CLIMAT

Les clés pour comprendre les changements du climat

ENCYCLOPEDIE CANADIENNE

by F. KENNETH HARE, révisé par HENRY HENGEVELD et R.E. MUNN

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Le climat désigne les conditions générales du TEMPS et ce qu’on prévoit à cet égard. On peut envisager cette notion comme une condition locale ou l’appliquer à de plus vastes régions ou à la planète entière. Depuis quelques années, le concept ne s’applique plus seulement au comportement atmosphérique, mais aussi auxOCÉANS, aux étendues d’eau douce, aux GLACIERS, aux organismes vivants et aux SOLS. Ensemble, ces éléments forment le système climatique. On évalue habituellement le climat en mesurant la température de l’air et de la mer, les précipitations (PLUIE et neige), la vitesse du vent, le taux d’humidité et la couverture nuageuse. Au cours du dernier siècle, on a pu, à partir de ces mesures, dresser des tableaux assez précis qui permettent d’exprimer le climat en termes de valeurs moyennes et de variabilité, généralement sur des périodes de 30 ans.

La Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC) définit le changement climatique comme « des changements de climat qui sont attribués directement ou indirectement à une activité humaine altérant la composition de l’atmosphère mondiale et qui viennent s’ajouter à la variabilité naturelle du climat observée au cours de périodes comparables. »

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SOURCE
 

L’effet de serre

La température de la Terre est en partie déterminée par l’effet de serre, un processus naturel qui retient la chaleur dans l’atmosphère. Sans l’effet de serre naturel, la température moyenne de la Terre serait de -18 ºC plutôt que de +15 ºC. L’effet de serre dépend de divers gaz à effet de serre (GES), qui doivent être présents dans l’atmosphère pour maintenir la chaleur du soleil proche de la croûte terrestre, augmenter la température de la Terre et rendre la vie possible.

On comprend déjà la thermodynamique du réchauffement climatique au 19e siècle, alors que les mesures dans la haute atmosphère ne sont pas encore possibles. Le mathématicien français Joseph Fourier (1827) émet des hypothèses sur l’effet de serre qui sont associées aux changements de climat du passé par le chimiste suédois Svante Arrhenius (1896). Le scientifique britannique Guy S. Callendar (1938) est le premier à suggérer que les humains pourraient émettre des gaz à effet de serre en quantités suffisantes pour provoquer un réchauffement planétaire considérable. Cette proposition est confirmée à la fin des années 1950 par Charles Keeling, qui travaille à partir de son poste de surveillance du CO2 situé au sommet du volcan Mauna Loa, à Hawaii (toujours fonctionnel aujourd’hui).

À l’heure actuelle, les données indiquent que la concentration du plus important gaz à effet de serre, le dioxyde de carbone, a déjà augmenté de 35 p. 100 depuis l’ère préindustrielle, notamment en raison des émissions provenant de la combustion du CHARBON, du pétrole et du gaz naturel en vue de la production d’énergie ainsi que de la déforestation. Les concentrations des autres gaz à effet de serre (p. ex., le méthane, l’oxyde nitreux, l’ozone troposphérique et les gaz synthétiques comme les hydrurofluorurocarbones) ont également beaucoup augmenté en raison des émissions anthropiques (attribuables à l’homme).

Certaines de ces émissions restent dans l’atmosphère pendant des décennies ou des siècles et peuvent se mélanger dans les deux hémisphères et jusqu’à la stratosphère. Cela signifie que le changement de climat doit être perçu comme une question mondiale. Une concentration de gaz à effet de serre au-dessus du Canada peut provenir de n’importe où dans le monde et de n’importe quand depuis la révolution industrielle.

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Variations climatiques
Les données météorologiques indiquent que des changements sont survenus récemment. Les modifications à long terme peuvent être décelées par des études sur la composition géologique et chimique de la Terre. Ces études montrent que l’eau à l’état liquide est présente depuis les origines de la planète, ce qui signifie que la température moyenne de l’air près de la surface terrestre s’est toujours maintenue au-dessus de 0 ºC. En réalité, elle dépasse habituellement la température moyenne actuelle, qui est de 15 ºC. Au cours des 30 derniers millions d’années, il se produit un refroidissement de l’air et des océans qui conduit à des périodes glaciaires répétées dans les deux derniers millions d’années. La plus récente période glaciaire culmine il y a 18 000 ans, lorsque des nappes de glace recouvrent l’Amérique du Nord jusqu’aux vallées de l’Ohio et du Missouri et aux plateaux de Washington. Toutefois, des régions du Yukon, des Territoires du Nord-Ouest et de l’Alaska échappent à la GLACIATION.

Il y a environ 10 000 ans, le climat canadien semble revenir à des conditions semblables à celles que l’on connaît aujourd’hui. Les glaciers fondent peu à peu et se retirent du Labrador-Ungava et du Keewatin il y a quelque 4000 ans. Les forêts et les prairies colonisent à nouveau le pays, entraînant avec elles la faune et les populations humaines (voir BIOGÉOGRAPHIE). Plus clémentes que maintenant jusqu’il y a 2000 ans, les températures baissent ensuite légèrement.
Réchauffement
Il est maintenant clair que la surface du globe se réchauffe depuis le 19e siècle. On estime que sa température moyenne annuelle s’est élevée de 0,6 ºC à 0,9 ºC au cours du dernier siècle. Depuis 1900, les dix années les plus chaudes enregistrées dans l’histoire du climat mondial sont 1997, 1998, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 et 2009. Dans cette période, c’est en 2005 qu’on observe le plus grand écart avec la moyenne, avec des températures moyennes de 0,62 ºC au-dessus des normales pour le 20e siècle. Au Canada, les relevés effectués par 132 stations météorologiques étroitement surveillées et réparties dans tout le pays indiquent une hausse plus importante, soit 1,4 ºC depuis 1948, première année des relevés nationaux. Les précipitations, plus difficiles à mesurer surtout à cause de la neige et de son contenu aqueux, semblent avoir augmenté à l’échelle nationale d’environ 10 p. 100 entre 1955 et 1980 et se sont maintenues à ce niveau par la suite. On observe un réchauffement jusque dans les années 1940, suivi d’un refroidissement modéré jusqu’au milieu des années 1970, puis d’un réchauffement prononcé depuis les années 1980.

Depuis une vingtaine d’années, les mesures par SATELLITE recueillent de nombreuses données nouvelles qui s’ajoutent aux données climatologiques mondiales. Nous disposons aussi de mesures des différents gaz à l’état de traces dont on croit qu’ils ont une influence sur le climat terrestre, notamment le dioxyde de carbone, le méthane, l’oxyde nitreux, l’ozone et divers polluants, tous des gaz à effet de serre (voir POLLUTION DE L’AIR). Ces mesures montrent une augmentation de leur concentration dans toutes les régions de la planète.

Le réchauffement planétaire, plus accentué au Canada qu’ailleurs, signifie-t-il une véritable modification du climat? L’atmosphère se transforme constamment, tant du point de vue de ses caractéristiques que sur le plan de son comportement, mais ces transformations sont habituellement perçues comme des fluctuations par rapport à une moyenne stable. Elles sont des composantes du climat au même titre que les moyennes. Nous devons nous demander si le réchauffement survenu au cours du dernier siècle constitue un phénomène plus durable, c’est-à-dire un véritable changement du climat, étant donné que les changements atmosphériques s’accompagnent d’une augmentation des concentrations des gaz dits à effet de serre. Ceux-ci ralentissent le flux de l’énergie solaire qui retourne dans l’espace, tendant ainsi à réchauffer la croûte terrestre.

Modèles de prévision
Pour répondre à ces questions, plusieurs centres répartis dans le monde, dont le Service météorologique du Canada (auparavant le Service de l’environnement atmosphérique du Canada), recourent à des modèles mathématiques du système climatique mondial pour étudier leurs comportements en réaction à une accumulation des gaz à effet de serre. Selon les modèles, si la concentration de ces gaz continue de s’accroître au rythme prévu, les températures au cours du prochain siècle augmenteront encore au moins de 1,1 ºC d’ici 2100 (en supposant de faibles émissions de gaz à effet à serre à l’avenir et une faible sensibilité du climat) et au plus de 6,4 ºC (en supposant de fortes émissions et une grande sensibilité du climat). Le niveau des mers pourrait monter de 20 à 60 cm seulement en raison de l’expansion thermique de l’eau océanique, sans compter la fonte des glaces.

Les hivers canadiens devraient se réchauffer deux à trois fois plus vite que la moyenne mondiale et devenir plus humides. Les étés dans le sud du Canada devraient se réchauffer au-delà des moyennes mondiales et devenir plus secs, mais ils se réchaufferont beaucoup moins dans les régions du nord du Canada en raison de l’influence de la GLACE MARINE et des eaux de l’océan Arctique. Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) analyse les résultats des études sur le changement de climat, et la plupart des pays (y compris le Canada) signent la Convention-cadre sur les changements climatiques, s’engageant ainsi à prendre des mesures pour contrôler le réchauffement.

Le GIEC comprend trois groupes de travail. Le Groupe de travail I évalue les aspects scientifiques du système climatique et du changement de climat. Le Groupe de travail II s’intéresse à la vulnérabilité des systèmes socio-économiques et naturels au changement de climat ainsi qu’aux possibilités d’adaptation à celui-ci. Le Groupe de travail III évalue les options disponibles pour limiter les émissions de gaz à effet de serre et atténuer le changement de climat. Un autre groupe de travail se concentre sur les inventaires nationaux de gaz à effet de serre.

Étude des climats du passé
L’étude des climats du passé confirme le réchauffement actuel. De nombreux éléments renferment une foule d’informations précieuses à cet égard, comme les anneaux annuels de croissance des arbres, la teneur en pollen des tourbières et des sédiments lacustres (voir PALYNOLOGIE), la nature des sédiments marins en eau profonde, la composition isotopique du calcite et de l’aragonite formés dans les grottes et, surtout, la géochimie des principaux champs de glace (voir CALOTTE GLACIAIRE) et le mélange de leur eau avec celle des fonds marins. Ces mines de renseignements permettent de reconstituer la succession des changements climatiques depuis l’holocène et le pléistocène, y compris l’alternance d’ÉPOQUES GLACIAIRES et de périodes plus douces, comme celle que nous connaissons actuellement (voir ÉVOLUTION GÉOLOGIQUE).

Grâce à la géochimie et à la lithologie des roches plus anciennes, qui remontent jusqu’à l’ère protérozoïque des premiers jours de la planète, il est possible de brosser un tableau de l’évolution de l’atmosphère, des océans et des continents. Outre la datation des données physiques, nous savons comment la vie s’est transformée plus ou moins en harmonie avec les fluctuations du climat. La plupart des données sur les climats du passé ont été recueillies au cours des 30 dernières années.

Comparées aux changements passés, les modifications actuellement en cours restent impressionnantes. Pour l’hémisphère Nord, il semblerait que le réchauffement des 50 dernières années soit sans précédent, du moins dans les 1300 dernières années. Malheureusement, les données pour l’hémisphère Sud sont encore trop irrégulières pour en tirer des conclusions. De plus, une panoplie d’études indiquent que le réchauffement récent ne peut pas vraiment s’expliquer par les causes naturelles du changement climatique, mais qu’il est plutôt le résultat des gaz à effet de serre émis par l’homme. Par conséquent, on peut conclure à juste titre que l’étude des changements climatiques est essentielle au bien-être de notre espèce et de tous les autres organismes vivants et que le Canada est en mesure de contribuer de façon importante à la compréhension des phénomènes planétaires.
Notre patrimoine naturel
Les changements annoncés ne semblent guère porter à conséquence, mais les forêts, les prairies, les terres humides et la toundra de notre patrimoine naturel sont sensibles aux moindres variations des températures et des précipitations, tout comme notre consommation d’énergie et le bien-être de la société mondiale, en particulier dans les régions tropicales. Ces changements auraient des répercussions énormes dans les écozones du Canada, tant sur l’environnement naturel que les activités socio-économiques et culturelles des Canadiens, et ce, de nombreuses façons complexes.

Certaines de ces répercussions seraient avantageuses, et d’autres seraient coûteuses et potentiellement désastreuses. Les conséquences les plus problématiques seraient probablement causées par la modification de la fréquence et de l’intensité des événements météorologiques extrêmes, puisqu’ils sont difficiles à prévoir et dépassent souvent ce que peuvent supporter les ÉCOSYSTÈMES et les sociétés.

L’augmentation récente des événements météorologiques et climatiques extrêmes au Canada et dans le monde entier est visible dans les feux de forêts causant de lourds dommages, des inondations extrêmes, des détachements de plateformes de glace de la péninsule antarctique ainsi que des tempêtes hivernales intenses et des OURAGANS dévastateurs plus fréquents. Aucune preuve n’indique que ces événements météorologiques inhabituels sont déjà dus au réchauffement planétaire, mais ils peuvent servir d’exemples de ce à quoi peuvent s’attendre les Canadiens dans les décennies à venir.

Cela dit, nous devons essayer de minimiser les répercussions de nos activités sur la planète, mais nous devons aussi éviter de nous précipiter dans des projets sans en connaître les dommages possibles. Prenons par exemple les efforts déployés pour diminuer les effets de l’industrie pétrolière en remplaçant les carburants à base de pétrole par des biocarburants « propres ». Si ces carburants proviennent de plantes cultivées sur des terres qui ont été déboisées pour la cause, le dioxyde de carbone émis au cours du processus de déforestation peut grandement dépasser la diminution des émissions dues aux combustibles fossiles.

C’est pourquoi, dans notre propre intérêt, nous n’avons d’autre choix que de comprendre les phénomènes actuels et de prendre toutes les mesures imaginables pour contrer leurs effets négatifs.

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