Les changements du climat : les moteurs naturels et anthropiques

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1 Les changements du climat : les moteurs naturels et anthropiques Joël Guiot Directeur de recherche CNRS Centre Européen de Recherche et d Enseignement en Géosciences de l Environnement (CEREGE) Directeur du Labex OT-Med

2 Le terre se réchauffe, c est indéniable! Mais peut-on encore limiter le réchauffement «global» à 1.5 C ou 2 C?

3 La «température moyenne de surface de la terre» +1.3 C C Le rapport du Groupe Intergouvernemental d Etude du Climat (GIEC) publié en septembre 2013 a brossé un tableau complet du changement climatique tel qu il se dessine actuellement et tel qu il est projeté pour le futur. - Il va être complété en septembre 2018 par un rapport spécial sur la situation avec un réchauffement global de +1.5 C - La courbe globale est mise à jour chaque mois. Les années sont les années records des 165 dernières années - Actuellement la terre se réchauuffe de C par an +1.5 C en 2040

4 +1 C global mais nettement plus dans certaines parties du globe et en certaines saisons +1.7 C HN extratropiques C intertropiques Les mois de l hiver se réchauffent moins (par rapport à la moyenne annuelle) que les mois de l été +0.8 C HS extratropiques

5 En région Méditerranéenne, on est 0.5 C plus haut que la moyenne globale (MedECC) (NASA-GISS) En région PACA: +1.5 C pour les Tmin, +2 C pour les Tmax, précipitations stables (GREC-PACA) GREC-PACA

6 L EFFET DE SERRE - L effet de serre est un phénomène physique sans lequel notre terre aurait une température globale à l équilibre de -18 C au lieu de 15 C actuellement - La vapeur d eau est le principal gaz à effet de serre naturel (>70%), le CO2 naturel est le second - Mais la vapeur d eau a une durée de vie de quelques jours dans l atmosphère et ne peut pas être responsable de la tendance à long terme - A cause des énergies fossiles, on injecte dans l atmosphère des gaz qui accroissent cet effet, malgré des proportions faibles - D autres gaz (dioxyde de carbone, méthane, protoxyde d azote, ozone, hydrocarbures halogénés) ont des temps de résidence allant de 10 à 100 ans pour les plus abondants et plusieurs milliers d années pour certains hydrocarbures - Ces gaz piègent le rayonnement infrarouge et provoquent un réchauffement des basses couches atmosphériques

7 L homme modifie la composition de l atmosphère mai crises pétrolières oct-nov ralentissements économiques effet de la végétation de l HN Depuis 1958, l observatoire de Mauna Loa enregistre la concentration des gaz à effet de serre dans l atmosphère: le CO 2 est passé de 320 ppmv à plus de 400 ppmv en 60 ans avec un fort cycle saisonnier

8 Les sources et les puits principaux du CO 2 Les principales sources de CO 2 sont la consommation d énergie fossile, la fabrication du ciment et la déforestation. Les principaux puits de CO2 sont l océan et la biosphère. La différence (en bleu clair) reste dans l atmophère

9 Est-ce que cela fait partie de la variabilité naturelle du climat? Que nous disent les archives paléoclimatiques?

10 La proportion de gaz à effet de serre (tel que le CO 2 ) n a jamais été aussi élevée depuis près d un million d années

11 Le début de l Eocène (52 à 48 Ma) CO2 ~ 1000 ppmv, température 9 à 14 C plus élevée

12 Rythme des glaciations: les variations de l orbite terrestre Vostok

13 En quoi se distingue le réchauffement actuel des changements du passé

14 En Europe: empreinte forte des changements de température au nord et des précipitations en région méditerranéenne (le réchauffement de l Holocène n était pas global) optimum Température estivale Temp. juillet Climat plus frais et humide Reconstitution du passé à partir du pollen

15 Les temps historiques (Jean-Louis Edouard, IMEP, Marseille)

16 Les archives historiques (glaciers, dates de vendange, crues des fleuves, cernes d arbres) Trient Les glaciers, indicateurs des changements climatiques : Front d Argentière en 1864, 1896 et en Distance (m) : Mougin : Eaux et Forêts : LGGE Bossons Distance Profil inf. - front Distance (m) ) Petit Age Glaciaire : Mougin : Eaux et Forets : LGGE Argentiere Distance Profil 1-front 1600 Année AD 2000 Mer de Glace Recul glacier : - 20 mètres d eau (-60%)

17 Crues du Rhône et de la Durance MORPHOLOGIE FLUVIALE DURANCIENNE (MIRAMONT, 1998). 3 Crise hydro-sédimentaire, alluvionnement, Aggradation des fonds alluviaux. Acalmie morphogžnique, incision des rivi res CHRONOLOGIE DES CRUES DURANCIENNES ET GRANDES PHASES DE CRUES RHODANIENNES (GUILBERT,1994 ; PICHARD, 1999) Crues de la Durance Crues du Rhône 3- CHRONOLOGIE DES EVENEMENTS HYDROLOGIQUES ALPINES (PICHARD, 1999). A B Nombre de cours d' eau connaissant une crue Episodes de forte intensitéž Figure 6 : Chronologie des crues et des débordements dans le bassin durancien

18 Quels sont les forçages du changement climatique depuis 260 ans? - Au 20 e siècle seules trois éruptions volcaniques ont eu un effet visible - Avant le 20 e siècle, l activité volcanique explique l ensemble des variations de la température - Le CO2 et les volcans expliquent l essentiel des variations du climat des derniers siècles - Pas besoin de l activité solaire pour obtenir une bonne corrélation - Sa contribution a été démontrée comme «négligeable»

19 Comment se projeter dans le futur, alors qu on ne connaît pas l évolution de notre modèle économique? Définir des scénarios pour comprendre et s adapter

20 Les projections pour le 21 e siècle Representative Concentration Pathways (RCP) RCP2.6: le moins émetteur permet de rester en dessous de 2 C, eq. CO2 <450 ppm (max en 2040 puis décroissance) RCP8.5: business as usual 1200 ppmv

21 Changements constatés en France et dans notre région selon l échelle du GIEC Très vraisemblable: nombre de jours et nuits froides a diminué / nombre de jours et nuits chaudes a augmenté Vraisemblable: fréquence des canicules a augmenté Vraisemblable: événements à fortes pluies (intensité et fréquence) ont augmenté Vraisemblable: fréquence et durée des sécheresses ont augmenté Pour la région PACA, six cahiers publiés:

22 La biosphère: phénologie et déplacement 1.5 min/jour d espèces Sur 50 ans, les dates de vendanges ont été avancées de près de 20 jours à Chateauneuf du Pape Perte globale de biodiversité (Warren et al, 2018) 2 C en 2100: perte de 6-35% insectes, 4-16% vertébrés, 9-28% plantes 1.5 C en 2100: perte 1-18% insectes, 2-9% vertébrés, 4-15% plantes Phénologie (Robert et al 2015) Gain pour les forêts tempérées: 25 jours (2 C), 14 jours (1.5 C) Risque plus fort d effet de gels tardifs

23 Un exemple d impact du dépassement du seuil de 2 C Canicules A 2 C, 2003 sera relativement rare; à 3 C, ce sera la norme Les risques de changements abrupts et irréversibles deviennent très élevés au-dessus de 3 C. Il surviendrait dans l évolution du système terre des points de bifurcation qui pourraient nous faire entrer dans le domaine du chaotique.

24 Réchauffement limité à +1.5 C et promesses des gouvernements (NDC) Holtz et al, 2017 Les pays moins riches pourraient avoir une réduction supplémentaire de 3.8Gt conditionnée à l aide financière des pays plus riches Il manque 14.2 Gt ou 18 Gt selon l hypothèse La «fair share reduction» correspond plus aux capacités et responsabilités historiques, mais il manque toujours une dizaine de Gt

25 La COP21 et les accords de Paris: quel lien avec les engagements des états? Peut-on y arriver?