Faits – Changement climatique : Signes vitaux de la planète

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Les activités humaines (principalement la combustion de combustibles fossiles) ont fondamentalement augmenté la concentration de gaz à effet de serre dans l’atmosphère terrestre, réchauffant la planète. Les facteurs naturels, sans intervention humaine, pousseraient notre planète dans une période de refroidissement.

Les scientifiques attribuent la tendance au réchauffement climatique observée depuis le milieu du 20la siècle à l’expansion humaine de « l’effet de serre »1 — réchauffement qui se produit lorsque l’atmosphère retient la chaleur qui rayonne de la Terre vers l’espace.

Certains gaz dans l’atmosphère bloquent l’évacuation de la chaleur. Les gaz à longue durée de vie qui restent semi-permanents dans l’atmosphère et ne réagissent pas physiquement ou chimiquement aux changements de température sont décrits comme des changements climatiques « forcés ». Les gaz, tels que la vapeur d’eau, qui réagissent physiquement ou chimiquement aux changements de température sont considérés comme des « rétroactions ».

Les gaz qui contribuent à l’effet de serre comprennent :

  • Vapeur d’eau. C’est le gaz à effet de serre le plus abondant, mais surtout, il agit comme un rétro-contrôle du climat. La vapeur d’eau augmente à mesure que l’atmosphère terrestre se réchauffe, mais le risque de nuages ​​et de précipitations augmente également, ce qui en fait l’un des mécanismes de rétroaction les plus importants de l’effet de serre.
  • Dioxyde de carbone (COdeux). Un componente menor pero muy importante de la atmósfera, el dióxido de carbono se libera a través de procesos naturales como la respiración y las erupciones de volcanes ya través de actividades humanas como la deforestación, los cambios en el uso de la tierra y la quema de combustibles fossiles. Les humains ont augmenté le CO atmosphériquedeux concentration de 48 % depuis le début de la révolution industrielle. C’est le « forçage » durable le plus important du changement climatique.
  • Méthane. Un gaz d’hydrocarbure produit à la fois par des sources naturelles et des activités humaines, y compris la décomposition des déchets dans les décharges, l’agriculture et en particulier la culture du riz, ainsi que la digestion des ruminants et la gestion du fumier associé au bétail domestique. Molécule pour molécule, le méthane est un gaz à effet de serre beaucoup plus actif que le dioxyde de carbone, mais aussi beaucoup moins abondant dans l’atmosphère.
  • Le protoxyde d’azote. Un puissant gaz à effet de serre produit par les pratiques de culture du sol, en particulier l’utilisation d’engrais organiques et commerciaux, la combustion de combustibles fossiles, la production d’acide nitrique et la combustion de la biomasse.
  • Chlorofluorocarbures (CFC). Composés synthétiques entièrement d’origine industrielle utilisés dans un certain nombre d’applications, mais désormais largement réglementés dans leur production et leur rejet dans l’atmosphère par un accord international pour leur capacité à contribuer à la destruction de la couche d’ozone. Ce sont aussi des gaz à effet de serre.
Il n'y a pas assez d'effet de serre : la planète Mars a une atmosphère très fine, presque entièrement en dioxyde de carbone.  En raison de la faible pression atmosphérique, et avec peu ou pas de méthane ou de vapeur d'eau pour renforcer le faible effet de serre, Mars a une surface en grande partie gelée qui ne montre aucune trace de vie.
Effet de serre insuffisant : La planète Mars a une atmosphère très mince, presque entièrement constituée de dioxyde de carbone. En raison de la faible pression atmosphérique, et avec peu ou pas de méthane ou de vapeur d’eau pour renforcer le faible effet de serre, Mars a une surface en grande partie gelée qui ne montre aucune trace de vie.
Trop d'effet de serre : l'atmosphère de Vénus, comme celle de Mars, est presque entièrement constituée de dioxyde de carbone.  Mais Vénus a environ 154 000 fois plus de dioxyde de carbone dans son atmosphère que la Terre (et environ 19 000 fois plus que Mars), ce qui produit un effet de serre incontrôlable et une température de surface suffisamment élevée pour faire fondre le plomb.
Trop d’effet de serre : L’atmosphère de Vénus, comme celle de Mars, est presque entièrement constituée de dioxyde de carbone. Mais Vénus a environ 154 000 fois plus de dioxyde de carbone dans son atmosphère que la Terre (et environ 19 000 fois plus que Mars), ce qui produit un effet de serre incontrôlable et une température de surface suffisamment élevée pour faire fondre le plomb.

Sur Terre, les activités humaines modifient l’effet de serre naturel. Au cours du siècle dernier, la combustion de combustibles fossiles tels que le charbon et le pétrole a augmenté la concentration de dioxyde de carbone atmosphérique (COdeux). Cela se produit parce que le processus de combustion du charbon ou du pétrole combine le carbone avec l’oxygène de l’air pour produire du CO.deux. Dans une moindre mesure, le défrichement des terres pour l’agriculture, l’industrie et d’autres activités humaines a augmenté les concentrations de gaz à effet de serre.

Les conséquences de la modification de l’effet de serre atmosphérique naturel sont difficiles à prévoir, mais certains effets semblent probables :

  • En moyenne, la Terre se réchauffera. Certaines régions peuvent recevoir des températures plus chaudes, mais d’autres non.
  • Des conditions plus chaudes entraîneront probablement plus d’évaporation et de précipitations dans l’ensemble, mais les régions individuelles varieront, certaines devenant plus humides et d’autres plus sèches.
  • Un effet de serre plus fort réchauffera l’océan et fera partiellement fondre les glaciers et les calottes glaciaires, élevant le niveau de la mer. L’eau de l’océan augmentera également si elle se réchauffe, contribuant ainsi à l’élévation du niveau de la mer.
  • En dehors d’une serre, plus de dioxyde de carbone atmosphérique (COdeux) peuvent avoir des effets à la fois positifs et négatifs sur les rendements des cultures. Certaines expériences de laboratoire suggèrent que des niveaux élevés de COdeux les niveaux peuvent augmenter la croissance des plantes. Cependant, d’autres facteurs, tels que les changements de température, l’ozone et les limitations en eau et en éléments nutritifs, peuvent plus que compenser toute augmentation potentielle du rendement. Si les plages de températures optimales sont dépassées pour certaines cultures, les gains de rendement antérieurs possibles peuvent être réduits ou complètement inversés.

    Les extrêmes climatiques, tels que les sécheresses, les inondations et les températures extrêmes, peuvent entraîner des pertes de récoltes et menacer les moyens de subsistance des producteurs agricoles et la sécurité alimentaire des communautés du monde entier. Selon la culture et l’écosystème, les mauvaises herbes, les ravageurs et les champignons peuvent également prospérer dans des températures plus chaudes, des climats plus humides et une augmentation du COdeux et le changement climatique est susceptible d’augmenter les mauvaises herbes et les ravageurs.

    Enfin, bien que l’augmentation du COdeux peut stimuler la croissance des plantes, la recherche a montré qu’il peut également réduire la valeur nutritionnelle de la plupart des cultures vivrières en réduisant les concentrations de protéines et de minéraux essentiels dans la plupart des espèces végétales. Le changement climatique peut entraîner l’émergence de nouveaux schémas de ravageurs et de maladies, affectant les plantes, les animaux et les humains, et posant de nouveaux risques pour la sécurité alimentaire, la sécurité sanitaire des aliments et la santé humaine.deux

Le rôle de l’activité humaine

Dans son cinquième rapport d’évaluation, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, un groupe de 1 300 experts scientifiques indépendants de pays du monde entier sous les auspices des Nations Unies, a conclu qu’il y a plus de 95 % de chances que les activités humaines au cours des 50 dernières années années ont réchauffé notre planète.

Les activités industrielles dont dépend notre civilisation moderne ont fait passer les niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère de 280 parties par million à environ 417 parties par million au cours des 151 dernières années. Le panel a également conclu qu’il y a plus de 95% de chances que les gaz à effet de serre d’origine humaine, tels que le dioxyde de carbone, le méthane et l’oxyde nitreux, aient causé une grande partie de l’augmentation observée des températures de la Terre au cours des 50 dernières années.

Le rapport complet du panel à l’intention des décideurs est en ligne à l’adresse https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_summary-for-policymakers.pdf.

Radiation solaire


Graphique montrant qu'à mesure que la température de surface globale a augmenté au fil des ans, l'activité solaire a diminué.

Le graphique ci-dessus compare les changements de température de surface globale (ligne rouge) et l’énergie solaire reçue par la Terre (ligne jaune) en watts (unités d’énergie) par mètre carré depuis 1880. Les lignes plus claires/fines montrent les niveaux annuels, tandis que les lignes les plus lourdes/épaisses montrent les tendances moyennes sur 11 ans. Des moyennes sur onze ans sont utilisées pour réduire le bruit naturel d’une année sur l’autre dans les données, ce qui rend les tendances sous-jacentes plus évidentes.

La quantité d’énergie solaire reçue par la Terre a suivi le cycle naturel de 11 ans de petits hauts et bas du Soleil sans augmentation nette depuis les années 1950. Au cours de la même période, les températures mondiales ont nettement augmenté. Par conséquent, il est extrêmement peu probable que le Soleil ait causé la tendance au réchauffement climatique observée au cours du dernier demi-siècle. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Il est raisonnable de supposer que des changements dans la production d’énergie solaire entraîneraient un changement climatique, puisque le Soleil est la source fondamentale d’énergie qui alimente notre système climatique.

En fait, des études montrent que la variabilité solaire a joué un rôle dans les changements climatiques passés. Par exemple, on pense qu’une diminution de l’activité solaire associée à une augmentation de l’activité volcanique a contribué à déclencher le petit âge glaciaire entre 1650 et 1850 environ, lorsque le Groenland s’est refroidi de 1410 à 1720 et que les glaciers ont avancé dans les Alpes.

Mais plusieurs éléments de preuve montrent que le réchauffement climatique actuel ne peut pas être expliqué par des changements dans l’énergie solaire :

  • Depuis 1750, la quantité moyenne d’énergie du Soleil est restée constante ou a légèrement augmenté.
  • Si le réchauffement était causé par un soleil plus actif, les scientifiques s’attendraient à voir des températures plus chaudes dans toutes les couches de l’atmosphère. Au lieu de cela, ils ont observé un refroidissement dans la haute atmosphère et un réchauffement à la surface et dans les parties inférieures de l’atmosphère. C’est parce que les gaz à effet de serre emprisonnent la chaleur dans la basse atmosphère.
  • Les modèles climatiques qui incluent les changements dans le rayonnement solaire ne peuvent pas reproduire la tendance de la température observée au cours du siècle dernier ou plus sans inclure une augmentation des gaz à effet de serre.

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