce de manière aléatoire.

Pour autant, les scientifiques sont loin d’avoir tout saisi du changement climatique. Quelle ampleur aura-t-il ? Quelles en seront les conséquences ? Sur ces questions, l’incertitude est encore de mise. Et pas seulement dans les modèles numériques qui simulent les climats passés ou futurs ou dans les marges d’erreur dans l’interprétation des traces des climats passés. « C’est surtout que la nature n’a tout simplement pas décidé ce qu’elle allait faire, souligne Hervé Le Treut, directeur de l’IPSL2. Il y a une part imprévisible dans le climat que la science ne pourra jamais appréhender. » Sans même les perturbations d’origine humaine, le climat fluctue, à toutes les échelles, et ce de manière aléatoire. « C’est un système chaotique, précise Jean-Louis Dufresne. Or, à l’échelle d’une dizaine d’années, les perturbations anthropiques ou naturelles sont inséparables de l’évolution purement aléatoire. On ne peut pas les distinguer. »

L’exemple des températures est flagrant. Sur une échelle d’une centaine d’années, l’augmentation est facilement observable (+ 0,9 à 0,2 °C près depuis 1900). Les activités humaines et l’augmentation de l’effet de serre qui en découle expliquent bien cette hausse. Sur dix ou vingt ans, c’est une autre histoire. Les analyses les plus récentes montrent un ralentissement de la montée des températures. Or, à cette échelle de temps, le caractère chaotique du climat rend difficile toute interprétation. « Ce genre d’observations ne remet pas en cause la réalité du réchauffement global, assure Jean-Louis Dufresne. Mais, plus on veut observer les choses précisément, plus on est limité dans le temps et dans l’espace du fait de la rareté des observations disponibles, et plus la variabilité naturelle du climat prend de l’importance. » Et il n’existe à ce jour aucun moyen direct pour résou­dre ce problème.

Des questions en suspens

L’analyse des grandes évolutions du climat passé peut évidemment fournir de précieux renseignements sur cette variabilité, mais les méthodes d’étude sont indirectes et possèdent elles aussi leur lot d’incertitudes. « Prenez l’exemple du Soleil, indique Jean-Louis Dufresne. Nous savons que son activité influence le climat de la Terre et que cette activité se traduit par le nombre de taches sombres à sa surface. Mais comment traduire la présence ou non de taches solai­res observée par les astronomes du passé en flux ou en spectre de lumière ? »

Les volcans, eux, projettent des cendres qui refroidissent l’atmosphère. Or, si les éruptions récentes sont bien documentées, les chercheurs n’ont que peu d’informations sur les plus ancien­nes. Quelle était la taille des poussières ? Quelle en était la quantité ? « Nous n’avons pas non plus assez de recul sur les événements extrê­mes comme les tempêtes, note Hervé Le Treut. Autrefois, ceux qui pouvaient acquérir des informations – marins ou aviateurs – avaient évidemment plutôt tendance à les éviter. Et, sur certains continents, ces événements faisaient uniquement partie de traditions orales. »

Les limites des modèles climatiques

Le caractère chaotique du climat et sa variabilité naturelle ne sont pas les seules difficultés auxquelles les climatologues doivent faire face. Les prévisions sur le climat futur sont réalisées à l’aide de modèles numériques qui s’appuient sur les lois de la physique atmosphérique et océanique. Ces modè­les sont à peu de chose près les mêmes que ceux utilisés en météorologie pour prévoir le temps à une échéance de quelques jours. « Mais, contrairement aux modèles de prévisions météorologiques, les modèles climatiques n’utilisent pas d’observations directes pour corriger les trajectoires, explique Jean-Louis Dufresne. Par exemple, lorsque des basses pressions sont observées au-dessus de l’Atlantique, les données sont enregistrées dans les modèles météo qui simulent une dépression et son évolution. Au fil du temps, si le modèle dérive, la trajectoire de la dépression peut être corrigée par les observations suivantes pour aboutir à des prévisions fiables à quelques jours. »

En climatologie, la page est blanche. Le modèle doit lui-même créer les conditions initiales, faire évoluer les grandes structures atmosphériques comme les dépressions ou les anticyclones sur des dizaines d’années, sans aucune observation pour le corriger. « Si, par exemple, les dépressions et les grandes structures associées sont systématiquement placées trop au sud, ce sont toutes les structures climatiques qui seront mal positionnées, indique Jean-Louis Dufresne. Rien ne les corrige. »

La difficulté est encore plus grande à l’échelle régionale (une région correspondant dans ce cas à un sous-continent). Le climat régional dépendant fortement du climat global, il faut que ce dernier soit déjà très bien simulé pour que les modèles parviennent à faire de bonnes prévisions sur le premier. Et, comme il n’y a pas de climat sans rétroactions, les effets régionaux vont à leur tour influer sur la circulation globale. « Nous savons, par exemple, que l’évolution des pluies sera très hétérogène sur la planète, remarque Jean-Louis Dufresne. Elles vont augmenter à l’équateur et aux hautes latitudes, diminuer dans les régions subtropicales et augmenter ou diminuer selon les saisons aux moyennes latitudes. Or les frontières exactes entre toutes ces zones dépendent de la circulation globale et de sa variation, sur laquelle, il y a encore beaucoup d’incertitudes. »

Tempête à Nice en 2011
Les phénomènes extrêmes comme les tempêtes, ici à Nice en 2011, font courir des risques accrus aux populations.
Tempête à Nice en 2011
Les phénomènes extrêmes comme les tempêtes, ici à Nice en 2011, font courir des risques accrus aux populations.

Un risque climatique bien réel

Pour Hervé Le Treut, ce problème de l’incertitude est capital pour les recherches sur l’adaptation au changement climatique. « Il ne faut pas croire aveuglément les modèles, prévient-il. Ce n’est pas parce qu’ils prédisent en moyenne plus de sécheresse dans une région qu’il ne faudra y semer que des plantes résistantes à la sécheresse. Les prévisions ne se traduisent pas par des risques permanents. Des pluies pourraient aussi augmenter localement, et les plantes trop spécialisées n’y résisteraient pas. »

Malgré tout, l’urgence est là, car le risque climatique est bel et bien réel. « C’est notre rôle, en tant que climatologues, de réaffirmer sans cesse ce fait et de dénoncer toutes les contre-vérités qui sont dites dans ce domaine, estime Hervé Le Treut. Il est probable que nous ne sachions jamais avec exactitude ce qui va advenir. Mais cela ne doit pas empêcher d’agir. Nous ne savons pas prédire où et quand un tremblement de terre va survenir, mais nous connaissons les zones à risque et nous y construisons des bâtiments résistants. Nier le changement climatique serait donc un peu comme dire que, puisque nous ne savons pas les prévoir, les tremblements de terre n’existent pas. »

Notes
  • 1. Unité CNRS/École polytechnique/UPMC/ENS.
  • 2. L’IPSL regroupe six laboratoires sous dix tutelles : CNRS/UPMC/UVSQ/Cnes/CEA/IRD/ENS/École polytechnique/Univ. Paris-Diderot/Upec.
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Auteur

Émilie Badin

Journaliste scientifique

À lire / À voir

Changement climatique : les savoirs et les possibles, Jérôme Chappellaz, Olivier Godard, Sylvestre Huet et Hervé Le Treut, La Ville Brûle, coll. « 360 », 2010

L’homme responsable du réchauffement, un film réalisé par Patrice Lanoy, produit par CNRS Images et l’Ipev (série « Alerte aux pôles », 2007, 3 min)

Incertitudes sur le climat, Katia et Guy Laval, Editions Belin, 2013

Commentaires

2 commentaires

si on alterne sécheresses et inondations depuis 20 ans (et c'est de pire en pire) c'est juste à cause d'une TRES mauvaise gestion des pluies ! Une pluie même forte n’est pas un raz de marée ! Les départements les plus touchés par les inondations et les fortes crues sont ceux qui étaient en crise d’eau l’été dernier … Et c’est tout à fait logique : c’est justement parce qu’ils ne retiennent pas l’eau hiver que les crues sont gigantesques et comme ils n’ont pas retenues l’eau l’hiver ils n’en ont pas assez l’été … consternant mais logique ! Pour réguler les crues il faut créer des bassins d’expansion et des retenues … les fameuses retenues que les DDT font détruire massivement sur toute la France (le projet est à 100 000 destructions d’ouvrage …) au nom de la continuité écologique des cours d’eau ! Une pluie même forte n’est pas un raz de marée quand elle est gérée le plus en amont possible des bassins versant avec des retenues, c’est quand on ne régule pas que « le raz de marée » se produit ! Depuis les années 2000 la situation hydrologique française ne fait que se dégrader : d’année en année on cumule des restrictions d’eau de plus en plus longues (2019 étant le summum : toute la France était en restriction ou en crise majeure) alors que la consommation d’eau (potable, agricole et industrie ) ne représente que 2.5% des pluies ! La planète n’a pas perdu une goutte d’eau depuis sa création Le problème n’est pas la quantité disponible mais la mauvaise gestion de l’eau : si on passe trois saisons à se débarrasser de la pluie forcément on inonde l’hiver et on manque d’eau l’été. L’eau est un bien commun, la nature nous l’apporte à tous de la même façon : en surface et à domicile, les campagnes alimentent les nappes phréatiques alors que le béton des villes détournent massivement le bien commun vers la mer via les rivières ! Notre réseau de distribution d’eau potable date environ des années 50, avant tout le monde faisait des réserves pour avoir de l’eau l’été et à chaque fois qu’on manquait d’eau on construisait de nouvelles réserves … juste du bon sens ! Nous sommes dans cette situation de crise pour plusieurs raisons : on gère une quantité alors qu’on doit gérer un flux ! La logique n’est pas du tout la même : pour avoir de l’eau il faut entretenir le cycle à la « source » : précipitations et évaporation ! Notre ressource principale c’est la pluie, dans le cycle naturel 70% des précipitations proviennent de l’évapotranspiration (végétation) et seulement 30% de l’évaporation en mer. Les forets utilisent 70% des pluies et en infiltrent seulement 30%, comme on a défriché pour cultiver on a coupé ce cycle l’été : pas d’évaporation = pas de pluie ! En végétalisant un maximum de surfaces l’été (donc en irrigant) on va rétablir le cycle ! A surface égale, un champs irrigué l’été évapore autant d’eau qu’une foret de feuillus et champs irrigué ne pourra JAMAIS utiliser plus d’eau l’été qu’il n’a reçu l’hiver ! Les forets de conifères évaporent deux fois moins d’eau donc apportent deux fois moins de pluies et donc brulent tous les étés … on ne consomme pas l’eau on l’utilise et elle est recyclable à 100%. A surface égale une foret de feuillus évapore 2 à 3 fois plus d’eau qu’un simple plan d’eau, d’où l’extrême importance de végétaliser toutes les surfaces (villes et campagnes ) l’été. mauvaise interprétation de la loi de 1964 : 1) priorité à la consommation humaine 2) biodiversité 3) eau économique ! La consommation humaine sous entend l’eau de boisson, c’est à dire 1% de la distribution d’eau (la loi de 1964 ne légalise pas l’utilisation d’eau potable pour les toilettes ou les lessives …). La biodiversité : la base de toutes les chaines alimentaires se trouve dans la biodiversité des sols, les micro-organismes des sols sont indispensables à toute la vie sur la planète , un sol sec c’est un sol mort, c’est pourquoi il est indispensable de maintenir une couverture végétale vivante, sur les sols agricoles, l’été (et c’est d’ailleurs imposé par la PAC mais pas respecté à cause d’ une mauvaise gestion de l’eau). En laissant sécher les champs l’été, non seulement on nuit gravement à notre sécurité alimentaire mais on coupe le cycle des pluies et nos rivières sèchent ! L’eau économique : l’industrie utilise beaucoup d’eau, cette eau est nettoyée après usage mais rejetée en rivière au lieu d’être recyclée pour l’arrosage ! Le code de l’environnement impose un traitement et une infiltration de TOUS les rejets (pluies et eaux usées pour : villes, maisons individuelles, industrie) pour ne pas perturber le cycle de rechargement des nappes phréatiques, et quand les infiltrations ne sont pas possibles l’eau doit être recyclée pour des usages non domestiques comme l’arrosage (irrigation). si le code était appliqué par les villes et l’industrie les nappes ne s’épuiseraient pas ! L’eau agricole ne doit pas être intégrée à l’eau économique parce qu’elle entretient le cycle, couper l’irrigation c’est comme couper la pompe à eau des continents ! On devrait remplacer le mot irrigation par « entretien du climat« Depuis les années 50, le taux d’urbanisation a fortement augmenté, avec une demande en eau croissante et des stations d’épurations raccordées (par facilité) aux rivières, donc sans recyclage de l’eau ! Toute l’eau qui arrive en ville (pluie, eau potable, alimentation) rejoint la mer via les rivières . Dans les années 70 on a subventionné l’irrigation, ce que la population a assimilé à de l’agriculture intensive. Dans les années 2000 on a finit par épuiser les nappes l’été, la répartition des prélèvements étant la suivante : 46% agricole, 34% potable et 12% industrie, il était facile d’accuser l’agriculture et de lui couper l’eau. Mais ce qui aurait du rester une mesure provisoire s’est transformé en moyen de gestion de la ressource : dès que les nappes baissent on coupe l’irrigation sans jamais rechercher de compensation donc sans jamais résoudre le vrai problème : le détournement massif et illégal de l’eau douce par les villes non conformes au code de l’environnement ! 34% + 12% = 46% donc si l’eau potable et industrielle était recyclée dans les champs on diviserait par deux les prélèvements dans les nappes phréatiques et si on y ajoute l’eau qui ruisselle sur le béton des villes on pourrait irriguer la totalité de la surface agricole utile de la région (781 000 hectares de béton en Nouvelle Aquitaine qui détournent annuellement 5 milliards de m3 d’eau douce vers la mer au lieu de l’infiltrer, c’est 3 fois la consommation TOTALE de TOUTE la région ,potable agricole et industrie) Les coupures systématiques de l’irrigation, dès que les nappes baissent l’été , ont ancré dans l’opinion publique que l’irrigation était LE problème, en occultant que les villes rejettent 10 fois plus d’eau dans les rivières , que les prélèvements agricoles représentent seulement 1% des précipitations annuelles et surtout que la végétation est notre pompe à eau ! Alors effectivement en coupant la pompe on n’a plus de fuite mais on n’a rapidement plus d’eau … Si les agriculteurs avaient pu constituer des réserves l’hiver pour irriguer l’été, le détournement des villes serait passé inaperçu (hormis les problèmes de pollution) , mais comme l’irrigation a été désignée responsable des pénuries d’eau , les « écologistes » ont bloqué la construction de réserve (Sivens, Caussade, etc ..) et même poussé à la réduction de 10% par an des surfaces irriguées depuis 20 ans … Bilan de l’opération : on s’enfonce d’année en année sans comprendre qu’au lieu de réparer la fuite en ville on coupe la pompe dans les campagnes, ce qui a maintenant de grave conséquences sur le climat, la biodiversité et notre sécurité alimentaire ! Il faut savoir que la différence de température l’été entre un champs vert et un champs sec est de 20°C … Sur des millions d’hectares l’impact sur le climat est énorme, depuis des années la Nouvelle Aquitaine ressemble à un désert l’été pendant que les villes continuent à déverser de l’eau douce dans la mer … (pour la métropole de Bordeaux, ça représente une moyenne annuelle de 1 millions de m3 par jour … de quoi irriguer 180 000 hectares). Si les sols agricoles se minéralisent et se dégradent c’est par une exposition de plus en plus longue au soleil l’été, la température des sols peut monter à plus de 50°C ce qui est fatal aux micro-organismes, ce qui aussi explique une grande partie de l’effondrement de la biodiversité et notamment des oiseaux qui sont insectivores ! Dans le bocage de Gatine il y a des haies, pas de labour et pas de pesticide pourtant la biodiversité disparait tous les étés sur des périodes de plus en plus longues , même les éleveurs disparaissent … alors qu’il suffirait de leur donner une partie des infiltrations ou des ruissellement de l’hiver donc la possibilité de faire les fameuses réserves collinaires du ministre de l’agriculture … mais pas dans 10 ans .. Cet Hiver ! On détruit les retenues au nom de la continuité écologique des cours d’eau. Les anciens construisaient des retenues pour avoir de l’eau et de l’énergie » propre », on les détruit alors qu’on manque d’eau et qu’on voudrait sortir du nucléaire… Une retenue permet de réguler les crues, donc de limiter les inondations et d’améliorer les infiltrations, résultat on a des inondations l’hiver et des sécheresses l’été ! On ne doit pas toucher aux barrages tant qu’on n’a pas résolu nos problèmes d’eau et d’énergie, il faudrait même en construire ! Si Paris n’avait pas les quatre grands réservoirs de la Seine, elle serait à sec tous les étés ! conclusions : Les nappes phréatiques profondes sont alimentées par les nappes superficielles elles mêmes alimentées par les pluies et c’est la végétation qui alimentent les pluies. L’irrigation n’est pas un problème c’est même LA solution, le bilan hydrique de la végétation est toujours positif : quand un arbre évapore 2 litres d’eau il récupère 3 litres de pluie et c’est valable pour toutes les surfaces végétales. C’est le climat qui a besoin de végétation l’été et donc d’eau, on aura sauvé le climat et la biodiversité quand les campagnes seront vertes l’été, Nos problèmes d’eau et de pollution sont essentiellement en ville (les nouvelles zones artificialisées sont aux normes mais pas les anciennes), si les villes avaient construit des bassins de rétentions on ne serait pas obligé de faire des « bassines » , les rivières et les bassins ostréicoles ne seraient pas polluées On ne manque pas d’eau mais juste de réserve, la seule façon de manquer d’eau sur les continents c’est renvoyer la pluie vers la mer. Les ruissellements de surfaces provoquent des inondations, un manque d’infiltration et des pollutions en les captant avec des réserves collinaires on résout ces trois problèmes et on épargne les nappes l’été. Arroser l’été pour refroidir ou végétaliser est parfaitement normal et c’est ne pas le faire qui pose problème, mais il faut anticiper et prévoir des réserves l’hiver ! La moitié de l’énergie solaire est évacuée par l’évaporation de l’eau (entropie), sans évaporation la chaleur est stockée dans les sols et on a des canicules. L’eau est un bien commun, en ville elle sert à laver les rues (ruissellement) et à diluer les polluants des stations d’épurations … à la campagne elle entretient le vivant et alimente les nappes ! Tous nos problèmes d’eau viennent du détournement massif et illégal de l’eau douce par les villes et surtout pas de l’irrigation, bien au contraire !

Bonjour En bref. les avertissements des scientifiques du changement climatique face aux politiciens têtus ne dépassent pas l'avertissement qu'autrefois était adressé aux animaux de l'approche arrivée de l'homme. l'histoire se répète. L’histoire du monde par le langage des animaux S’ils étaient dotés d’un cerveau qui pense comme le nôtre, mais dépourvus de la hardiesse des mains donc ; dénués de la faculté de façonner la matière et la transforme en matériels et outils, les uns utilisaient les qualifications des autres pour accomplir des tâches. Dans ce contexte, si les animaux qui avaient précédé l’apparition de l’homme sur terre, avaient non seulement pensé, mais avaient de plus emprunté avant l’arrivée de ce dernier, le même chemin historique que l’homme est entrain de l’entreprendre maintenant ; de la fin du Moyen-âge aujourd’hui. Où Une nation coloniale joue le prédateur et une nation colonisée joue la proie. Quel animal qualifierait-vous jouer le rôle historique, politique et militaire de votre pays ? Contrairement à ce que prétend Darwin dans sa théorie d’évolution qu’un tel animal se comporte ainsi c’est sous des besoins de vie et exigences de survie. Dans ce propos l’animal se comporte ainsi c’est suite à une aventure politique ou militaire mal calculée. Le crocodile (la France de Napoléon) qui n’était pas à sang froid, devenu ainsi lorsqu’en réclamant la royauté sur les animaux, il avait attaqué la tanière d’un ours polaire (la Russie tsarine) en plein hiver. C’est là qu’il a bousillé son thermorégulateur. Et de la même manière et dans la même erreur que tombée la vipère. Elle aussi cherchait devenir roi des animaux, avait attaqué un ours grizzli en plein hiver. Dans ce propos vous allez savoir comment le lion (l'USA) après être humilié dans les trous des phacochères (Vietnam), avait allé aux grottes de Tora bora et appris aux vampires, qui auparavant étaient herbivores ou insectivores, de se nourrir exclusivement de sang et ne s’alimentent que par du sang, rien que pour se débarrasser d'un puissant rival l'ours Grizzli (l'URSS). Vous allez savoir politiquement comment et depuis quand on a commencé dire : les larmes de crocodile. Tirer la part du lion. Rusé comme un renard. Qui veut noyer son chien l’accuse de rage. Le bouc émissaire….. La véridique théorie d’évolution de Darwin et la deuxième arche de Noé est avant tout un message à l’humanité toute entière et dernier avertissement. Les animaux étaient prévenus de l’arrivée de l’homme et de ses menaces, mais cet avertissement était pris par les uns comme prétexte et motif pour dominer les autres. Si le lion, menacé d'extinction. n’avait pas éparpillé inutilement ses efforts pour trôner les animaux et avait focalisé son intérêt à anéantir l’homme dès son atterrissage sur terre, il se jouirait maintenant et sans doute de tous les animaux domestiques que l’homme détient.
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