Analyse du réchauffement climatique
Les modifications de l'orbite terrestre sont totalement microscopiques à l'échelle de quelques milliers d'années donc à fortiori à l'echelle d'une vie humaine. En quelque 100.000 ans, cela pourrait entraîner un changement de température de 2 degrés Celsius. Actuellement, nous faisons face à un changement de 1,1 degré Celsius en 100 ans, soit 500 fois plus rapide. Voir également le paragraphe suivant.
Oui, mais sur des périodes géologiques ! Les transitions entre périodes glaciaires et inter-glaciaires s’effectuaient sur des milliers d’années, imperceptible à l’échelle d’une vie humaine...
Sur
des échelles de temps beaucoup plus longues, que celle concernant le
réchauffement climatique observé actuellement, les archives
paléoclimatiques nous indiquent, que la température de la Terre a toujours
changé. La théorie de Milankovitch permet d'expliquer l'alternance des
périodes glaciaires et interglaciaires, au cours du Quaternaire sur des
cycles de 20 000 à 100 000 ans.
Cette alternance est due à des variations de l'orbite
terrestre sur ces mêmes périodes. Dit simplement, la Terre se trouve, par
moments, un peu plus proche et par d'autres un peu plus éloignée, du
Soleil et tourne sur elle-même de façon plus ou moins inclinée. Cela
modifie l'énergie reçue du Soleil et provoque les périodes glaciaires et
interglaciaires.
On notera que, la différence de température moyenne
planétaire, qui sépare une période interglaciaire (telle que celle que
nous vivons actuellement) d'une période glaciaire (durant laquelle les
océans sont 120 m en-dessous du niveau actuel, et où le nord de l'Europe
est recouvert d'une calotte de glace de plusieurs kilomètres d'épaisseur)
est d'environ 5 degrés C ! (entre 3°C et 8°C). Cela donne une bonne idée de
l'ampleur des impacts, que peut provoquer un réchauffement supplémentaire
de quelques degrés, mais nous n’aurons pas des dizaines de milliers
d’années pour nous y adapter.
Le Soleil a une activité heureusement stable, son principal cycle de 11 ans (dit « de Schwabe ») engendre une variabilité de l’irradiance totale au niveau de notre planète de 1W/m², soit 0.1% c’est-à-dire négligeable (source : https://www.encyclopedie-environnement.org/climat/variabilite-de-activite-solaire-impacts-climatiques/).
Certaines personnes disent que 400ppm ne représente que 0.004% et que c'est donc négligeable ; cet argument est stupide car on ne mesure pas la dangerosité d’une substance ou produit sur un système à sa concentration en valeur absolu dans le système, mais à son effet sur le système ; 200mg est négligeable par rapport à votre poids corporel mais essayez d’avaler 200mg de cyanure... Il s'agit d'un gaz à effet de serre, et la vie sur Terre telle que nous la connaissons, s'est adaptée à des conditions de températures bien précises.
Evidemment, personne ne dit le contraire. Le CO2 est un composant essentiel du cycle du carbone (cycle entre l'atmosphère, les océans, la biosphère, la croûte et le manteau terrestre), il est l'élément de base indispensable de la nutrition des végétaux et donc la base de la constitution de toute la matière vivante.
Notons que l’effet de serre est essentiel à la vie sur Terre. Sans lui, la température moyenne de notre planète serait seulement de -18 °C, contre 15 °C actuellement.
Le problème est l'augmentation vertigineuse du taux de CO2 dans l'atmosphère depuis le début de l'ère industrielle et sa conséquence, voir l'Analyse de l’évolution du climat et du taux de CO2 dans l'atmosphère ci-dessous.
L’analyse des carottages de glaces qui ont été effectuées en Antarctique
par les américains, russes et français, permettent de remonter jusqu’à
800.000 ans en arrière, ce qui couvre donc plusieurs cycles glaciaires et
interglaciaires.
Ces carottages permettent de connaître précisément la composition de
l'atmosphère terrestre, dont le taux de CO2, et la température moyenne
mondiale :
Sources : https://scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/
http://www.scrippsco2.ucsd.edu/assets/graphics/png/merged_ice_core_record.png
Sur les 800.000 dernières années, le taux de CO2 a oscillé entre 180 et
280ppm (graphique du haut).
Il est aujourd’hui de plus de 400ppm !!!
Sur les graphes ci-dessus on voit clairement que cette brusque
augmentation vertigineuse correspond à l’ère industrielle. Sur le
graphique sur 800.000 ans, cette augmentation apparaît comme un « Dirac ».
Si on prend 280ppm comme taux de CO2 préindustrielle (ci qui correspond
déjà au max qu’ai connu la planète sur les 800.000 dernière années), on
calcule une augmentation de 45% !!! On peut dire que cette augmentation
est uniquement dû à l’homme (sinon quel en serait l’origine, il n’y a pas
eu d’activité volcanique ou autre phénomène naturel qui pourrait expliquer
cette augmentation).
L’homme est donc directement responsable de cette augmentation de 45%
du taux de CO2 dans l’atmosphère depuis le début de l’ère industrielle.
Maintenant, quel sera l’impact sur le climat ?
Evidemment, la machinerie climatique terrestre est complexe, a une
certaine inertie, et la température moyenne à sa surface dépend de
nombreux paramètres.
Les principaux sont le Soleil et la composition de l'atmosphère terrestre.
Le Soleil a une activité heureusement stable, son principal cycle de 11
ans (dit « de Schwabe ») engendre une variabilité de l’irradiance totale
au niveau de notre planète de 1W/m², soit 0.1% c’est-à-dire négligeable
(source : https://www.encyclopedie-environnement.org/climat/variabilite-de-activite-solaire-impacts-climatiques/).
La composition de son atmosphère a en revanche un impact beaucoup plus
important. On peut très nettement voir la corrélation entre taux de CO2 et
de CH4 avec la température moyenne sur les 400.000 dernières années
sur le graphe ci-dessous :
Source : http://www.antarcticglaciers.org/glaciers-and-climate/ice-cores/ice-core-basics/
A noter que la reconstitution de la température moyenne a été possible par
la mesure d’un des isotopes stables de l’oxygène, le δ18O, dans les
différentes couches de glace de l’Antarctique (voir source1, source2, source3,…).
On peut faire le même exercice sur les périodes récentes en superposant la
courbe d’évolution du CO2 depuis le début de l’ère industrielle avec
la courbe d’évolution des températures (moyenne mondiale) :
Sources historique des températures : https://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs_v4/#
https://crudata.uea.ac.uk/cru/data/temperature/HadCRUT4-gl.dat
Là encore on voit une très nette corrélation entre l’évolution du taux de
CO2 et l’évolution des températures, ce qui est logique ; la température
terrestre dépendant entre autre principaux paramètres de son atmosphère et
du soleil ; à activité solaire stable, si les gaz à effet de serre
augmentent la température augmente.
Ayant montré que la température moyenne terrestre a une très forte
corrélation avec le taux de CO2 de son atmosphère, que ce taux est le
principal paramètre qui varie et qu'il n'y a aucun signe d'inversion de la
tendance, on peut extrapoler l'évolution des températures moyennes
mondiale dans les années à venir :
Il s'agit là de températures moyennes mondiales, il y aura de fortes
disparités car des régions peuvent se refroidir suite à la diminution ou
même l'arrêt de certains courants océaniques tel le Gulf Stream, ce qui
veut dire que des régions connaîtront des hausses très significatives plus
importantes que celle du graphe ci-dessus.
Au vu de ces mesures et de cette analyse, on peut tirer les conclusions
suivantes :
• L’augmentation du taux de CO2 dans l’atmosphère de
280ppm avant la période industrielle et à plus de 400ppm aujourd’hui
(+45%) est bien le fait de l’homme.
• Le taux de CO2 dans l’atmosphère ayant un impact
direct sur la température moyenne mondiale, celle-ci va continuer à
augmenter…
D’ailleurs le propre des records, quels qu’ils soient, est d’être battus
de plus en plus rarement au fur et à mesure que les données s’accumulent.
Hors en terme de températures, force est de constater que c’est l’inverse
qui se produit, voir les multiples littératures sur le sujet, notamment ici.
De plus, il y a un risque d’effet boule de neige car :
_ Quand il fait un peu plus chaud, le cycle du carbone et la solubilité de
CO2 dans les océans sont modifiés : le dioxyde de carbone est relâché dans
l'atmosphère, ce qui augmente la température, avec effet boule de neige…
_ Il y a de grande quantité d’Hydrate de méthane (ou glace de méthane)
naturellement présent dans les fonds marins, sur certains talus
continentaux, ainsi que dans le pergélisol des régions polaires. Hors une
bonne partie de ces réserves se situe à la limite de stabilité
(combinaison température et pression), et une augmentation de la
température des océans ou de la surface des régions polaires peut libérer
ce méthane dans l’atmosphère. Or le méthane (CH4) a un pouvoir de nuisance
beaucoup plus élevé que le CO2 en tant que gaz à effet de serre. Son
potentiel de réchauffement global mesuré à l'échelle d'un siècle à partir
de sa diffusion dans l'atmosphère est en effet compris entre 22 et 23 fois
celui du dioxyde de carbone.
Il a fallu à la nature des centaines de millions d'années pour modifier
les concentrations de CO2 à travers des processus naturels, comme
l'enfouissement du carbone. Et nous, nous le déterrons, mais pas sur 100
millions d'années, nous le déterrons et le brûlons sur une échelle de 100
ans, un million de fois plus vite…
