Les changements du climat : passé, présent et futur

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1 Les changements du climat : passé, présent et futur 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 Quelques éléments «globaux»

3 La «température moyenne de surface de la terre» C Préindustriel Le rapport du Groupe Intergouvernemental d Etude du Climat (GIEC) publié en septembre 2013 a brossé un tableau complet du changement climapque tel qu il se dessine actuellement et tel qu il est projeté pour le futur. La courbe globale est mise à jour chaque mois. Les années sont les années record des 165 dernières années

4 Depuis 1980, chaque nouvelle décennie bat le record de la précédente

5 La pause apparente était due à la capacité d accumulation de chaleur de l océan Contenu thermique moyen annuel des océans ÉvoluPon du niveau moyen de la mer à l échelle du globe entre 1993 et novembre 2015, Même s il y a eu une pause du réchauffement de l atmosphère entre 1998 et 2013, l océan a conpnué à se réchauffer et à augmenter son volume, ce qui prouve que le réchauffement du système climapque ne s est jamais arrêté.

6 Cela n empêche pas des refroidissements temporaires, qui peuvent d ailleurs être un effet du changement climapque Janvier 2014: Très froid sur l est de l Amérique du Nord et en Sibérie (vortex polaire) Très chaud en Europe et en Afrique Méditerranée anormalement chaude à pluies abondantes Le réchauffement climapque amplifie ces ondes planétaires Donc un refroidissement local extrême peut être du au réchauffement du climat

7 Année 2015: effet addiponnel d El Nino - Les hautes laptudes se sont réchauffées fortement - Les régions proches des glaciers se sont refroidies par l arrivée d eaux fraiches de fonte - Le Pacifique s est fortement réchauffé: El Nino

8 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 proporpons 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

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

10 La proportion de gaz à effet de serre (tel que le CO2) n a jamais été aussi élevée depuis près d un million d années

11 Il faut remonter au Pliocène (avant 2.5 millions d années) pour avoir des concentrations équivalentes

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

13 Les bulles d air dans les glaces permet de retracer l histoire de l atmosphère terrestre

14 Rythme des glaciapons: les variapons de l orbite terrestre Vostok

15 En Europe: empreinte forte des changements de température au nord et des précipita8ons en région méditerranéenne (le réchauffement de l Holocène n était pas global) optimum Température espvale Temp. juillet Climat plus frais et humide ReconsPtuPon du passé à parpr du pollen

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

17 Les archives historiques (glaciers, dates de vendange, crues des fleuves) Les glaciers, indicateurs des changements climapques : Front d ArgenPère en 1864, 1896 et en 1995 Distance (m) PePt Age Glaciaire : Mougin : Eaux et Forets : LGGE Argentiere Distance Profil 1-front 1600 Année AD Recul glacier : - 20 mètres d eau (-60%)

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

19 Effet comparé des forçages naturels et anthropiques

20 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

21 Les activités humaines rejettent de plus en plus de carbone dans l atmosphère: le pire scénario prévu par le GIEC en 2001 était dépassé en Le pétrole et le charbon en sont les principaux contributeurs

22 Heureusement tout le carbone émis ne se retrouve pas dans l atmopshère!

23 Le GIEC nous propose des scénarios (RCP) entre lesquels nous avons à choisir! RCP 8.5 RCP 6 RCP 4.5 RCP 2.6! Elévation du RF jusque 8.5 W/m2 en 2100, ce qui correspond à une augmentation continue des émissions et donc de la concentration des gaz à effet de serre dans l atmopshère Stabilisation du RF à 6 W/m2 après 2100 par une réduction «molle» des émissions Stabilisation du RF à 4.5 W/m2 avant 2100 par l utilisation de stratégies volontaristes pour réduire les émissions Elévation du RF jusque 3.1 W/m2 vers 2050 décroissance jusque 2.6 W/m2 vers 2100, ce qui implique une diminution forte des émissions Le 5 e rapport du GIEC propose une série de nouveaux scénarios, appelés RCP «RepresentaPve ConcentraPon Pathways». Ensemble de projecpons des composantes du forçage radiapf causés par les changements de la composipon de l atmosphère. Il ne s agit pas de scénarios socio-économiques précis, mais de trajectoires possibles qui peuvent résulter de divers scénarios de développement socio-économiques et technologiques. Selon que nous voulons conpnuer le même mode de vie ou que nous changeons notre mode de consommapon!

24 Les projections pour le 21 e siècle

25 Du global au local

26 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

27 La biosphère: phénologie et déplacement d espèces 1.5 min/jour Sur 50 ans, les dates de vendanges ont été avancées de près de 20 jours à Chateauneuf du Pape 30 mètres/jour Le papillon comma (Hesperia comma) est une des espèces dont l'aire de réparppon s'est déplacée le plus rapidement : 220 km vers le nord au cours de ces vingt dernières années.

28 L aire de réparppon de la chenille processionnaire du pin s est étendue de plus de 20%

29 La COP21 et les accords de Paris (préambule) Insistant avec une vive préoccupapon sur l urgence de combler l écart significapf entre l effet global des engagements d auénuapon pris par les ParPes en termes d émissions annuelles mondiales de gaz à effet de serre jusqu à 2020 et les profils d évolupon des émissions globales compapbles avec la perspecpve de contenir l élévapon de la température moyenne de la planète neuement en dessous de 2 C par rapport aux niveaux préindustriels et de poursuivre l acpon menée pour limiter l élévapon des températures à 1,5 C (art 17) Note avec préoccupapon que les niveaux des émissions globales de gaz à effet de serre en 2025 et 2030 espmés sur la base des contribupons prévues déterminées au niveau naponal ne sont pas compapbles avec des scenarios au moindre coût prévoyant une hausse de la température de 2 C, mais se traduisent par un niveau prévisible d émissions de 55 gigatonnes en 2030, au lieu des 40 gigatonnes (art 21) Invite le Groupe d experts intergouvernemental sur l évolupon du climat à présenter un rapport spécial en 2018 sur les conséquences d un réchauffement planétaire supérieur à 1,5 C par rapport aux niveaux préindustriels et les profils connexes d évolupon des émissions mondiales de gaz à effet de serre;

30 Un exemple d impact du dépassement du seuil de 2 C Canicules A 2 C, 2003 sera relapvement 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 évolupon du système terre des points de bifurcapon qui pourraient nous faire entrer dans le domaine du chaopque.

31 Pour éviter de dépasser le seuil de 2 C, il faut aueindre le pic des émissions aussitôt que possible et aueindre le zéro-émission durant la seconde moipé du siècle. Pour le seuil de 1.5 C il faut aueindre la zéro-émission dès C 2 C

32 Quelques repères «globaux» - Le «2 C» est équivalent à ne pas dépasser 450 ppm eq.co2, ce qui ne pourra se faire sans une complète décarbonisapon du secteur énergie vers 2050, et plus si on veut aller vers le 1.5 C - Le scénario qui permeurait de rester en dessous de 2 C implique de réduire de 40 à 70% par rapport à 2010 les émissions de gaz à effet de serre à l horizon Le seuil de 1.5 C ne serait possible qu avec des réducpons d émission de 70% et 95% de la valeur de Les émissions à horizon 2030 telles qu'espmées à parpr des contribupons reçues (INDC) (entre 55 et 64 milliards de tonnes éq. CO 2 ), se démarquent neuement des scénarios de tendance actuelle (entre 60 et 68 Gt eq.co 2 )

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