Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire ou réchauffement global^[1], est un phénomène d'augmentation de la température moyenne des océans et de l'atmosphère, à l'échelle mondiale et sur plusieurs années. Dans son acception commune, ce terme est appliqué au changement climatique observé depuis environ vingt-cinq ans, c'est-à-dire depuis la fin du XXe siècle. La plupart des scientifiques attribuent à ce réchauffement global une origine en grande partie humaine. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) est chargé d'établir un consensus scientifique sur cette question. Son dernier et quatrième rapport, auquel ont participé plus de 2 500 scientifiques de 130 pays différents^[2], affirme que la probabilité que le réchauffement climatique soit d'origine humaine est de plus de 90 %^[3]. Cette thèse est néanmoins encore contestée par une minorité de scientifiques.

Évolution passée des températures et conséquences

Cycles climatiques

Article détaillé : Changement climatique.

Le climat global de la Terre a de tout temps connu des modifications, suivant différents cycles climatiques de réchauffement puis de refroidissement, qui diffèrent par leur durée (de quelques milliers à plusieurs millions d'années), mais aussi par leur amplitude.

Par exemple, on a pu étudier les climats récents de l’ère quaternaire (de -1,8 million d'années à aujourd'hui), en effectuant des carottages de glace en Antarctique, qui permettent de descendre, jusqu'à plus de 3 500 mètres de profondeur^[4]. Ceci permet de ramener à la surface des glaces vieilles de plusieurs centaines de milliers d'années. La composition isotopique de l'oxygène de la glace permet de reconstituer les températures atmosphériques depuis une période qui remonte jusqu'à -750 000 ans^[5].

Le climat de la Terre a traversé plusieurs cycles de réchauffement et de refroidissement planétaire durant les 400 000 dernières années. Plusieurs cycles de 100 000 ans environ se sont répétés au cours de cette période. Ces cycles commencent par un réchauffement brutal suivi d’une période chaude de 10 000 à 20 000 ans environ, appelée période interglaciaire. Cette période est suivie par un refroidissement progressif et l'installation d’une ère glaciaire. À la fin de la glaciation, un réchauffement brutal amorce un nouveau cycle. Nous sommes actuellement dans une période interglaciaire et ce, depuis plus de 10 000 ans (voir figure).

Les variations du climat sont corrélées avec celles de l'insolation, des paramètres de Milanković, de l'albédo, des cycles solaires et des concentrations dans l'atmosphère des gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et des aérosols. Les carottes de glace contiennent des bulles d'air et des indications sur la teneur en gaz de l'atmosphère d'autrefois, ce qui montre que les températures globales sont liées à la quantité de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

Amplitudes de ces variations climatiques

Au cours du quaternaire, l'amplitude de ces variations de température a été de l'ordre de 10°C. Mais durant cette période les hausses de température n'ont jamais dépassé +4°C, par rapport à la température actuelle.

En revanche pour les cycles plus anciens, la température moyenne globale a pu atteindre 22°C soit +8°C par rapport à l'actuel. Durant ces périodes chaudes qui ont duré plusieurs dizaines de millions d'années, la Terre était dépourvue de glace.

Temps historiques

À l'intérieur des grandes fluctuations climatiques qu'a connues la Terre, on trouve des variations plus brèves et plus limitées en intensité. Ainsi, au cours du dernier millénaire, on a pu voir apparaître une période chaude aux Xe et XIe siècles appelée « optimum climatique médiéval » : c'est l'époque où les navigateurs vikings découvrent et baptisent le Groenland (littéralement «Pays vert») et fondent des colonies à l'extrême sud de l'île. De même, l'époque des Temps Modernes (1550-1850) connut une période de refroidissement que les historiens appellent le « petit âge glaciaire ».

C'est au cours de cette période plus froide que l'on retrouve les hivers les plus rigoureux, notamment le terrible hiver 1708-1709. Par exemple, les céréales manquèrent dans la plus grande partie de la France, et il n'y eut guère qu'en Normandie, dans le Perche et sur les côtes de Bretagne qu'on put juste récolter la quantité de grain nécessaire pour assurer les semences. Dans la région parisienne le prix du pain atteignit-il, en juin 1709, 35 sous les neuf livres au lieu de 7 sous, le prix ordinaire. De nombreux arbres furent gelés jusqu'à l'aubier, et la vigne disparut de plusieurs régions de la France. Du 10 au 21 janvier, la température sous abri se maintint à Paris aux environs de -20°, avec des minima absolus de -23,1° les 13 et 14 janvier ; le 11, le thermomètre s'abaissa jusqu'à -16,1° à Montpellier et -17,5° à Marseille.^[6].

Selon les reconstitutions de températures réalisées par les climatologues, la dernière décennie du XXe siècle et le début du XXIe siècle constituent la période la plus chaude des deux derniers millénaires (voir graphique). Notre époque serait en effet plus chaude de quelques dixièmes de degrés par rapport à l'optimum climatique médiéval.

Les mesures terrestres de température réalisées au cours du XXe siècle montrent une élévation de la température moyenne. Ce réchauffement se serait déroulé en deux phases, la première de 1910 à 1945, la seconde de 1976 à aujourd'hui. Ces deux phases sont séparées par une période de léger refroidissement. Ce réchauffement planétaire semble de plus corrélé avec une forte augmentation dans l'atmosphère de la concentration de plusieurs gaz à effet de serre, dont le dioxyde de carbone, le méthane et le protoxyde d'azote.

L'élévation de la température moyenne du globe entre 1906 et 2005 est estimée à 0,74 °C (à plus ou moins 0,18°C près), dont une élévation de 0,65 °C durant la seule période 1956-2006^[9]. Une polémique a été déclenchée sur la validité de ces mesures, pour plus de détails, voir article controverses sur le réchauffement climatique

Observations liées au réchauffement climatique actuel

Plusieurs changements ont été observés dans le monde qui semblent cohérents avec l'existence d'un réchauffement climatique planétaire. Il faut cependant noter que le lien entre ce réchauffement et les observations faites n’est pas toujours établi de façon sûre. En France c'est l'ONERC qui coordonne les observations.

Le climat

Selon le troisième rapport du GIEC, la répartition des précipitations s'est modifiée au cours du XX^e siècle. En particulier, les précipitations seraient devenues plus importantes aux latitudes moyennes et hautes de l'hémisphère nord, et moins importantes dans les zones subtropicales de ce même hémisphère. D'autres experts estiment toutefois les données actuelles trop rares et incomplètes pour qu'une tendance à la hausse ou à la baisse des précipitations puisse être dégagée sur des zones de cette ampleur^[10]. On observe également depuis 1988 une diminution notable de la couverture neigeuse printanière aux latitudes moyennes de l'hémisphère nord. Cette diminution est préoccupante car cette couverture neigeuse contribue à l'humidité des sols et aux ressources en eau^[9].

La fonte de portions de banquise

Plusieurs études indiquent que les banquises sont en train de se réduire. D'une part des observations satellites montrent que ces banquises perdent de la superficie dans l'océan Arctique^[11]. D'autre part, un amincissement de ces banquises, en particulier autour du pôle nord, a été observé^[12]. L'âge moyen des glaces dans la période 1988-2005, est passé de plus de six ans à moins de trois ans^[13]. La réduction de l'étendue moyenne de la banquise arctique depuis 1978 est de l'ordre de 2,7% par décennie (plus ou moins 0,6%), son étendue minimale en fin d'été diminuant de 7,4 % par décennie (plus ou moins 2,4%)^[9]. Le réchauffement dans cette région est de l'ordre de 2,5°C^[14] (au lieu de 0,7°C en moyenne sur la planète), et l'épaisseur moyenne des glaces a perdu 40 % de sa valeur entre les périodes 1958-1976 et 1993-1997^[15]. En 2007, les observations satellitaires constatent une accélération de la fonte de la banquise arctique, avec une perte de 20 % de la surface de la banquise d'été en un an^[16] ; certains observateurs, compte tenu de ces nouveaux résultats, envisagent une disparition totale de la banquise d'été aux alentours de 2013, et non plus 2030^[17]. Par ailleurs, Le Groenland a vu ses glaciers se réduire de 230 à 80 milliards de tonnes par an de 2003 à 2005, ce qui contribuerait à 10% de l'élévation du niveau des mers^[18]. En Antarctique, 3 500 km² de la banquise Larsen B, (l'équivalent en surface des deux tiers d'un département français), se sont fragmentés en mars 2002, les premières crevasses étant apparues en 1987. Cette banquise était considérée comme stable depuis 10 000 ans^[19]. Le satellite spécialisé CryoSat-2^[20], qui sera mis en orbite en 2009 après l'échec du premier satellite CryoSat en 2005, nous fournira des informations plus précises sur les quantités de glace polaire.

Le recul des glaciers de montagnes

À quelques exceptions près^[21], la plupart des glaciers montagnards étudiés sont en phase de recul. Les glaciers de l'Himalaya reculent rapidement et pourraient disparaître dans les cinquante prochaines années, selon des experts réunis à Katmandou pour une conférence sur le réchauffement climatique le 4 juin 2007^{[réf. nécessaire]}. Les températures dans cette région ont crû de 0,15 °C à 0,6 °C tous les 10 ans au cours des 30 dernières années. De nombreux travaux^[22] documentent ce recul et cherchent à l'expliquer. Un tel recul semble tout à fait cohérent avec un réchauffement du climat. Cependant, cette hypothèse n'est pas certaine, certains glaciers ayant commencé à reculer au milieu du XIX^e siècle^[23], après la fin du petit âge glaciaire. L'avancée ou le recul des glaciers sont récurrents et liés à de nombreux facteurs, parmi lesquels les précipitations ou le phénomène El Niño jouent un rôle important. Par exemple le recul actuel de la mer de Glace à Chamonix découvre des vestiges humains du Moyen Âge^[24], preuve que le glacier a déjà fondu davantage que de nos jours à une période historiquement proche. Il faut également souligner la quasi-absence de données sur les glaciers himalayens. Par exemple, il n'existe de données fiables que sur 50 glaciers indiens, sur plus de 9 500.^[25]

Les pratiques agricoles

Le climat, et en particulier les températures, ont un effet sur la date des récoltes agricoles. Dans de nombreux cas les dates de vendanges sont régulièrement avancées, comme en Bourgogne^{[26],[27],[28]}. De plus ces phénomènes peuvent être décrits sur plusieurs décennies car ces dates de vendanges ont été consignées dans le passé et archivées. De tels documents sont utilisés pour déterminer les températures à des périodes où les thermomètres n'existaient pas ou manquaient de précision. Un réchauffement climatique depuis le XX^e siècle est clairement décrit par l'étude de ces archives (ex. la date de début des vendanges à Châteauneuf-du-Pape a avancé d'un mois en cinquante ans^[29]).

Aires de répartition

Plusieurs équipes de chercheurs ont observé une modification de l'aire de répartition de différentes espèces animales et végétales. Dans certains cas, en particulier lorsque cette aire se déplace vers le nord ou vers de plus hautes altitudes, le réchauffement climatique planétaire est parfois proposé comme cause de ces modifications. Par exemple, l'extension actuelle de l'aire de répartition de la chenille processionnaire du pin, qui a atteint Orléans en 1992 et Fontainebleau en 2004, pourrait être due au réchauffement climatique^[30].

Cyclones tropicaux

Une étude publiée en 2005 et remise en question depuis par une seconde étude, montre que l'intensité des cyclones aurait globalement augmenté entre 1970 et 2004 alors que le nombre total de cyclones aurait globalement diminué pendant la même période^{[31],[32],[33]}. Selon cette étude, il est possible que cette augmentation d'intensité soit liée au réchauffement climatique, mais la période d'observation est trop courte et le rôle des cyclones dans les flux atmosphériques et océaniques n'est pas suffisamment connu pour que cette relation puisse être établie avec certitude. La seconde étude publiée un an plus tard montre quant à elle que l'intensité des cyclones n'aurait pas augmenté de façon significative depuis 1986^[34],[35]. Par ailleurs, les simulations effectuées sur ordinateur au moyen de modèles ne permettent pas dans l'état actuel des connaissances de prévoir d'évolution significative du nombre de cyclones lié à un réchauffement climatique^[36].

Le réchauffement des océans et l'élévation du niveau de la mer

On observe un réchauffement des océans, qui diminue avec la profondeur. On estime que les océans ont absorbé à ce jour plus de 80% de la chaleur ajoutée au système climatique^[9]. Ce réchauffement entraîne une dilatation thermique des océans et une montée du niveau de la mer. Différentes données obtenues à l'aide de marégraphes et de satellites ont été étudiées. Leur analyse suggère que le niveau de la mer s'est élevé au cours du XX^e siècle de quelques dizaines de centimètres, et qu'il continue à s'élever régulièrement. Le GIEC estime que le niveau de la mer s'est élevé de 1,8 mm/an entre 1961 et 2003^[37],[38]. Cette élévation du niveau de la mer peut aussi être observée indirectement par ses conséquences sur l'environnement, comme c'est le cas au Nouveau-Brunswick^[39].

Causes

Origine humaine

Selon la grande majorité des scientifiques, le réchauffement climatique est largement attribué à un effet de serre additionnel dû aux rejets de gaz à effet de serre produits par les activités humaines, et principalement les émissions de CO2^[40]. Les concentrations actuelles de CO₂ dépassent de 35 % celles de l’ère préindustrielle, surpassant de loin les taux des 600 000 dernières années. Elles sont passées de 280 parties par million (ppm) à l'époque pré-industrielle à 379 ppm en 2005, et celles de méthane ont augmenté de 150 %^[41]. L’origine humaine des gaz à effet de serre est avérée par leur concentration élevée au-dessus des zones très peuplées de l’hémisphère nord, et par leur analyse isotopique qui met en évidence leur origine fossile^[9].

Des experts du GIEC ont confirmé le 2 février 2007 que la probabilité que le réchauffement climatique soit due à l’activité humaine est supérieure à 90 %^[3]. Leurs conclusions sont tirées des résultats d’expériences avec des modèles numériques. En particulier, l’augmentation de la température moyenne mondiale depuis 2001 est en accord avec les prévisions faites par le GIEC depuis 1990 sur le réchauffement induit par les gaz à effets de serre. Enfin, un réchauffement uniquement dû à l’activité solaire n’expliquerait pas pourquoi la troposphère voit sa température augmenter et pas la stratosphère^[9].

L’hypothèse d’un lien entre la température moyenne du globe et le taux de gaz carbonique dans l’atmosphère a été formulée pour la première fois en 1894 par Svante Arrhenius. Mais c’est en 1979, lors de la première conférence mondiale sur le climat, à Genève, qu’est avancée pour la première fois sur la scène internationale l’éventualité d’un impact de l’activité humaine sur le climat^[42].

Effet de serre additionnel

Article détaillé : effet de serre.

L’effet de serre est un phénomène naturel. Ce phénomène piège une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre vers l’atmosphère terrestre. Ceci est dû aux gaz dits « à effet de serre », qui augmentent ainsi la température de la basse atmosphère (troposphère). Ces gaz sont essentiellement de la vapeur d'eau, et une infime partie est d’origine humaine. Sans cet effet, la température de surface de la Terre serait en moyenne de 33 °C plus faible, soit -18 °C. Actuellement ce phénomène naturel se renforce car la quantité de gaz à effet de serre a augmentée ces dernières années, en particulier le CO2, naturellement en très faible concentration dans l’atmosphère par rapport à la vapeur d’eau ou au diazote (N₂). Cela a pour conséquence de déséquilibrer le bilan radiatif de la Terre. Cette augmentation des quantités de gaz à effet de serre est due à la combustion de matière carbonée fossile. Cela a été prouvé par l’étude isotopique du carbone dans l’air.

Selon les conclusions des scientifiques du GIEC dans leur rapport de 2001, la cause la plus probable de ce réchauffement dans la seconde moitié du XX^e siècle serait le « forçage anthropique », c’est-à-dire l’augmentation dans l’atmosphère des gaz à effet de serre résultant de l’activité humaine^[43]. Il est prévu que le réchauffement planétaire se poursuive au cours du XXIe siècle mais l’amplitude de ce réchauffement est débattue. Selon les hypothèses retenues et les modèles employés, les prévisions pour les 50 années à venir vont de 1,8 à 3,4 °C.

Confrontations modèles/observations

Hypothèses

Les modèles numériques ont été utilisés pour estimer l’importance relative des divers facteurs naturels et humains. Il s’agit d’expériences sur simulateurs menées par des supercalculateurs, pour identifier le ou les facteurs à l’origine de la brutale hausse de température. Plusieurs hypothèses ont été testées :

1. les fluctuations cycliques de l’activité solaire ;
2. la rétention de la chaleur par l’atmosphère, amplifiée par les gaz à effet de serre ;
3. la réflectivité de la surface terrestre (albédo) qui est modifiée par la déforestation, l’avancée des déserts, l’agriculture, le recul des glaces, neiges et glaciers, mais aussi par les cirrus artificiels créés par les traînées des avions et l’étalement urbain ;
4. les émissions volcaniques ;

Certaines de ces causes sont d’origine humaine, comme la déforestation et la production de gaz carbonique par combustion de matière fossile. D’autres sont naturelles, comme l’activité solaire ou les émissions volcaniques.

Résultats

Les simulations climatiques montrent que le réchauffement observé de 1910 à 1945 peut être expliqué par les seules variations du rayonnement solaire (voir changement climatique)^{[réf. nécessaire]}. Par contre, on constate qu’il faut prendre en compte les émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine, pour obtenir le réchauffement observé de 1976 à 2006 (voir graphique). Les modélisations effectuées depuis 2001 estiment que le forçage radiatif anthropique est dix fois supérieur au forçage radiatif dû à des variations de l’activité solaire, bien que le forçage dû aux aérosols soit négatif. Le point essentiel est que le forçage radiatif net est positif^[9].

Consensus scientifique

• Dans son rapport de 2001, le GIEC conclut que les gaz à effet de serre anthropogéniques « jouent un rôle important dans le réchauffement global »^[45].
• En 2003, l'American Geophysical Union affirmait que « les influences naturelles ne permettent pas d’expliquer la hausse rapide des températures à la surface du globe^[46]. »
• Le 7 juin 2005, les académies des sciences des pays du G8^[47] et celles des trois plus gros pays en voie de développement consommateurs de pétrole^[48] ont signé une déclaration commune à Londres, affirmant que le doute entretenu par certains à l'endroit des changements climatiques ne justifie plus l'inaction et qu'au contraire, il faut « enclencher immédiatement » un plan d'action planétaire pour conjurer cette menace globale^[49].
• Enfin, en 2007, le 4e rapport du GIEC, annonce que la probabilité que le réchauffement climatique soit dû aux activités humaines est supérieure à 90%^[3]. De nombreux scientifiques estiment même que ce rapport n'est pas assez clair et qu'il faudrait dès maintenant un programme international pour réduire drastiquement les deux sources principales de gaz à effet de serre, le transport routier et les centrales à charbon^[50].

Critiques de l'hypothèse d'une origine humaine

Article détaillé : Controverses sur le réchauffement climatique.

Bien qu'il existe un fort consensus dans la communauté scientifique sur le rôle prédominant des activités humaines dans le réchauffement climatique du dernier demi-siècle, sa probabilité étant estimée à plus de 90%^[3] par le dernier rapport du GIEC en 2007, certaines personnalités contestent encore tout ou partie de cette thèse et attribuent le réchauffement à des causes naturelles^[51], liées à l'activité du Soleil. La réalité du réchauffement climatique n'est, à quelques exceptions près, plus mise en doute. Les critiques et controverses portent aujourd'hui principalement sur les causes de ce réchauffement (voir l'article Controverses sur le réchauffement climatique), sur ses conséquences (voir le paragraphe Poursuite du réchauffement climatique plus bas) et sur les actions à mener pour lutter contre ce réchauffement (voir la section Réponse des États plus bas).

Prévisions

Modèles climatiques

La prévision par les scientifiques de l’évolution future du climat a été rendue possible par l'utilisation de modèles mathématiques traités par informatique sur des superordinateurs^[52]. Ces modèles, dits de circulation générale, reposent sur les lois générales de la thermodynamique et simulent les déplacements et les températures des masses atmosphériques et océaniques. Les plus récents prennent aussi en compte d'autres phénomènes, comme le cycle du carbone.

Ces modèles sont considérés comme valides par la communauté scientifique lorsqu'ils sont capables de simuler des variations connues du climat, comme les variations saisonnières, le phénomène El Niño, ou l'oscillation nord-atlantique. Les modèles les plus récents simulent de façon satisfaisante les variations de température au cours du XX^e siècle. En particulier, les simulations menées sur le climat du XX^e siècle sans intégrer l'influence humaine ne rend pas compte du réchauffement climatique, tandis que celles incluant cette influence sont en accord avec les observations^[9].

Les modèles informatiques simulant le climat sont alors utilisés par les scientifiques pour prévoir l'évolution future du climat, mais aussi pour cerner les causes du réchauffement climatique actuel, en comparant les changements climatiques observés avec les changements induits dans ces modèles par différentes causes naturelles ou humaines.

Il existe des causes d'incertitudes dans le fonctionnement de ces modèles, de nature mathématique, informatique, physique, etc. Les trois principales sources d'incertitude mentionnées par les climatologues sont :

• La modélisation des nuages.
• La simulation de phénomènes de petite échelle, comme les cellules orageuses, ou l'effet du relief sur la circulation atmosphérique.
• La modélisation de l'interface océans/atmosphère

De façon plus générale, ces modèles sont limités par les capacités de calcul des ordinateurs actuels et le savoir de leurs concepteurs, car la climatologie et les phénomènes à modéliser sont d’une grande complexité. Les investissements budgétaires importants nécessaires sont aussi un aspect non négligeable de la recherche dans le domaine du réchauffement climatique. Malgré ces limitations, le GIEC considère les modèles climatiques comme des outils pertinents pour fournir des prévisions utiles du climat.

Poursuite du réchauffement climatique

Pour les climatologues regroupés au sein du GIEC^[53],[54] (IPCC en anglais), l'augmentation des températures va se poursuivre au cours du XXIe siècle. L'ampleur du réchauffement attendu le plus probable est de 1,8 à 3,4 degrés Celsius.

Les incertitudes quant à l'ampleur du réchauffement attendu ont deux sources :

• les incertitudes liées aux modèles (voir plus haut) ;
• et les incertitudes sur le comportement de l'humanité au cours du XXIe siècle. Afin de prendre en compte ce dernier paramètre dans leurs prédictions, les climatologues du GIEC ont utilisé une famille de 40 scénarios d'émission de gaz à effet de serre détaillés dans le SRES^[55]. Dans certains scénarios, la croissance de la population humaine et le développement économique sont forts, tandis que les sources d’énergie utilisées sont principalement fossiles. Dans d’autres scénarios, un ou plusieurs de ces paramètres sont modifiés, causant une moins forte consommation des énergies fossiles, et une moins forte production de gaz à effet de serre. Les scénarios utilisés comme hypothèse de travail pour l’élaboration du troisième rapport du GIEC (2001) ne prennent pas en compte l’éventualité d’une modification intentionnelle des émissions de gaz à effet de serre à l’échelle mondiale.

Les incertitudes liées au fonctionnement des modèles sont mesurées en comparant les résultats de plusieurs modèles pour un même scénario, et en comparant les effets de petites modifications des scénarios d’émission dans chaque modèle.

Les variations observées dans les simulations climatiques sont à l'origine d'un éparpillement des prévisions de l'ordre de 1,3 à 2,4 degrés, pour un scénario (démographique, de croissance, de « mix énergétique mondial », etc.) donné. Le type de scénario envisagé a un effet de l’ordre de 2,6 degrés sur le réchauffement climatique simulé par ces modèles et explique une bonne partie de la marge d’incertitude existant quant à l’ampleur du réchauffement à venir.

Les prévisions d'augmentation de température pour l'horizon 2100 données par le GIEC (SPM du AR4 2007) s'échelonnent de 1,1 à 6,3 °C. Les experts du GIEC affinent leurs prévisions en donnant des valeurs considérées comme « les meilleures estimations », ce qui permet de réduire la fourchette de 1,8 à 4,0 °C. Et en éliminant le scénario A1F1, considéré comme irréaliste, l'augmentation de température serait comprise entre 1,8 et 3,4 °C.

Les scientifiques du GIEC considèrent que ces prédictions sont les meilleures prédictions actuellement possibles, mais qu'elles sont toujours sujettes à des réajustements ou à des remises en cause au fur et à mesure des avancées scientifiques. Ils considèrent qu'il est nécessaire d'obtenir des modèles plus réalistes et une meilleure compréhension des phénomènes climatiques, ainsi que des incertitudes associées.

Cependant, de nombreux climatologues pensent que les améliorations à court terme apportées aux modèles climatiques ne modifieront pas fondamentalement leurs résultats, à savoir que le réchauffement planétaire va continuer et que son ampleur sera plus ou moins importante en fonction de la quantité de gaz à effet de serre émis par les activités humaines au cours du XXIe siècle, et ce en raison de l'inertie des systèmes climatiques à l'échelle planétaire.

Les derniers articles scientifiques montrent que l'année 2005 a été la plus chaude de toute l'histoire de la météorologie, que le réchauffement s'accélère (0,8 °C en un siècle, dont 0,6 °C sur les trente dernières années), mais aussi d'après l'analyse de sédiments marins, que la chaleur actuelle se situe dans le haut de l'échelle des températures depuis le début de l'holocène, c’est-à-dire 12 000 ans^[59].

Conséquences environnementales à prévoir

Les modèles utilisés pour prédire le réchauffement planétaire futur peuvent aussi être utilisés pour simuler les conséquences de ce réchauffement sur les autres paramètres physiques de la terre, comme les calottes de glace, les précipitations ou le niveau des mers. Dans ce domaine, un certain nombre de conséquences du réchauffement climatique sont l'objet d'un consensus parmi les climatologues.

La montée des eaux

Une des conséquences du réchauffement planétaire sur lesquelles s'accordent les scientifiques est une montée du niveau des océans. Deux phénomènes engendrent cette élévation :

• l'augmentation du volume de l'eau due à son réchauffement (dilatation thermique),
• et l'ajout d'eau supplémentaire provenant de la fonte des calottes glaciaires continentales.

Selon le troisième rapport du GIEC, le niveau de la mer s'est élevé de 0,1 à 0,2 m au XX^e siècle. La montée du niveau des eaux est due principalement au réchauffement des eaux océaniques et à leur dilatation thermique. L'effet de la fonte des glaciers ne se ferait sentir qu'à beaucoup plus long terme, et celle des calottes polaires à l'échelle de plusieurs siècles ou millénaires^[60]. De même que pour les températures, les incertitudes concernant le niveau de la mer sont liées aux modèles, d'une part, et aux émissions futures de gaz à effet de serre, d'autre part. Cependant, les incertitudes dues aux modèles sont plus fortes.^{[réf. nécessaire]}

L'élévation entre 1993 et 2003 est estimée à 3,1 mm par an (plus ou moins 0,7 mm)^[9]. L’élévation prévue du niveau de la mer en 2100 est de 18 cm à 59 cm, selon le 4^e rapport du GIEC^[61]. Elle pourrait être de 2 mètres en 2300.

Les précipitations

Selon le dernier rapport du GIEC, une augmentation des précipitations aux latitudes élevées est très probable et une diminution est, elle, probable dans les régions subtropicales, poursuivant une tendance déjà constatée^[62].

La circulation thermohaline

La circulation thermohaline désigne les mouvements d'eau froide et salée vers les fonds océaniques qui prennent place aux hautes latitudes de l’hémisphère nord. Ce phénomène serait, avec d'autres, responsable du renouvellement des eaux profondes océaniques et de la relative douceur du climat européen.

En cas de réchauffement climatique, le moteur qui anime les courants marins serait menacé. Effectivement, les courants acquièrent leur énergie cinétique lors de la plongée des eaux froides et salées, et donc denses, dans les profondeurs de l'océan Arctique. Or, l'augmentation de la température devrait accroître l'évaporation dans les régions tropicales et les précipitations dans les régions de plus haute latitude. L'océan Atlantique, en se réchauffant, recevrait alors plus de pluies, et en parallèle la calotte glaciaire pourrait partiellement fondre (voir Événement de Heinrich)^[63]. Dans de telles circonstances, une des conséquences directes serait un apport massif d’eau douce aux abords des pôles, entraînant une diminution de la salinité marine et donc de la densité des eaux de surface. Cela peut empêcher leur plongée dans les abysses océaniques. Ainsi, les courants tels que le Gulf Stream pourraient ralentir ou s'arrêter, et ne plus assurer les échanges thermiques actuels entre l'équateur et zones tempérées. Pour le XXI^e siècle, le GIEC considérait dans son rapport 2007 comme très probable un ralentissement de la circulation thermohaline dans l'Atlantique, mais comme très improbable un changement brusque de cette circulation^[64].

Selon certaines thèses^{[réf. nécessaire]}, un phénomène d'arrêt du Gulf Stream, dû au réchauffement climatique, pourrait engendrer un effet paradoxal : par son inégale distribution de la chaleur, une ère glaciaire en Europe et dans les régions à hautes latitudes. En effet, l'Europe se situe à la même latitude que le Québec, et la seule différence de climat semble résider dans le fait que l'Europe profite de l'apport thermique du Gulf-Stream. L’équateur, à l'inverse, accumulerait alors une chaleur harassante stimulant de ce fait la formation continuelle d'ouragans amenant des précipitations de grande ampleur.

Cette hypothèse d'un refroidissement de l'Europe qui suivrait le réchauffement global n'est cependant pas validée. En effet, il n'est nullement établi que le Gulf Stream soit la seule cause des hivers doux en Europe. Ainsi, Richard Seager a publié en 2002 une étude scientifique sur l'influence du Gulf Stream sur le climat^[65]. Ses conclusions sont sans appel : l'effet du Gulf Stream est, selon lui, un mythe et a un effet mineur sur le climat en Europe. La différence entre les températures hivernales entre l'Amérique du Nord et l'Europe est dû au sens des vents dominants (vent continental glacial du nord sur la côte est de l'Amérique du Nord et vent océanique de l'ouest en Europe) et à la configuration des Montagnes Rocheuses. Même en cas d'arrêt du Gulf Stream, le climat de l'Europe occidentale serait comparable à celui de la côte Ouest des Etats-Unis plutôt qu'à celui de la côte Est^[66].

Glaces et couverture neigeuse

Les scientifiques du GIEC prévoient, pour le XXI^e siècle une diminution de la couverture neigeuse, et un retrait des banquises. Les glaciers et calottes glaciaires de l'hémisphère nord devraient aussi continuer à diminuer, les glaciers situés à moins de 3400 mètres d'altitude pouvant être amenés à disparaître^[72].

En revanche, l'évolution de la calotte glaciaire antarctique au cours du XXI^e siècle est plus difficile à prévoir.

Une équipe de chercheurs a récemment mis en évidence un lien entre l'activité humaine et l'effondrement de plates-formes de glace dans l'Antarctique^[73]. Les réchauffements locaux seraient dus à un changement de direction des vents dominants, cette modification étant elle-même due à l'augmentation de la concentration de l'air en gaz à effet de serre et la dégradation de la couche d'ozone en Antarctique à cause des CFC d'origine humaine^[74].

Toutefois, selon une lettre envoyée au journal Nature, ces réchauffements ne s'observent que localement. En effet, l'Antarctique connait globalement un climat de plus en plus froid et sa couverture glacée est en expansion, les élévations de la température dans ces secteurs très froids se révélant favorables à une augmentation des précipitations neigeuses donc à terme, à une augmentation des volumes de glace^[75].

Cependant, la quantité de glace de l'Antarctique déversée dans les mers a augmenté de 75% durant les dix années qui précèdent 2008^[75]. Ce phénomène risque de s'amplifier en raison de la disparition de la banquise qui cesse alors d'opposer un obstacle au déversement des glaciers dans l'océan^[19].

Conséquences brusques ou irréversibles

Le quatrième rapport d'évaluation du GIEC énonce que « le réchauffement anthropique de la planète pourrait entraîner certains effets qui sont brusques ou irréversibles, selon le rythme et l'ampleur des changements climatiques »^[76].

• La perte partielle des glaciers polaires pourrait impliquer plusieurs mètres d'élévation du niveau des mers, des changements majeurs dans les côtes et des inondations dans les zones basses, avec des effets plus grands dans les deltas et les îles de faible altitude. Ces phénomènes s'étendraient sur plusieurs millénaires mais il n'est pas exclu que le niveau de la mer s'élève plus rapidement que prévu en quelques siècles^[76].

• Environ 20 - 30% des espèces évaluées à ce jour sont susceptibles d'être exposées à un risque accru d'extinction si l'augmentation du réchauffement mondial moyen dépasse 1,5-2,5 °C (par rapport à 1980-1999). Avec une augmentation de la température mondiale moyenne supérieure d'environ 3,5 °C, les projections des modèles indiquent des extinctions (de 40 à 70% des espèces évaluées) dans le monde entier^[76]. En juin 2008, les Etats-Unis ont inscrit l'ours blanc d'Alaska sur la liste des espèces menacées^[77].

• Certains, comme le climatologue James Hansen, estiment que « la Terre pourrait avoir dépassé le seuil dangereux de CO2, et la sensibilité de la planète au dioxyde de carbone est bien plus importante que celle retenue dans les modèles^[78] ».

Des phénomènes à très long terme

La majorité des climatologues pensent que les phénomènes induits par l'émission des gaz à effet de serre vont se poursuivre et s'amplifier. Le troisième rapport du GIEC insiste en particulier sur les points suivants :

• Certains gaz à effet de serre, comme le dioxyde de carbone, ont une espérance de vie longue, et influent donc sur l'effet de serre longtemps après leur émission (durée supérieure à 1 000 ans pour le CO₂ selon le quatrième rapport) ;
• De par l'inertie du système climatique, le réchauffement planétaire se poursuivra après la stabilisation de la concentration des gaz à effet de serre. Ce réchauffement devrait cependant être plus lent ;
• L'inertie, plus grande encore, de la masse océanique fait que l'élévation du niveau des mers se poursuivra même après la stabilisation de la température moyenne du globe. La fonte de calottes glaciaires, comme celle du Groenland, sont des phénomènes se déroulant sur des centaines voire des milliers d'années^[60].

Rétroactions

Les scientifiques nomment ainsi des emballements du système climatique lorsqu'un seuil est dépassé. On parle aussi de bombe à carbone.
De telles rétroactions ont déjà été observées lors de précédents réchauffements climatiques, à la fin d'une ère glaciaire ; le climat peut ainsi, en quelques années, se réchauffer de plusieurs degrés. Un exemple concerne les hydrates de méthane. Le méthane (CH₄, qui n'est autre que le gaz naturel, à quelques « impuretés » près), est un gaz à effet de serre 23 fois plus réchauffant que le CO₂. Il se forme lorsque la décomposition de la matière organique s'effectue avec un manque d'oxygène, et sous l'action de bactéries, un processus nommé méthanisation. Les sols humides (marais) sont très propices à cette création de méthane, qui est alors libéré dans l'atmosphère (cela peut donner lieu à des inflammations spontanées et l'on peut observer des feux follets). Si le sol est de plus gelé, le méthane reste piégé dans la glace sous la forme d'hydrates de méthane. Le sol de Sibérie est ainsi un immense réservoir de méthane (sans doute trop diffus pour être exploité industriellement) : le département des études géologiques des USA a évalué que ce réservoir pouvait être de la même ampleur que tout le gaz, le pétrole et le charbon réunis. Cependant, le magazine Science & Vie d'avril 2006 donnait plutôt comme valeur 1 400 Gt, comparativement à 5 000 Gt pour l'ensemble des combustibles fossiles. Si le sol se réchauffe, la glace fond et libère le méthane déjà présent initialement, ce qui a pour conséquence un effet de serre plus marqué, et par suite un emballement du réchauffement climatique, qui fait fondre la glace encore plus vite... d'où le nom de rétroaction.

Une autre rétroaction serait le ralentissement et la modification des courants océaniques. L'océan capte aujourd'hui le tiers du CO₂ émis par les activités humaines. Mais si les courants océaniques ralentissent, les couches d'eau superficielles peuvent se saturer en CO₂ et ne pourraient plus en capter comme aujourd'hui. La quantité de CO₂ que peut absorber un litre d'eau diminue à mesure que l'eau se réchauffe. Ainsi, de grandes quantités de CO₂ peuvent être relarguées si les courants océaniques sont modifiés. En outre, l'accumulation de CO₂ dans les océans conduit à l'acidification de ces derniers, ce qui affecte l'écosystème marin et peut induire à long terme un relarguage de CO₂ .

Les moteurs de la circulation océanique sont de deux types : l'eau en se rapprochant des pôles se refroidit et devient donc plus dense. De plus, l'eau de mer qui gèle rejette son sel dans l'eau liquide (la glace est constituée d'eau douce), devenant au voisinage des calottes glaciaires encore plus dense. Cette eau plonge donc et alimente la pompe : l'eau plus chaude de la surface est aspirée. L'eau du fond (froide) remonte dans les zones des tropiques et/ou équatoriales et se réchauffe, ceci en un cycle de plus de 1 000 ans.

Si les calottes de glace fondent, la pompe se bloque : en effet, l'eau qui plonge provient de la calotte et non plus de l'eau refroidie en provenance des tropiques. Un effet similaire est observé si les précipitations augmentent aux hautes latitudes (ce qui est prévu par les modèles) : l'eau qui plongera sera l'eau douce de pluie. À terme, une forte perturbation du Gulf Stream est envisageable.

Article détaillé : Circulation thermohaline.

Conséquences du réchauffement climatique sur l'homme et la biosphère

Au-delà des conséquences directes, physiques et climatiques, du réchauffement planétaire, celui-ci influera sur les écosystèmes, en particulier en modifiant la biodiversité. Le déséquilibre naturel qui s'en suivra pourrait entraîner la disparition de plusieurs espèces animales et végétales. C'est une préoccupation que les états, dont la France^[79], commencent à prendre en compte. Pour l'ensemble des populations humaines, ces effets « physiques » et « écologiques » auront de fortes répercussions. La très grande complexité des systèmes écologiques, économiques et sociaux affectés par le réchauffement climatique ne permet pas de faire des prévisions chiffrées comme pour la modélisation physique de la terre. Cependant, certains points semblent faire consensus dans la communauté scientifique.

Au niveau biologique et écologique, un consensus scientifique a été atteint sur les points suivants :

• Certaines espèces biologiques verront peut-être leur aire de répartition augmenter, mais le bilan du réchauffement climatique en termes de biodiversité sera négatif selon un certain nombre d'études ^{[80],[81],[82]} et selon le consensus du 4^e rapport du GIEC qui envisage la disparition de 40 à 70% des espèces évaluées^[76] ;
• Certains systèmes naturels seront plus affectés que d'autres par le réchauffement planétaire. Les systèmes les plus sensibles seraient : les glaciers, les récifs coralliens, les mangroves, les forêts boréales et tropicales, les écosystèmes polaires et alpins, les prairies humides. Le blanchissement des récifs coralliens a été observé pour la première fois dès 1979 dans les Antilles^[83]. Ce phénomène s'est développé régulièrement dans l'espace et le temps à des échelles toujours plus grandes, par exemple à l'échelle de l'océan Indien en 1998^{[réf. nécessaire]}. Si le réchauffement continue au rythme actuel, on craint une extinction de masse des récifs coralliens à l'échelle planétaire à partir de 2015/2020.
• Les dommages causés aux systèmes naturels, que ce soit par leur ampleur géographique ou leur intensité, seront proportionnels à l’intensité et à la rapidité du réchauffement planétaire.

Conséquences négatives pour l'humanité

Le GIEC prévoit des conséquences négatives majeures pour l'humanité au XXI^e siècle :

• Une baisse des rendements agricoles potentiels dans la plupart des zones tropicales et subtropicales ;
• Une diminution des ressources en eau dans la plupart des régions sèches tropicales et subtropicales ;
• Une diminution du débit des sources d'eau issues de la fonte des glaces et des neiges, suite à la disparition de ces glaces et de ces neiges.
• Une augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes comme les pluies torrentielles, les tempêtes et les sécheresses, ainsi qu'une augmentation de l'impact de ces phénomènes sur l'agriculture;
• Une augmentation des feux de forêt durant des étés plus chauds ;
• L'extension des zones infestées par des maladies comme le choléra ou le paludisme. Ce risque est fortement minimisé par le professeur spécialiste Paul Reiter^[84] mais le gouvernement du Royaume Uni fait remarquer que ce professeur a choisi d'ignorer tous les rapports récents qui le contredisent^[85] ;
• Des risques d'inondation accrus, à la fois à cause de l'élévation du niveau de la mer et de modifications du climat ;
• Une plus forte consommation d’énergie à des fins de climatisation ;
• Une baisse des rendements agricoles potentiels aux latitudes moyennes et élevées (dans l'hypothèse d'un réchauffement fort).

Conséquences positives pour l'humanité

Elles sont aussi associées au réchauffement prévu au XXI^e siècle :

• Une plus faible mortalité hivernale aux moyennes et hautes latitudes (par opposition à une mortalité estivale plus élevée, comme par exemple la canicule de 2003) ;
• Une augmentation éventuelle des ressources en eau dans certaines régions sèches tropicales et subtropicales mais une diminution des ressources dans les régions tempérées (notamment dans les régions de climat méditerranéen) ;
• Une hausse des rendements agricoles potentiels dans certaines régions aux latitudes moyennes (dans l'hypothèse d'un réchauffement faible) ;
• L'ouverture de nouvelles voies maritimes dans l’arctique canadien suite à la fonte des glaces dans le passage du Nord-Ouest^[86].

Les conséquences en France

En ce qui concerne la France, l'élévation de température risque d'augmenter le nombre de canicules en 2100 ^[87] . Alors que le nombre de jours de canicule est actuellement de 3 à 10 par an, il pourrait s'élever à une moyenne de 20 à 40 en 2100, rendant banale la canicule exceptionnelle de 2003^{[88] [89]}.

Les précipitations seraient plus importantes en hiver, mais beaucoup moins en été. Les régions connaissant des durées de plus de 25 jours consécutifs sans pluie, actuellement limitées au sud-est de la France, s'étendraient à la moitié ouest du territoire^[90].

La végétation connaîtrait une remontée vers le nord. L'épicéa risquerait de disparaître du Massif Central et des Pyrénées. Le chêne, très répandu dans l'est de la France, verrait son domaine réduit au Jura et aux Vosges, mais le pin maritime, actuellement implanté sur la façade Ouest, s'étendrait sur la moitié ouest de la France et le chêne vert s'étendrait dans le tiers sud, marquant une étendue du climat méditerranéen^[91],[92].

Les cultures du midi méditerranéen, telles que celle de l'olivier, pourrait s'implanter dans la vallée du Rhône. Par contre, faute d'eau suffisante, la culture du maïs serait limitée à la partie nord et nord-est du territoire. Les céréales verraient leur rendement augmenter si l'élévation de température ne dépasse pas 2°C. Par contre, si elle était supérieure, les plantes cultivées auraient du mal à s'adapter et on pourrait craindre des difficultés agricoles^{[93] [94]}.

Les chutes de neige seront moins abondantes entraînant un moindre approvisionnement en eau des fleuves, mais également des difficultés d'ordre économique pour l'économie de montagne. Par exemple, les stations de ski situées à moins de 1500 m d'altitude seraient amenées à fermer leurs pistes et à se reconvertir^[95].

Conséquences humaines du réchauffement climatique

Article connexe : Enjeux du réchauffement climatique.

Face au réchauffement climatique, l'Académie des Sciences américaine note, dans un rapport de 2002^[96] : « il est important de ne pas adopter d'attitude fataliste en face des menaces posées par le changement de climat. (…) Les sociétés ont dû faire face à des changements du climat graduels ou abrupts durant des millénaires et ont su s'adapter grâce à des réactions diverses, telles que s'abriter, développer l'irrigation ou migrer vers des régions plus hospitalières. Néanmoins, parce que le changement du climat est destiné à continuer dans les prochaines décennies, dénier la possibilité d'événements climatiques abrupts ou minimiser leur impact dans le passé pourrait s'avérer coûteux. ».

Nombre de chercheurs prédisent des conséquences désastreuses en cas d'un réchauffement de 1,5 à 7°C, mais la plupart estiment qu'en limitant le réchauffement global à 1°C, les conséquences seraient de grande ampleur mais resteraient acceptables.

Submersion

La montée du niveau de la mer, due essentiellement à la dilatation thermique des océans, est évaluée entre 18 et 59 cm d'ici 2100 par le 4e rapport du GIEC^[61]. Elle inquiète les populations de certaines îles de l'océan Pacifique ou de l'océan Indien qui pourraient se voir complètement submergées. A ce phénomène de montée des eaux s'ajoute un phénomène encore plus important de subduction (enfoncement des terres dans l'Océan) (voir notamment l'article sur l'archipel des Tuvalu et les écoréfugiés).

Mais cette montée des eaux apparemment minime menace également les 20% de la population mondiale vivant sur les littoraux.

Agriculture et pêche

L'accroissement de l'évaporation devrait augmenter localement la pluviosité, sauf dans les pays méditerranéens qui verraient la sècheresse s'accentuer^[97].

Localement (hors des zones sèches et chaudes qui pourraient le devenir encore plus) et/ou dans un premier temps, un accroissement de la température conjoint à celui de la concentration de CO₂ dans l'air et les pluies, des températures pourrait améliorer la productivité des écosystèmes. Le nord des États-Unis, le Canada, la Russie et les pays nordiques pourraient en profiter^[98]. Mais au delà d'un certain seuil, suite à des tests en laboratoire et en extérieur, les modèles du GIEC prédisent qu'un taux de CO₂ ne bénéficierait plus aux plantes, les effets négatifs pouvant alors l'emporter.

Les satellites montrent que la productivité de l'hémisphère Nord a augmenté depuis 1982, du fait de ce réchauffement et de l'enrichissement de l'atmosphère en CO₂, mais aussi en partie à cause de l'eutrophisation des écosystèmes, les engrais d'origine humaine (phosphates et nitrates notamment) étant entraînés là où ils ces substances étaient beaucoup plus rares autrefois. L'augmentation de la biomasse n'est par ailleurs pas nécessairement bénéfique et comporte le risque de s'accompagner d'une régression de la biodiversité.

Enfin, l'augmentation de l'évapotranspiration en été, liée à une productivité dopée par le CO₂, pourrait augmenter la sensibilité d'un milieux aux sécheresses et aggraver de ce fait le risque d'incendies de forêts. On ignore aussi à partir de quand les écosystèmes (marins notamment) réagiront négativement à l'acidification des eaux qu'entraîne la dissolution de quantités croissantes d'acide carbonique.

Une augmentation de la biomasse totale ne compenserait probablement pas un recul d'espèces cultivées, pêchées et chassées. Le bilan global ne peut à ce jour être calculé, mais il pourrait être désavantageux, même dans les zones où les effets positifs se feraient le plus sentir. Pour le GIEC, mis en balance avec les effets négatifs, ces quelques aspects positifs ne permettent pas de considérer le réchauffement climatique comme globalement bénéfique.

L'accès à l'océan Arctique

Une diminution des glaces polaires arctiques ouvrirait de nouvelles routes commerciales pour les navires, et rendrait accessibles des ressources sous-marines de pétrole ou de matières premières, mais avec des conséquences néfastes sur nombre d'espèces, dont plancton et poissons de haute valeur commerciale.

L'accès à ces matières premières en des zones aujourd'hui non accessibles risque d'être source de conflit entre pays côtiers de l'océan Arctique^[99]. Ainsi, les États-Unis et le Canada ont-ils protesté lorsque, le 2 août 2007, la Russie planta son drapeau au fond de l'océan sous le pôle Nord.

Économie

Un rapport de 700 pages de sir Nicholas Stern, économiste anglais, estime que le réchauffement climatique entraînerait une récession économique grave et en chiffre le coût économique à 5 500 milliards d'euros^[100].

En 2007, pour la première fois, le World monuments fund (WMF, Fonds mondial pour les monuments) a introduit les modifications climatiques dans la liste des menaces pour 100 sites, monuments et chefs d’œuvres de l’architecture menacés, les autres menaces principales étant les guerres et conflits politiques, et le développement industriel et urbain anarchique.

Santé

On redoute aussi les conséquences des phénomènes climatiques, non seulement sur l'économie, mais également sur la santé publique, et les experts en risque des compagnies d'assurance demandent que soit appliqué à ce sujet le principe de précaution^{[réf. nécessaire]}. Des estimations reconnues par le GIEC et par certains assureurs élèvent à 3,5 milliards le nombre de personnes qui pourraient être touchées par des pandémies, la disparition de sources d'eau potable et d'autres impacts possibles^{[réf. nécessaire]}.

Les changements climatiques pourront modifier la distribution géographique de certaines maladies infectieuses^[101]. Des températures élevées dans les régions chaudes pourraient réduire l'extension du parasite responsable de la bilharziose. Mais le paludisme fait sa réapparition au nord et au sud des tropiques. Aux États-Unis, cette maladie était en général limitée à la Californie, mais depuis 1990, des épidémies sont apparues dans d'autres États, tels le Texas, la Floride, mais aussi New-York. Il est également réapparu dans des zones où il était peu fréquent, telles le sud de l'Europe et de la Russie ou le long de l'océan Indien. On constate également que les moustiques et les maladies qu'ils transmettent ont gagné en altitude^[102].

Sous les climats tempérés, le réchauffement climatique réduirait le nombre de décès induit par le froid ou les maladies respiratoires. Cependant, l'augmentation de la fréquences des canicules estivales augmenterait le nombre de décès en été. Il est difficile de savoir quel sera le bilan global, et si une diminution de l'espérance de vie en découlera^[103].

Une déstabilisation géopolitique mondiale

Selon un rapport de 2003 commandé par le Pentagone et selon un rapport de 2007 de l'UNEP, le réchauffement climatique pourrait entraîner des phénomènes de déstabilisation mondiale, avec des risques de guerre civile^[104].

Réponses des États, collectivités, entreprises, citoyens face à la menace climatique

La réalité du risque ou du phénomène fait maintenant presque consensus. Nicholas Stern en 2006 reconnaissait lui-même avoir sous-estimé l’ampleur du problème^[105],[106] : « La croissance des émissions de CO2 est beaucoup plus forte que prévue, les capacités d’absorption de la Planète se réduisent et la vitesse des changements climatiques est plus rapide qu’envisagée. »

Face au problème, trois approches se complètent ; lutte contre les émissions de GES, puits de carbone, et adaptation.

L'effort international a d'abord visé à réduire le CO₂ (gaz à longue durée de vie), alors qu'une action urgente sur les polluants à courte durée (dont le méthane, l'ozone troposphérique et le « carbone noir ») pourrait mieux réduire le réchauffement de l'Arctique^[107]. La réduction du CO2 est aussi importante, mais ses effets se feront sentir à plus long terme (après 2100).

• La prospective éclaire les gouvernements, entreprises et individus, qui grâce à la connaissance des tendances générales peuvent prendre des décisions politiques et stratégiques plus pertinentes pour limiter les impacts du changement climatique. Les rapports du GIEC sont la principale base d'information et discussions, dont dans le cadre du protocole de Kyoto et de ses suites (Bali, décembre 2007, etc.).

L'augmentation prévue de 1,5°C à 7°C pour le siècle à venir, pourrait être moindre si des mesures environnementales sévères étaient prises ou qu'un réel compétiteur aux énergies fossiles émergeait. En dépit des succès dans le secteur des énergies renouvelables, du nucléaire et surtout d'un changement de mode de vie et de consommation, la recherche n'a pas encore offert d'alternative à court terme aux carburants fossiles. Énergie éolienne, Énergie hydroélectrique, Énergie géothermique, Énergie solaire, la méthanisation, l'énergie hydrolienne, Pile à combustible, Énergie nucléaire, Stockage géologique du dioxyde de carbone sont néanmoins en rapide développement. Le gisement d'économies d'énergie est encore considérable.

• La société civile propose aussi des réponses, notamment via les campagnes et actions de lobbying des ONG et associations locales. En France, les ONG de protection de l’environnement et les associations concernées se sont regroupées au sein du Réseau Action Climat (RAC).

Le Protocole de Ky�to

Article détaillé : Protocole de KyÅ�to.

La Convention Cadre des Nations unies sur les changements climatiques a été signée en 1992 lors du sommet de la terre à Rio de Janeiro. Elle est entrée en vigueur le 21 mars 1994. Elle a été ratifiée à ce jour par 189 États, parmi lesquels figurent toutes les nations industrialisées à l'exception des États-Unis et de l'Australie. Les parties à la convention cadre sur les changements climatiques se sont fixés comme objectif de stabiliser la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère à « un niveau qui empêche toute perturbation anthropique dangereuse du climat ». Les pays développés ont comme objectif de ramener leurs émissions de gaz à effet de serre en 2010 au niveau de 1990, cet objectif n'est pas légalement contraignant.

En 1997, les parties à la Convention cadre sur les changements climatiques des Nations unies (UNFCCC) ont adopté le protocole de KyÅ�to, dont la nouveauté consiste à établir des engagements de réduction contraignants pour les pays dits de l'annexe B (pays industrialisés et en transition) et à mettre en place des mécanismes dit « de flexibilité » (marché de permis, mise en œuvre conjointe et mécanisme de développement propre) pour remplir cet engagement. Le protocole de KyÅ�to est entré en vigueur le 16 février 2005 suite à sa ratification par la Fédération de Russie.

À la date de juillet 2006^[108], le protocole de KyÅ�to a été ratifié par 156 États. Les États-Unis et l'Australie (voir infra) ne sont pas signataires. Les États-Unis, sont pourtant le premier émetteur mondial (20% des émissions de gaz à effet de serre). Les pays de l'annexe B se sont engagés à réduire leurs émissions de six gaz à effet de serre (CO₂, CH₄, N₂O, SF₆, HFC, PFC) de 5,2% en 2008-2012 par rapport au niveau de 1990. Cet objectif représente en réalité une diminution d'environ - 20% par rapport au niveau d'émissions anticipé pour 2010 si aucune mesure de contrôle n'avait été adoptée. Les objectifs de réduction par pays vont d'une réduction de 8% pour l'Union européenne à une possibilité d'augmentation de 10% pour l'Islande.

Après la victoire des travaillistes aux élections législatives australiennes du 24 novembre 2007, le nouveau premier ministre Kevin Rudd a annoncé avoir ratifié le protocole de KyÅ�to^[109].

Des pays en voie de développement fortement contributeurs aux émissions comme l'Inde, 5^e émetteur mondial, et la Chine, 1^re émettrice mondiale, n'ont pas d'objectifs de réduction car ils étaient considérés comme insuffisamment industrialisés et parce que leurs niveaux d'émissions ramenés au nombre d'habitants sont extrêmement faibles. Le mécanisme dit « de développement propre » (MDP), instauré par le protocole de KyÅ�to, permet aux investisseurs, en contrepartie d'un investissement propre dans un pays en développement, de gagner des « crédits carbone ». Ce mécanisme permet aux pays développés d’avoir accès aux réductions à bas coûts des pays en développement et donc de diminuer le coût de leur engagement. Il permet aux pays en développement de bénéficier d’investissements propres. Il encourage les transferts de technologie. Le MDP apparaît cependant insuffisant pour infléchir profondément les trajectoires d’émissions de ces pays. L’absence d’engagement de réduction des pays en développement est une des raisons avancées par les États-Unis pour justifier leur refus de ratifier le protocole. C'est pourquoi un des enjeux majeurs pour la période après KyÅ�to est de définir des modalités d'association de ces pays à l’effort commun de réduction.

L’UE, pionnière dans la lutte contre les émissions de CO₂

L'Union européenne reste le 3^e pollueur mondial après la Chine et les États-Unis, mais dispose d'atouts pour lutter contre le réchauffement.

L'UE a lancé en 2005 le marché de permis européen (1er marché de permis contraignant au niveau mondial). La Commission européenne va en 2007-2008 activer son observatoire de l'énergie, restée embryonnaire, et publier (prévu en 2007) un « Livre vert » sur l'adaptation de l'UE au changement climatique, support de débat avant une prise de décision en 2008. La Directive sur le système européen d'échange de droits d'émission sera modifiée en 2008, pour inclure notamment les émissions de l'aviation. La proposition sur les limites d'émission des voitures (120g de CO₂ par km soit 12 kg de CO₂ / 100 km^[110]; rappelons que chaque automobile parcourt en moyenne 15 000 km/an) devrait être publiée au second semestre de 2007. La DG Recherche doit proposer en novembre un plan européen, et des propositions de législation sur les piles à combustibles et les avions « propres ». Des appels d'offre sur l'énergie et le climat devraient être publiés avant mi 2007. Le 29 juin 2007, la commission publie et met en consultation un Livre vert sur la question et sur les possibilités d'action de l'UECOM(2007) 354 final) ^[111]. Il prône à la fois l'adaptation et l'atténuation, l'amélioration des connaissances (y compris sur les besoins et coûts d’adaptation - Cf. 7^e programme-cadre de recherche de l’UE (2007-2013), l’élaboration de stratégies et d’échanges de bonnes pratiques entre pays, de nouveaux produits assurantiels (« dérivés climatiques », « obligations catastrophe », l’adaptation des marchés européens des assurances (cf. directive «Solvabilité II») et des fonds «catastrophes naturelles » ainsi que des politiques agriculture et pêche, avec le développement d’une solidarité interne à l’UE et avec les pays extérieurs touchés. 50 millions € sont réservés par la Commission pour 2007-2010 pour favoriser le dialogue et l’aide à des mesures d’atténuation et d’adaptation ciblées, dans les pays pauvres.
La France a également (juillet 2007) publié une Stratégie nationale d’adaptation au changement climatique^[112] et envisagerait une gouvernance adaptée^[113], notamment dans le cadre du Grenelle de l'Environnement.

L'UE dispose de ressources en éolien terrestre et offshore (déjà 66% de la puissance éolienne installée dans le monde en 2006, essentiellement au Danemark qui produit ainsi près de 40% de sa puissance électrique) devant les États-Unis (16%), l’Inde (8%) et le Japon (2%). , en technologies solaires et d'un tiers^[114] du parc nucléaire mondial. Cela la rend moins dépendante des énergies fossiles que la Chine et les Etats-Unis. La France, pays le plus nucléarisé, reste cependant loin du record de 1961 où 51% de son énergie électrique venait du renouvelable (hydroélectrique) ^[115].

L'UE encourage aussi tous les acteurs à préparer leur adaptation au changement climatique^[116].

Les États-Unis, pour ou contre KyÅ�to

Article détaillé : Protocole de KyÅ�to#Refus de l'administration Bush.

Premier ou deuxième pays pollueur selon les études, les États-Unis via l’administration de George W. Bush refusèrent de présenter de nouveau en juillet 2005 le traité pour ratification parce qu’ils considèrent que cela freinerait l’économie nationale et que le combat contre le réchauffement climatique doit se faire non pas avec une simple réduction des gaz à effet de serre, mais par une meilleure gestion de leur émission.

De nombreux états des États-Unis ont néanmoins pris des mesures de restriction sur les gaz à effet de serre.

Lutte contre le réchauffement climatique aux États-Unis

Article détaillé : Politique environnementale des États-Unis d'Amérique.

Depuis 2001, les états du Texas, de la Californie, du New Hampshire, ont instauré un dispositif de contrôle des émissions de gaz pour différents secteurs industriels et énergétiques. Le dispositif adopté par la Californie, qui s'appliquera à partir de 2009, prévoit réduire les émissions de gaz polluants de 22% en moyenne d'ici 2012 et de 30% d'ici 2016.

En outre, le principe des marchés des permis d’émission consiste à accorder aux industriels « pollueurs » gratuitement, à prix fixe ou aux enchères, des quotas d'émissions de CO₂, que ceux-ci peuvent ensuite s'échanger. Chaque émetteur de CO₂ doit alors vérifier qu’il détient autant de permis d'émission que ce qu'il va émettre. Dans le cas contraire, il se trouve contraint ou bien de diminuer ses émissions, ou bien d’acheter des permis. Inversement, si ses efforts de maîtrise des émissions lui permettent de posséder un excédent de permis, il peut les vendre.

De tels procédés ont été réalisés pour réduire les pluies acides aux États-Unis et ont connu des succès (programme « Acid rain »). Ce système des marchés de permis d’émission fait partie du dispositif du Protocole de KyÅ�to qui à la date de juillet 2006^[4] n'est toujours pas ratifié par les États-Unis.

En 2004, le sénateur républicain John McCain et le démocrate Joseph Lieberman déposent un projet de loi visant à limiter les rejets dans l’atmosphère ; soutenu par les grandes entreprises Alcoa, DuPont de Nemours et American Electric Power, il n’est pourtant pas adopté.

Les États-Unis financent avec la Chine, le Japon, la Russie et l'UE, le projet ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), projet de recherche sur la fusion nucléaire contrôlée, mené à Cadarache (sud de la France). Toutefois la production nette d'énergie par fusion nucléaire chaude reste à l'état d'espoir lointain: les prévisions les plus optimistes des partisans du projet parlent de plusieurs dizaines d'années. Certains voient plus d'espoir dans la production d'énergie par réactions nucléaires en matière condensée.

Le 8 juillet 2008, George Bush signe un texte engageant les États-Unis à réduire de moitié des émissions des GES d'ici à 2050, à Toyako (Japon), dans le cadre d'une réunion du G8.

Exemples à l’échelle des États et de villes américain

Les décisions pour réduire les émissions de CO₂ sont prises par les états fédérés : en 2005, 18 de ces états obligeaient les producteurs d’électricité à utiliser en partie des sources d’énergie renouvelables^[117].

En 2005, les maires de 136 villes américaines, ont pris l'engagement d'appliquer les normes du protocole de KyÅ�to et à réduire d'ici 2012 leurs émissions de gaz à effet de serre de 7% par rapport à 1990^[118].

L'état du Nevada a pour objectif d'atteindre le seuil de 20% de sa consommation en énergie renouvelable, d'ici 2015, notamment grâce aux centrales solaires installées dans le désert^[119].

En outre, à l'initiative du maire de Seattle, 166 grandes villes américaines, dont New York et Boston, se sont engagées solennellement à respecter le protocole de KyÅ�to en mars 2005.

Californie

Alors que la population californienne représente 12% de la population américaine, elle ne consomme que 7% de l’électricité produite dans le pays ; ainsi, la Californie se trouve à la première place pour la rentabilité énergétique par personne. L'état s'est engagé à limiter les émissions de gaz à effet de serre : les objectifs annoncés sont une diminution de 11% avant 2010 et 87% avant 2050^[117]. Le 30 août 2006, le gouvernement et le Parlement de Californie signent un accord pour diminuer la production de gaz à effet de serre, mettant l’état en conformité avec le protocole de KyÅ�to^[120]. La décision AB32 (Global Warming Solutions Act) a été prise de réduire d’un quart les émissions de gaz à effet de serre d’ici 2020^[121]. Des sanctions financières seront prises contre les industries qui ne respectent pas cet engagement. Un marché de permis d’émissions sera créé et contrôlé par l’Air Resources Board^[122].

La Californie s'est aussi engagée à respecter des règles plus strictes sur la consommation et les pots d'échappement de véhicules neufs ; cette politique est imitée par deux autres états de l'ouest : Washington et Oregon^[123]. Le 20 septembre 2006, Bill Lockyer le ministre de la justice de Californie, lance des poursuites judiciaires contre trois constructeurs automobiles américains et trois japonais, et leur demande des dommages et intérêts pour la pollution qu'ils engendrent^[124]. Selon lui, les véhicules automobiles représentent 30% des émissions de dioxyde de carbone de l'État.

En 2005, le gouverneur républicain Arnold Schwarzenegger proposait que le budget de l'État de Californie finance à hauteur de 6,5 millions de dollars la construction de stations pour les véhicules roulant à l'hydrogène.

Le code d'éducation de la Californie (chapitre IV, sections 8700 à 8784) insiste pour que les élèves soient sensibilisés aux problèmes de l'environnement^[125].

Énergies renouvelables en Californie

Grâce à son bon ensoleillement, la Californie développe l’énergie solaire : l’état abrite des collecteurs cylindro-paraboliques dont la puissance atteint 80 MW, la plus grande centrale à tour comme Solar one puis Solar 2 ne dépasse pas 10 MW.

Un projet de loi oblige les promoteurs immobiliers à installer un système d’énergie solaire sur 15% des nouvelles maisons construites en Californie à partir de 2006. Le projet de loi prévoit que, d’ici 2010, 55% des maisons seront équipées en panneaux solaires. Le gouverneur Arnold Schwarzenegger avait fait campagne pour inciter à installer des systèmes solaires dans la moitié des maisons de l’état à partir de 2005.

La centrale thermo-solaire Nevada Solar One est en construction depuis le 11 février 2006 à Boulder City. À terme, elle développera une puissance de 64 mégawatts et sera la troisième du monde^[119]. Selon ses concepteurs, la centrale devrait permettre d'éliminer un volume de pollution équivalent à la suppression d'un million de voitures en circulation sur le territoire des États-Unis.

La Californie a adopté une loi qui contraint les grands groupes automobiles à vendre des véhicules respectant des normes strictes de rejets de CO₂.

La Californie est l’état où l’énergie éolienne est la plus développée avec une capacité de production de plus de 2040 MW installés en 2004, loin devant le Texas (1293 MW)^[126]. La principale région de production se trouve au nord de l'état, à l'est de San Francisco.

À 150 km au nord de San Francisco, 19 centrales géothermiques (350 puits) sont contrôlées par la société Calpine dans les comtés de Lake et de Sonoma. Elles produisent environ 850 mégawatts, c'est-à-dire presqu'autant qu'une petite centrale nucléaire.

Nouveaux pays industrialisés contre États-Unis

Un point de débat est à quel degré les nouveaux pays industrialisés tel que l'Inde et la Chine devraient restreindre leurs émissions de CO₂. Les émissions de CO2 de la Chine devraient dépasser celle des États-Unis dans les prochaines années^[127] et l'auraient peut-être déjà fait selon certaines études^[128] alors qu'elle ne produit que 5,4 fois moins de richesses que l'UE ou les Etats-Unis ^[129], et elle n'aurait dû, en théorie, n'atteindre ce niveau qu'aux alentours de 2020. En 2007, la Chine est le premier producteur et consommateur de charbon, sa première source d'énergie, qui est extrêmement polluante. De plus, l'augmentation du niveau de vie accroît la demande de produits « énergivores » tels que les automobiles ou les climatisations.

La Chine a répondu qu'elle avait moins d'obligations à réduire ses émissions de CO2 par habitant puisqu'elles représentent un sixième de celle des États-Unis^[130]. L'Inde, également l'un des plus gros pollueur de la planète a présenté les mêmes affirmations, ses émissions de CO₂ par habitants étant prêt de vingt fois inférieures à celle des États-Unis ^[131]. Cependant les États-Unis ont répliqués que s'ils devaient supporter le coût des réductions de CO₂, la Chine devrait faire de même^[132]

Suite au rapport AR4 du GIEC, approuvé par tous les pays dont les États-Unis, 46 pays se sont engagés à lutter contre les pays qui ne réduiraient pas leurs émissions de gaz à effet de serre^{[réf. nécessaire]}. Les pays principalement visés sont les États-Unis, la Russie, l'Inde et la Chine.

Mesures individuelles de lutte contre le réchauffement climatique

L'humanité rejette actuellement 6 Gt (gigatonne = milliard de tonnes) d'équivalent carbone par an dans l'atmosphère, soit environ une tonne par habitant. On estime que les océans en absorbent 3 Gt et qu'il faudrait donc abaisser les émissions de gaz à effet de serre de moitié pour arrêter d'enrichir l'atmosphère, ce qui représente une émission moyenne de 500 kg d'équivalent carbone par habitant. Chaque français en émet environ deux tonnes, soit quatre fois plus qu'il ne faudrait^[133]. En dehors de mesures collectives, des personnalités ont esquissé les gestes quotidiens à mettre en oeuvre, dès aujourd'hui, pour limiter le réchauffement climatique comme Jean-Marc Jancovici ^[134] ou Al Gore ^[135].

Les mesures essentielles relèvent des économies d'énergie, en particulier des énergies fossiles :

• Éviter de prendre l'avion^[136]. Un km en avion long courrier émet 60 g d'équivalent carbone par personne^[137]. Un voyage intercontinental représente près des 500 kg d'équivalent carbone. A fortiori, pour les voyages court-courrier (100 g d'équivalent carbone par km et par personne), préférer le train ;
• Utiliser le moins possible les véhicules automobiles (préférer la bicyclette ou les transports en commun à chaque fois que possible). Un voiture émet entre 100 et 250 g d'équivalent CO₂ par km parcouru, soit entre 30 et 70 g d'équivalent carbone. 20 000 km par an représentent entre 600 et 1400 kg d'équivalent carbone. Si une automobile est nécessaire, choisir le modèle le moins polluant et le plus efficace possible (par exemple, certains constructeurs ont annoncé des véhicules consommant moins de 1.5 L/100km^[138],[139]) ;
• Atteindre une isolation optimale des bâtiments, au mieux par le recours à l'architecture bioclimatique qui réduit au maximum les besoins de chauffage (15 kWh/m²/an, les anciennes maisons étant à 450 kWh/m²/an) et supprime le besoin de climatisation active, tout en améliorant le confort de vie.

Notes et références

Voir aussi

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Articles connexes

• Bilan Carbone Personnel
• Changement climatique
• Climat
• Controverses sur le réchauffement climatique
• Crise écologique
• Cycle du carbone
  • Effets du réchauffement climatique, aspects géopolitique et économique
• Énergie et effet de serre
• Énergie renouvelable
• Environnement
• Gaz à effet de serre
• Horloge de la fin du monde
• Insolation
• Niveau de la mer (accompagné d'une frise chronologique)
• Protocole de KyÅ�to
• Taxe carbone
• Transgression marine

Liens externes

Institutions ou organisations internationales

• (en) Le site du GIEC (IPCC en anglais).
• (en) L'impact du changement climatique en Europe, par l'Agence Européenne de l'Environnement.
• (fr) Le portail de l'OCDE sur le changement climatique.

Institutions ou organisations françaises

• Le rapport du Sénat sur L'ampleur des changements climatiques, de leurs causes et de leur impact possible sur la géographie de la France à l'horizon 2005, 2050 et 2100.
• Le site du CNRS sur le climat.
• Le site de la Mission interministérielle sur l'effet de serre.

Groupes et associations

• (fr) Dossier Greenpeace pour les non-spécialistes

Bibliographie

• (fr) Frédéric Denhez, (2007), Atlas du réchauffement climatique, Autrement, ISBN 978-2-7467-0997-3
• (fr) W. Collins, R. Colman, J. Haywood, M. Manning et Ph. Mote, Réchauffement climatique, le temps des certitudes, (octobre 2007), Pour la Science, n°360, p.68-75
• (fr) Dossier Pour la Science, (janvier-mars 2007), Climat, comment éviter la surchauffe.
• (fr) Václav Klaus, (2007), Une planète bleue, pas verte, (ouvrage remettant en cause l'origine humaine du réchauffement climatique)
• (fr) Mark Lynas (2005) Marée montante. Enquête sur le réchauffement de la planète - éd. Au diable vauvert (traduit de l'anglais : High tide, news from a warming world).
• (fr) Hervé Le Treut, (2004), Jean-Marc Jancovici, L'effet de serre, allons-nous changer le climat ?, Flammarion, ISBN 2-08-080081-7
• (fr) Jean-Marc Jancovici (2002) L’Avenir climatique. Quel temps ferons-nous ?, Science ouverte, Seuil, ISBN 2-02-051235-1
• (en) Spencer R. Weart, The Discovery of the Risk of Global Warming, Physics Today 50 (1): 34-40 (January 1997). A propos de l'histoire de la prise de conscience du réchauffement.

Filmographie

• Une vérité qui dérange, documentaire de Davis Guggenheim, commenté par Al Gore sur le réchauffement climatique. Ce film a valu à Al Gore (et au GIEC qui lui a fourni les données scientifiques) le prix Nobel de la Paix le 12 octobre 2007
• Climat en crise^[1], documentaire diffusé sur France5, libre de tous droits. Ce reportage présente des prédictions climatiques faites par un super-calculateur (Japon) pour les années à venir (année 2100 max). Durée 50min.
• La 11ème Heure, le dernier virage (The 11th hour) produit par Leonardo DiCaprio et réalisé par Nadia Conners et Leila Conners Petersen. Ce documentaire jette un regard sur l'état de l'environnement et donne des solutions pour tenter de restaurer l'écosystème planétaire, à travers des rencontres avec une cinquantaine de scientifiques, intellectuels et leaders politiques. Initialement prévu pour une diffusion en salles, le documentaire de Nadia Conners et Leila Conners Petersen avait en effet été rayé du planning des sorties de la Warner, au profit d'une exploitation en VOD (Video On Demand), jugée plus en adéquation avec les aspirations écologiques du film. Sortie en VOD, le 1^er avril.
• Enfin, une vingtaine de scientifiques de haut niveau contestent les principaux postulats du GIEC dans le film The Great Global Warming Swindle (La grande arnaque du réchauffement climatique), par Martin Durkin. Ce film entraîna une vive réaction de la Royal Society et du Met Office, et l'un des scientifiques cités par le film, C. Wunsch, protesta vivement contre la façon dont ses propos étaient utilisés.

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