La «réalité» du changement climatique

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1 Caen, 19 juin 2015 La «réalité» du changement climatique Olivier Cantat Daniel Delahaye LETG-Caen GEOPHEN, UMR CNRS 6554 Université de Caen Basse-Normandie

2 DÉFINIR LE CHANGEMENT CLIMATIQUE Pour le GIEC : «variation de l état du climat, que l on peut déceler [ ] par des modifications de la moyenne et/ou de la variabilité de ses propriétés et qui persiste pendant une longue période, généralement pendant des décennies ou plus.

3 Grandeur du paramètre DÉFINIR LE CHANGEMENT CLIMATIQUE Pour le GIEC : «variation de l état du climat, que l on peut déceler [ ] par des modifications de la moyenne et/ou de la variabilité de ses propriétés et qui persiste pendant une longue période, généralement pendant des décennies ou plus. Modification de la moyenne Modification de la moyenne et de la variabilité Modification de la variabilité Années Schémas adaptés d après V. Dubreuil

4 DÉFINIR LE CHANGEMENT CLIMATIQUE Pour le GIEC : «variation de l état du climat, que l on peut déceler [ ] par des modifications de la moyenne et/ou de la variabilité de ses propriétés et qui persiste pendant une longue période, généralement pendant des décennies ou plus. Modification de la moyenne Exemple : L évolution des T moyennes annuelles à Caen entre 1951 et 2014 Données Météo-France, traitements et réalisation O. Cantat, 2015

5 DÉFINIR LE CHANGEMENT CLIMATIQUE Pour le GIEC : «variation de l état du climat, que l on peut déceler par des modifications de la moyenne et/ou de la variabilité de ses propriétés et qui persiste pendant une longue période, généralement pendant des décennies ou plus. Les changements climatiques peuvent être dus à des processus internes naturels, à des forçages externes ou à des changements anthropiques persistants dans la composition de l atmosphère ou dans l utilisation des terres». (AR5)

6 LES CAUSES NATURELLES DES CHANGEMENTS CLIMATIQUES Les oscillations climatiques sont la résultante de la combinaison de plusieurs variables : Externes: - astronomiques (positionnement terre/soleil) - activité solaire Internes : - de la structure de l atmosphère et de sa capacité à conserver le rayonnement (la chaleur) auprès de la surface terrestre - des échanges entre les différentes enveloppes gazeuses et liquides qui entourent le globe Effet de serre «naturel»

7 LES CAUSES ANTHROPIQUES DES CHANGEMENTS CLIMATIQUES Les oscillations climatiques sont la résultante de la combinaison de plusieurs variables : Externes: - astronomiques (positionnement terre/soleil) - activité solaire Internes : - de la structure de l atmosphère et de sa capacité à conserver le rayonnement (la chaleur) auprès de la surface terrestre - des échanges entre les différentes enveloppes gazeuses et liquides qui entourent le globe? L hypothèse : la rapidité sans précédent du réchauffement actuel serait due à un effet de serre additif lié aux activités humaines Globe + 0,85 C entre 1880 et

8 LES CAUSES ANTHROPIQUES DES CHANGEMENTS CLIMATIQUES «L influence de l homme sur le système climatique est clairement établie, et ce, sur la base des données concernant l augmentation des concentrations de gaz à effet de serre dans l atmosphère, le forçage radiatif positif, le réchauffement observé et la compréhension du système climatique». (AR5) Les gaz à effet de serre GES (hors vapeur d eau) et leur participation au réchauffement 60% 20% 14% 6% DIOXYDE DE CARBONE (CO 2 ) Combustibles fossiles : charbon, pétrole, gaz naturel MÉTHANE (CH 4 ) Rizières, ruminants, décharges HALOCARBURES Industrie du froid, bombes aérosols PROTOXYDE D AZOTE (N 2 O) Agriculture, engrais Document d après Riou-Nivert (d après Bocrie, Météo France 2006)

9 Constat et perspectives climatiques à l horizon 2100 Approche à l échelle du globe (d après le 5 ème Rapport du GIEC paru en 2014)

10 1. Constat : de nombreux changements climatiques sont observés par rapport au climat passé «Le réchauffement du système climatique est sans équivoque et, depuis les années 1950, beaucoup de changements observés sont sans précédent depuis des décennies voire des millénaires. L atmosphère et l océan se sont réchauffés, la couverture de neige et de glace a diminué, le niveau des mers s est élevé et les concentrations des gaz à effet de serre ont augmenté». (AR5)

11 1. Constat : de nombreux changements climatiques sont observés par rapport au climat passé 2. Perspectives : «Le réchauffement du système climatique est sans équivoque et, depuis les années 1950, beaucoup de changements observés sont sans précédent depuis des décennies voire des millénaires. L atmosphère et l océan se sont réchauffés, la couverture de neige et de glace a diminué, le niveau des mers s est élevé et les concentrations des gaz à effet de serre ont augmenté». (AR5) «Au rythme d émissions de gaz à effet de serre actuel, l augmentation des températures serait de l ordre de 4 C à la fin du siècle, avec des conséquences très importantes sur la fonte des glaces, le niveau des mers (hausse d environ 60 cm)». (AR5) scénario du pire scénario optimiste

12 Les changements climatiques dans l Ouest (1) Un ouvrage récent sur le sujet issu du programme CLIMASTER* «le premier programme qui se penche sur le changement climatique dans le Grand Ouest» *CLIMASTER : Changement climatique, systèmes agricoles, ressources naturelles et développement territorial

13 Objectif de l ouvrage : donner une vue globale de la connaissance accumulée sur le changement climatique dans le Grand Ouest de la France. - quelle ampleur observée dans les 50 dernières années? - quelles évolutions à venir? - quels impacts sur les rendements des cultures? - quels impacts sur les ressources en eau et en sol? - quelle perception des différents acteurs agricoles? - quelle perception des gestionnaires de l eau? - quelle capacité individuelle et collective d adaptation? Contribution de près de 80 auteurs issus du monde de la recherche (universités, INRA ) et d acteurs dans l aménagement du territoire (agriculteurs, gestionnaires de l eau) issus des quatre Régions constitutives du Grand Ouest.

14 Plus de 450 pages, 21 chapitres de constats et de perspectives pour l horizon 2100 Le constat : «une dérive lente et progressive des moyennes climatiques qui place les stations du GO dans le cadre des changements globaux et notamment sa manifestation la plus classique, celle du réchauffement climatique» Les perspectives pour le 21 ème siècle : «si les hivers deviennent plus doux et les étés plus chauds, le régime des précipitations change également : les étés deviennent ainsi plus secs et les hivers légèrement plus arrosés, des tendances qui vont dans le sens des observations actuelles» (d après V. Dubreuil, in Changement climatique dans l Ouest)

15 Les changements climatiques dans l Ouest (2) De nouvelles données issues du portail «Drias, les futurs du climat»

16 L accès à des projections climatiques régionalisées pour les scénarios les plus récents proposés par le GIEC

17 L évolution du climat dans le secteur de Caen (température) 16 C Evolution des températures moyennes annuelles à Caen (d'après le modèle Météo-France/Aladin) 15 C TM 14 C 13 C 12 C 11 C 10 C 9 C Données Drias, traitements et réalisation O. Cantat, 2015

18 L évolution du climat dans le secteur de Caen (température) 16 C Evolution des températures moyennes annuelles à Caen (d'après le modèle Météo-France/Aladin, scénarios RCP) 15 C TM TM C 13 C 12 C 11 C 10 C Scénario «optimiste» rcp 2.6 politique climatique visant à faire baisser les concentrations en GES 9 C Données Drias, traitements et réalisation O. Cantat, 2015

19 L évolution du climat dans le secteur de Caen (température) 16 C 15 C 14 C 13 C 12 C 11 C 10 C TM TM 2.6 TM 8.5 Evolution des températures moyennes annuelles à Caen (d'après le modèle Météo-France/Aladin, scénarios RCP) Scénario «pessimiste» rcp 8.5 sans politique climatique Scénario «optimiste» rcp 2.6 politique climatique visant à faire baisser les concentrations en GES 9 C Données Drias, traitements et réalisation O. Cantat, 2015

20 L évolution du climat dans le secteur de Caen (température) 16 C 15 C 14 C TM TM 2.6 TM 8.5 Evolution des températures moyennes annuelles à Caen (d'après le modèle Météo-France/Aladin, scénarios RCP) 14,3 C +3 C Scénario «pessimiste» rcp 8.5 sans politique climatique 13 C 12 C 11 C 11,8 C 10 C 10,9 C 9 C Scénario «optimiste» rcp 2.6 politique climatique visant à faire baisser les concentrations en GES +1 C Données Drias, traitements et réalisation O. Cantat, 2015

21 L évolution du climat à l échelle régionale (température) T moyenne actuelle Moyenne régionale : 10,4 C T moyenne rcp 8.5 Moyenne régionale : 13,7 C Scénario «pessimiste» rcp 8.5 sans politique climatique Evolution de la T moyenne Augmentation + marquée au Sud-Est de la Région T régionale +3,4 C Données Drias, traitements et réalisation O. Cantat, 2015

22 L évolution du climat dans le secteur de Caen (précipitations) 1200 Evolution des précipitations totales annuelles à Caen (d'après modèle Météo-France/Aladin, scénarios RCP) RR Données Drias, traitements et réalisation O. Cantat, 2015

23 L évolution du climat dans le secteur de Caen (précipitations) 1200 RR Evolution des précipitations totales annuelles à Caen (d'après modèle Météo-France/Aladin, scénarios RCP) 1000 RR 2.6 RR Scénario «optimiste» 600 Scénario «pessimiste» Données Drias, traitements et réalisation O. Cantat, 2015

24 L évolution du climat dans le secteur de Caen (précipitations) 1200 RR 10 Evolution des précipitations totales annuelles à Caen (d'après modèle Météo-France/Aladin, scénarios RCP) 1000 RR RR % mm Scénario «optimiste» mm 649 mm Scénario «pessimiste» -11% Données Drias, traitements et réalisation O. Cantat, 2015

25 L évolution du climat à l échelle régionale (précipitations) Précipitations actuelles Moyenne régionale 892 mm Précipitations rcp 8.5 Moyenne régionale 801 mm Scénario «pessimiste» rcp 8.5 sans politique climatique Evolution des précipitations Diminution + marquée à l Ouest de la Région P régionale -10% Données Drias, traitements et réalisation O. Cantat, 2015

26 L évolution du climat à l échelle régionale (profil bioclimatique) Profil bioclimatique actuel Moyenne régionale : 4,4 Profil bioclimatique rcp 8.5 Moyenne régionale : 2,7 6 humide 5 subhumide subhumide déficient subsec subsec Scénario «pessimiste» rcp 8.5 sans politique climatique Evolution des profils bioclimatiques Aggravation des conditions + marquée à l Ouest de la Région L association des apports en eau et en chaleur : le profil bioclimatique durant la saison végétale (moyenne d avril à octobre du rapport P/T) Données Drias, traitements et réalisation O. Cantat, 2015

27 Les relations sol / climat dans une perspective de changement climatique Le sol, un régulateur des échanges d eau

28 Le rôle du sol vu à travers le bilan hydrique une perception complète des relations entre l atmosphère, le sol et les plantes Offre (P) Demande (ETp) Régulateur (RU) Réalisation O. Cantat, 2012 Le sol une «éponge» de capacité variable stockage et restitution d eau de façon différée pondération possible des effets du climat

29 Le rôle du sol vu à travers le bilan hydrique un déroulement en 4 temps Exemple sur la Plaine de Caen calcul du bilan hydrique selon une décroissance exponentielle de la RU Données Météo-France, traitements et réalisation O. Cantat, 2012

30 Le rôle du sol vu à travers le bilan hydrique un déroulement en 4 temps Exemple sur la Plaine de Caen calcul du bilan hydrique selon une décroissance exponentielle de la RU Données Météo-France, traitements et réalisation O. Cantat, 2012

31 Le rôle du sol vu à travers le bilan hydrique un déroulement en 4 temps La nature des sols module l intensité et la durée de la sécheresse et des surplus Sol à faible RU (50 mm) fortes contraintes : surplus et sécheresse + précoces et + marqués Sol à forte RU (200 mm) faibles contraintes : surplus et sécheresse + tardifs et + modérés Exemple sur la Plaine de Caen calcul du bilan hydrique selon une décroissance exponentielle de la RU Données Météo-France, traitements et réalisation O. Cantat, 2012

32 Fin!