Systémique 1: Comprendre les enjeux écologiques actuels et les Limites planétaires

Le réchauffement depuis le milieu du XVIIIe siècle est estimé à environ 1,1 degré Celsius. La température de surface a augmenté de 0,1 degré Celsius tous les 5 à 6 ans depuis les années 1970. 2015, 2016, 2017 et 2018 sont les quatre années les plus chaudes jamais enregistrées.

Pour limiter les effets du changement climatique, les pays signataires de la Convention-cadre des Nations unies sur le changement climatique (CCNUCC) se sont donnés pour objectif dans l’Accord de Paris de 2015 de «Contenir l’élévation de la température moyenne de la planète en dessous de 2°C par rapport aux niveaux préindustriels».

Afin de limiter l'élévation de température, une stratégie d'atténuation a été adoptée. Elle consiste à ralentir les causes du changement climatique en limitant les émissions nettes de gaz à effet de serre (GES).

Cependant, compte tenu de l’inertie climatique et de la grande durée de vie des gaz à effet de serre accumulés dans l’atmosphère, l’augmentation des températures d’ici à la fin du siècle est inévitable et toutes les régions du monde sont concernées. Une stratégie d'adaptation au changement climatique est donc nécessaire pour en limiter les conséquences sur notre environnement.

L’adaptation a pour objectifs d’anticiper les impacts du changement climatique et limiter leurs dégâts éventuels en intervenant sur les facteurs qui contrôlent leur ampleur (par exemple, l’urbanisation des zones à risques).

La concentration de CO2 dans l'atmosphère est un bon indicateur du changement climatique. Elle s'évalue en ppm de CO2 (partie par million) qui est la fraction valant 10^–6, c'est-à-dire un millionième. 1ppm de CO2 équivaut à dire qu'il y a 1 molécule de CO2 pour 1 million de molécules d'autres gaz ( = 1mg de CO2 / 1 kg de gaz) .

Sur le premier graphique, on voit l'évolution de la concentration en CO2 sur les 800 000 dernières années. Depuis le début de la civilisation humaine (-3500) jusqu'à 200 ans, notre atmosphère oscillait entre 180 et 280ppm de CO2. Ce niveau permettait le maintient de conditions de vie propices au développement de notre espèce. Afin de contenir la hausse des températures à moins de +2°C, on estime que le niveau de sécurité serait de 350ppm de CO2 dans l'atmosphère.

Le second graphique permet de voir l'évolution de la concentration en CO2 entre 1960 et 2020. On remarque alors un très nette augmentation de la concentration ces dernières années avec un taux de 320 ppm en 1960 qui dépasse le seuil de 405 ppm en 2017.

L'émission globale de CO2 par année dépasse aujourd'hui 40 GtCO2 par an (41,5 GtCO2 en 2018).

Les océans absorbent 94% de la chaleur liée à l'augmentation du CO2 , entrainant ainsi la fonte des glaces arctiques et antarctique et l'élévation du niveau marin.

Selon le GIEC, le taux d'élévation du niveau marin s’est accéléré durant les dernières décennies pour atteindre près de 3,2mm par an sur la période 1993-2010. Cette élévation du niveau des océans à pour conséquence le recul du trait de côte, la disparition de territoires insulaires de basse altitude.

BILAN DE MASSE DES GLACES DU GROENLAND DE 2002 À 2019

Les régions polaires perdent de la glace et cette perte s’est accélérée dans les années 2000. Entre 2002 et 2019, la masse de la calotte glaciaire du Groenland s’est réduite en moyenne de 268±11 gigatonnes par an (Gt/an). Au cours de l’été arctique exceptionnellement chaud de 2019, le Groenland a perdu 600Gt de glace, ce qui équivaut à une élévation du niveau des mers de 2,2mm.

source: GRACE, GRACE-FO. Traitement: Danish Meteorological Institute, GEUS, DTU Space

ÉVOLUTION DU NIVEAU MOYEN DES MERS DU GLOBE DEPUIS 1993:

Le niveau moyen de la mer s’est élevé de 1,7 ± 0,3 mm/an sur la période 1901-2010. Le taux d’élévation du niveau marin s’est accéléré durant les dernières décennies pour atteindre 3,3 ± 0,4 mm/an sur la période 1993-2019 (mesures satellitaires). Environ 30 % de l’élévation du niveau des mers est due à la dilatation causée par l’augmentation de la température de l’eau.

Source: E.U. Copernicus Marine Service Information

L’augmentation de la concentration en CO2 dans l’atmosphère entraîne également une plus forte concentration du CO2 dans l’océan. En conséquence, l’eau de mer s’acidifie car au contact de l’eau, le CO2 se transforme en acide carbonique. De 1751 à 2004, le pH (potentiel hydrogène) des eaux superficielles des océans a diminué de 8,25 à 8,14. Cette acidification représente un risque majeur pour les récifs coralliens et certains types de plancton menaçant l’équilibre de nombreux écosystèmes.

cf : capsule de cours LP_ACI_000_Acidification des océans

Selon la quantité d'émissions de gaz à effet de serre émis dans l'atmosphère les prochaines années, différents scénarios de température moyenne mondiale à la surface sont envisagés pour 2100. Ces scénarios sont représentés par plusieurs trajectoires.

Les 4 premières trajectoires représentent des scénarios pour lesquels la température n'augmente que de 1,5°C à 2°C d'ici 2100.

La base de référence (en gris) est le scénario pour lequel aucune politique climatique n'a été instaurées, conduisant à une augmentation de la température de +3°C d'ici 2100.

Le GIEC évalue également comment le changement climatique se traduira à moyen et long terme. Il prévoit :

• Des phénomènes climatiques aggravés : l’évolution du climat modifie la fréquence, l’intensité, la répartition géographique et la durée des événements météorologiques extrêmes (tempêtes, inondations, sécheresses).

• Un bouleversement de nombreux écosystèmes : avec l’extinction de 20 à 30 % des espèces animales et végétales et des conséquences importantes pour les implantations humaines.

• Des crises liées aux ressources alimentaires : dans de nombreuses parties du globe (Asie, Afrique, zones tropicales et subtropicales), les productions agricoles pourraient chuter, provoquant de graves crises alimentaires, sources de conflits et de migrations.

• Des dangers sanitaires : le changement climatique aura vraisemblablement des impacts directs sur le fonctionnement des écosystèmes et sur la transmission des maladies animales, susceptibles de présenter des éléments pathogènes potentiellement dangereux pour l’Homme.

• Des déplacements de population : l’augmentation du niveau de la mer (26 à 98 cm d’ici 2100, selon les scénarios) devrait provoquer l’inondation de certaines zones côtières (notamment les deltas en Afrique et en Asie), voire la disparition de pays insulaires entiers (Maldives, Tuvalu), provoquant d’importantes migrations.

Source: https://www.ecologie.gouv.fr/comprendre-giec

Depuis le XIXe siècle, l’homme a considérablement accru la quantité de gaz à effet de serre présents dans l’atmosphère. En conséquence, l’équilibre climatique naturel est modifié et le climat se réajuste par un réchauffement de la surface terrestre. Nous pouvons déjà constater les effets du changement climatique. C’est pourquoi il convient de se mobiliser et d’agir. Tout le monde est concerné: élus, acteurs économiques, citoyens, pour réduire nos émissions de gaz à effet de serre, mais aussi pour s’adapter aux changements déjà engagés.