Conception : Éric Loddé. Imprimé en France (IOC/BRO/2010/5) UNESCO/COI 2010 (3027_10)

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2 Les appellations employées dans cette publication et la présentation des données qui y gurent n impliquent de la part du Secrétariat de l UNESCO aucune prise de position quant au statut juridique des pays ou territoires, ou de leurs autorités, ni quant au tracé de leurs frontières ou limites. À des ns bibliographiques, le présent document doit être cité comme suit : Élévation et variabilité du niveau de la mer - Résumé à l intention des décideurs, UNESCO/COI 2010 Ce résumé, publié sous la direction de T. Aarup, J.A. Church, W.S. Wilson et P.L. Woodworth, est fondé (outre les références qu'il contient) sur le document suivant : Church, J.A., Aarup T., Woodworth P.L., Wilson W.S., Nicholls R.J., Rayner R., Lambeck K., Mitchum G.T., Steffen K., Cazenave A., Blewitt G., Mitrovica J.X. et Lowe J.A. (2010) Sea Level Rise and Variability Synthesis and Outlook for the Future. (Chapter 13 in Understanding Sea Level Rise and Variability dir. publ. Church J.A., Woodworth P.L., Aarup T. et Wilson W.S. Wiley-Blackwell) Cette brochure émane d'un atelier sur l'élévation et la variabilité du niveau de la mer, tenu sous les auspices du Programme mondial de recherches sur le climat à la Commission océanographique intergouvernementale de l'unesco à Paris, en L'atelier avait pour but de rassembler toute l'expertise scienti que pertinente pour identi er les incertitudes liées à cette élévation et à cette variabilité, passées et futures, ainsi que les recherches et les programmes d'observations nécessaires pour les réduire. L'atelier a réuni 163 scienti ques de 29 pays, représentant une large gamme d'expertise, et a été soutenu par 34 organisations. On trouvera davantage d'informations à son sujet et des recommandations sur les besoins en observations sur le site : Conception : Éric Loddé Imprimé en France (IOC/BRO/2010/5) UNESCO/COI 2010 (3027_10)

3 ÉLÉVATION ET VARIABILITÉ DU NIVEAU DE LA MER Résumé à l intention des décideurs Les zones côtières ont considérablement évolué au cours du XX e siècle : peuplement, économie et urbanisation ont connu la croissance. De nos jours, les zones côtières basses (moins de 10 m d altitude) regroupent à peu près 10 % de la population mondiale (McGranahan et al., 2007). Les 136 villes portuaires de plus d un million d habitants regroupent 400 millions de personnes, dont quelque 10 % sont exposées à une inondation centennale (Nicholls et al., 2008). Le quatrième rapport d évaluation du Groupe d experts intergouvernemental sur l évolution du climat (GIEC, 2007) mentionne, pour la période qui va de à , une élévation du niveau de la mer de 18 à 79 cm, comprenant une possible contribution dynamique rapide des nappes glaciaires (ou inlandsis). L évaluation souligne également que cette dernière, qui provient de changements dans la dynamique des glaces, est tout à fait incertaine et qu on ne peut exclure une plus forte élévation. Le développement côtier constant et rapide rend la société de plus en plus vulnérable face à l élévation et à la variabilité du niveau de la mer, comme l ouragan Katrina l a bien montré à la Nouvelle-Orléans en D autres aspects du changement climatique et les affaissements de terrain aggravent beaucoup ce phénomène, encore que leurs contributions relatives varient selon le lieu (Nicholls et Cazenave, 2010). Il faut mieux comprendre l élévation et la variabilité du niveau de la mer pour en faire des projections plus fiables, et par là même contribuer à améliorer la planification, la gestion et l adaptation face aux nombreuses pressions subies par les régions côtières. LE PROBLÈME LE NIVEAU DE LA MER A VARIÉ DE PLUS DE 100 m DURANT LES CYCLES GLACIAIRES Au cours des cycles glaciaires du dernier million d années, le niveau de la mer a oscillé de plus d une centaine de mètres, au rythme de la croissance et de la décroissance des nappes glaciaires, tout spécialement celles du nord de l Europe et de l Amérique (fig. 1). Ces variations et celles, concomitantes, de la température moyenne du globe étaient provoquées par des changements du rayonnement solaire sur la surface terrestre (résultant de variations de l orbite et de l orientation de l axe de la terre) et amplifiées par des réactions liées aux modifications de l albédo terrestre et de la concentration des gaz à effet de serre. 20 Fig. 1. Niveau de la mer au cours des derniers ans, comparé à la situation présente. Cette estimation de Rohling et al. (2009) est fondée sur des mesures du 18O des carbonates dans le centre de la mer Rouge, qui offrent une série temporelle plus continue que les paléoinférences directes. Niveau moyen de la mer (m) Temps (milliers d'années avant le présent) 1

4 ÉLÉVATION ET VARIABILITÉ DU NIVEAU DE LA MER Résumé à l intention des décideurs La planète a connu des températures semblables à celles qu'on attend pour la fin du XXI e siècle lors de la dernière période interglaciaire, il y a quelque 125 mille ans. Les paléo-données pour cette époque indiquent des taux d'élévation de 6 à 9 m par millénaire, un niveau de la mer plus élevé de 6 à 9 m que le nôtre, et des températures polaires supérieures de 3 à 5 C. Ces conditions thermiques peuvent constituer une analogie utile pour le XXI e siècle et au-delà. Pendant les 100 mille ans suivants, la mer est descendue à quelque 130 m en dessous des valeurs actuelles, lors de la formation des nappes glaciaires européenne et américaine. De moins 20 à moins 7 mille ans, les nappes ont fondu, et la mer est montée rapidement, en moyenne de 1 m par siècle, pendant des millénaires, avec, pendant la déglaciation, des pics qui pouvaient atteindre plusieurs mètres. Il y a 6 à 2 mille ans environ, le mouvement se ralentit. Au cours des deux derniers millénaires, jusqu'au XVIII e siècle, les données indiquent peu de changement. LA MER MONTE PLUS VITE Les carottes de sédiments côtiers et autres paléo données, les quelques enregistrements marégraphiques de longue durée (avant 1900), les reconstitutions du XX e siècle et les données des altimètres satellitaires, tout indique que le taux d'élévation du niveau de la mer s'est accru d'un ordre de grandeur - d'un maximum de quelques dixièmes de millimètres par an durant les millénaires précédents à quelque 1,7 mm au XX e siècle. Depuis 1993, le taux a dépassé 3 mm, supérieur à ce qu'avait connu n'importe quelle période de durée semblable au cours du siècle (fig. 2). Fig. 2. Niveau moyen de la mer de 1870 à 2008 avec une estimation mise à jour de l'écart type d'après Church et White (2006 ; en rouge), d'après Jevrejeva et al. (2006 ; en vert) et de 1950 à 2000 d'après Holgate et Woodworth (2004 ; en bleu). Les données de TOPEX/Poseidon/Jason-1 et -2 (avec un traitement standard comme dans Church et White, 2006), de 1993 à 2008, sont en noir. Les séries ont été calées à une valeur commune au début des enregistrements altimétriques en Niveau moyen de la mer (mm) 50 0 CSIRO (mise à jour de Church et White) Jevrejeva et al. (lissée) Holgate et Woodworth Séries temporelles harmonisées en Année 2

5 POURQUOI LA MER MONTE-T-ELLE Nombre de processus physiques contribuent à l'évolution du niveau de la mer, et aucun d'entre eux ne s'avère spatialement uniforme (fig. 3). À l'échelle de la décennie, les principaux apports viennent de la fonte des glaciers et des calottes glaciaires (qui a augmenté dans les années 1990) et de la dilatation thermique des couches supérieures de l'océan. La dilatation des couches profondes et les nappes glaciaires y contribuent à un moindre degré mais sensiblement. Le niveau est également influencé par les retenues des barrages et l'extraction de l'eau des aquifères. Domingues et al. (2008) ont fourni, pour la période , une explication approximative de l'élévation observée (fig. 4, tableau 1), en combinant des estimations révisées de la dilatation thermique des couches supérieures de l'océan et de l'influence des glaciers et calottes glaciaires, à des estimations raisonnables encore que moins certaines de l'apport de l'océan profond, par dilatation thermique, et des inlandsis groenlandais et antarctique. Depuis 2003, les techniques de pointe qui nous permettent de mieux comprendre le bilan du niveau de la mer sont l'altimétrie et la gravimétrie satellitaires, pour mesurer les variations du volume et de la masse de l'océan et des glaces, et les flotteurs-profileurs Argo, pour les températures des couches supérieures de l'océan et leur dilatation thermique. Ces observations, avec d'autres, montrent une contribution croissante des glaciers de montagne et des calottes, comme des inlandsis du Groenland et de l'antarctique, dont la glace tombe dans l'océan. L'amincissement dynamique rapide de leurs bordures est particulièrement inquiétant. Toutefois, les séries de données sont encore courtes, quelques divergences demeurent et les estimations quantitatives physiquement fondées pour le XXI e siècle sont incomplètes. Il est important de mieux comprendre tout ce qui contribue à l'élévation du niveau de la mer : cela permettra vraisemblablement de mieux définir les observations dont auront besoin les modèles climatiques utilisés pour les projections de cette élévation dans le cinquième rapport d'évaluation que le GIEC doit rendre en Emmagasinage terrestre de l'eau, extraction de l'eau souterraine, construction de retenues, variations du ruissellement et percolation dans les aquifères Qu'est-ce qui fait varier le niveau de la mer? Variations dans la circulation superficielle et profonde de l'océan, et ondes de tempête Mouvements verticaux de la terre, y compris les ajustements isostatiques glaciaires, les mouvements tectoniques et la subsidence dans les deltas Le réchauffement de l'océan provoque une dilatation de l eau Échange d'eau accumulée sur terre sous forme de glaciers et de calottes avec l'océan Fig. 3. Les processus qui contribuent à l'évolution du niveau de la mer. Adapté de "Causes of sea level rise from climate change (2002)". Dans les cartes de "GRID-Arendal" et la bibliothèque de graphiciels du PNUE. graphic/causes-of-sea-levelrise-from-climate-change 3

6 ÉLÉVATION ET VARIABILITÉ DU NIVEAU DE LA MER Résumé à l intention des décideurs Fig. 4. L'élévation totale observée du niveau de la mer et ses composantes. (a) Ces dernières sont la dilatation thermique dans les premiers 700 m (en rouge), dans l'océan profond (orange), les inlandsis antarctique et groenlandais (en cyan), les glaciers et calottes (en gris) et le stockage terrestre (en vert). (b) La somme des contributions fi gure en bleu. Sur celle-ci, l'estimation de l'écart type pour la dilatation thermique des couches supérieures de l océan est indiquée par des traits bleus fins. Les niveaux de la mer estimés par Domingues et al. (2008) sont en noir, par Jevrejeva et al. (2006) en pointillés jaunes, et en pointillés rouges fi gurent les observations des altimètres satellitaires. L'estimation de l'écart type est représentée en grisé. Toutes les séries temporelles ont été lissées selon une moyenne glissante sur 3 ans et se réfèrent à 1961 (d'après Domingues et al. 2008). Niveau de la mer (mm) a b Niveau de la mer (mm) Niveau thermostérique de la mer profonde Nappes glaciaires de l'antarctique et du Groenland Glaciers et petites calottes glaciaires Somme des composantes ci-dessus Niveau de la mer Niveau de la mer Niveau de la mer (altimétrie satellitaire) Tableau 1. Contributions à l'élévation du niveau de la mer pour la période 1961 à 2003, d'après Domingues et al Contribution Élévation Dilatation thermique dans les 700 m supérieurs 0.5 ± 0.1 mm/an Dilatation thermique en dessous de 700 m 0.2 ± 0.1 mm/an Glaciers et calottes glaciaires 0.5 ± 0.2 mm/an Nappe glaciaire groenlandaise 0.1 ± 0.1 mm/an Nappe glaciaire antarctique 0.2 ± 0.4 mm/an Total des contributions 1.5 ± 0.4 mm/an Élévation observée 1.6 ± 0.2 mm/an 4 RÉGIONALISATION DE L'ÉLÉVATION DU NIVEAU DE LA MER L'élévation du niveau de la mer doit être régionalisée car c'est régionalement ou localement qu'associée aux mouvements de la terre, elle affecte le plus directement la société et l'environnement. Les données d'altimétrie satellitaire montrent d'importantes variations régionales (fig. 5), certains endroits ayant connu quelque cinq fois le taux moyen depuis Toutefois, ces écarts dans une série altimétrique relativement courte sont essentiellement dus à la variabilité du climat, particulièrement dans l'océan Pacifique équatorial. Ils dépendent de la circulation océanique induite par divers schémas de vents associés à des phénomènes climatiques comme El Niño et l'oscillation australe et se reflètent dans les formes régionales de la dilatation thermique de l océan. Au cours du XXI e siècle, le climat continuera de changer. Les communautés côtières seront affectées par la combinaison de l'élévation du niveau de la mer à long terme, de sa variabilité naturelle et, bien sûr, d'aléas extrêmes provoqués par les tempêtes et les vagues.

7 ÉQ N 1993 à 2009 Fig. 5. Distribution spatiale du taux d'élévation du niveau de la mer, pointé relativement au taux mondial moyen pour la période janvier 1993 à décembre 2009, d'après les mesures des altimètres satellitaires (disponibles à sealevel/). 60 S 90 E O mm/an Les variations de masse des nappes glaciaires (comme des glaciers et calottes) jouent aussi sur la distribution régionale de l'élévation du niveau de la mer, par le biais de changements du champ gravitationnel terrestre et des mouvements élastiques de la croûte. En conséquence, la contribution des inlandsis a pour effet un niveau relatif de la mer plus faible à proximité de leurs zones d'évanescence, et une élévation supérieure à la moyenne mondiale (d environ 20 %) à grande distance. Ils peuvent donc affecter de façon disproportionnée des régions éloignées et potentiellement vulnérables. LES PROJECTIONS DU GIEC QUANT À L'ÉLÉVATION DU NIVEAU DE LA MER SONT SEMBLABLES DANS LE TROISIÈME ET LE QUATRIÈME RAPPORT D'ÉVALUATION Le troisième rapport d'évaluation du GIEC (GIEC, 2001 ; TAR) présentait les projections moyennes des modèles en 2100, comparées à 1990, pour tous les scénarios possibles concernant les gaz à effet de serre ; cela représentait de 30 à 50 cm (en grisé sombre sur la fig. 6). La gamme complète des modèles pour tous les scénarios possibles donne environ 20 à 70 cm (grisé clair). Toutes les projections réunies, y compris celles qui autorisent des estimations d'incertitude pour les apports des glaces de terre, donnent une élévation de 9 à 88 cm (lignes noires extérieures). Dans le quatrième rapport d'évaluation (GIEC, 2007 ; AR4), les projections des modèles sont en deux parties. La première est une estimation de l'élévation (avec un coefficient de confiance de 90 %) due à la dilatation thermique de l'océan, aux glaciers et calottes, et aux inlandsis (modélisée) ; elle représente une élévation de 18 à 59 cm en 2095 (la barre magenta). Ce résultat est semblable à celui du TAR (la zone en grisé clair), quoique légèrement plus faible. La seconde partie tient compte d'une possible réponse dynamique rapide des inlandsis du Groenland et de l'antarctique ouest, qui pourrait accélérer l'élévation. Dans ce cas de figure, une estimation ad hoc permet d'ajouter une marge supplémentaire de 10 à 20 cm (la barre rouge). Toutefois, comme on ne comprend pas suffisamment cette réponse dynamique, cet ajout ne figure pas dans le quatrième rapport d évaluation, les modèles nécessaires à des estimations quantitatives n'étant pas disponibles. Le GIEC (2007) a aussi déclaré clairement qu'une valeur plus forte n'était pas exclue. Quand on les compare de cette façon, les projections des troisième et quatrième rapports d évaluation pour le XXI e siècle se ressemblent, particulièrement à l'extrémité supérieure de la gamme. 5

8 ÉLÉVATION ET VARIABILITÉ DU NIVEAU DE LA MER Résumé à l intention des décideurs Fig. 6. Projections de l'élévation du niveau de la mer au XXI e siècle. Les lignes et les grisés montrent l'élévation mondiale moyenne pour la période , d'après le rapport d'évaluation du GIEC (2001) (le grisé sombre est la fourchette de la moyenne des modèles pour la gamme de scénarios des gaz à effet de serre considérée, le grisé clair inclut tous les modèles et tous les scénarios et les lignes extérieures comprennent une incertitude supplémentaire pour la glace de terre). Les projections du quatrième rapport d évaluation de 2007 (coeffi cient de confi ance 90 %) sont représentées par les barres de 2095, la barre magenta étant la gamme des projections et la rouge une gamme étendue tenant compte de l'effet additionnel, possible mais mal quantifié, d'une réponse dynamique des inlandsis du Groenland et de l'antarctique au réchauffement climatique. La flèche rouge indique que «des valeurs supérieures ne sont pas exclues, mais que la connaissance des phénomènes n'est pas suffisante pour évaluer leur vraisemblance ou donner la meilleure estimation ou la limite supérieure de l'élévation» ; d'après Church et al. (2008). Niveau moyen de la mer à l échelle mondiale (m) 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 Des valeurs supérieures ne sont pas exclues Contributions supplémentaires de possibles processus dynamiques des nappes glaciaires Projections des modèles Année LE NIVEAU DE LA MER SUIT ACTUELLEMENT LA PARTIE HAUTE DES PROJECTIONS De récentes observations d'altimètres satellitaires, de 1993 à 2006 (fig. 7), et des mesures côtières de 1990 à 2001 (Rahmstorf et al., 2007) montrent que le niveau de la mer suit de près la limite supérieure des projections de 2001 du troisième rapport d évaluation. Comme montré ci-dessus, c'est aussi équivalent à celle de 2007 de l'ar4, après inclusion des incertitudes liées aux glaces de terre. Des mesures altimétriques récentes indiquent que la mer continue de monter, depuis 1993, à un rythme proche de cette limite supérieure. Cela ne veut pas dire qu'elle continuera ainsi : l'élévation peut diverger au-dessus ou en dessous de ces valeurs, en fonction du changement climatique naturel ou anthropique. Reconnaissant que la mer s'élève actuellement à un rythme proche de la limite supérieure des projections du GIEC, quelques auteurs (Rahmstorf, 2007 ; Grinsted et al., 2009) ont mis au point des modèles paramétriques relativement simples de l'élévation, fondés sur la relation entre les données historiques mondiales observées du niveau de la mer et les températures de l'atmosphère à la surface du globe. Ces modèles semi-empiriques donnent en général des projections supérieures à celles du quatrième rapport d évaluation du GIEC. Ils tentent de contourner notre limitation dans la compréhension des contributions possibles Fig. 7. Élévation du niveau de la mer observée par des marégraphes et des altimètres satellitaires, comparée aux projections du troisième rapport d évaluation. Les données viennent principalement de marégraphes (annuelles, en rouge) et d'altimètres satellitaires (trimestrielles, en bleu, jusqu'à la mi- 2006). D'après une fi gure de Rahmstorf et al et material/observations_vs_ projections.ppt Variation du niveau de la mer (cm) Données marégraphiques (reconstituées) Altimétrie satellitaire GIEC Avec les incertitudes supplémentaires liées aux glaces de terre Projections des modèles Année 6

9 des inlandsis ; mais les processus responsables de l'élévation ne sont pas explicitement pris en compte, ils sont remplacés par quelques paramètres statistiques. La validité de ces modèles est contestée ; il faut d'urgence évaluer leur usage et leur domaine d'application. LA MER VA CONTINUER DE MONTER PENDANT DES SIÈCLES En dehors de la région polaire, les glaciers et calottes représentent une faible quantité de glace (moins de 40 cm d'équivalent élévation du niveau de la mer, si tous devaient fondre), ce qui limite leur contribution à l'élévation. Toutefois, la dilatation thermique de l'océan se poursuivra pendant des siècles, même après que la concentration dans l'atmosphère des gaz à effet de serre aura été stabilisée, à cause de la lenteur du transfert de chaleur de la surface aux profondeurs de l'océan. L'élévation finale dépendra de cette concentration et de la température de l'atmosphère ; les simulations des modèles climatiques suggèrent quelque chose de l'ordre de 0,5 m par degré Celsius de réchauffement mondial. À plus long terme, l'inquiétude majeure réside dans les inlandsis antarctique et groenlandais. La surface et la masse qui fondent au Groenland s'accroissent (il y a là assez d'eau pour faire monter le niveau de la mer d environ 7 m). Les simulations des modèles indiquent que la fonte en surface ne sera pas compensée par la neige, ce qui conduira à une température de stabilisation formant un seuil au-dessus duquel l'inlandsis déclinera durablement pour des millénaires. Ce seuil devrait être atteint lorsque la température moyenne de la planète aura augmenté juste de 3,1 ± 0,8 C (un écart type) par rapport aux temps préindustriels. Sans diminution des émissions de gaz à effet de serre, ce seuil sera vraisemblablement franchi au cours du XXI e siècle ; la planète connaîtra alors une élévation du niveau de la mer de plusieurs mètres, ce qui prendrait des siècles ou des millénaires, avec la seule fonte de surface. Le débit des glaciers et le flux de glace des nappes groenlandaises et antarctiques semblent indiquer une réaction dynamique, qui pourrait conduire à un taux d'élévation plus rapide que si leur surface seule fondait. À partir de contraintes cinématiques, Pfeffer et al. (2008) estiment physiquement indéfendable une élévation dépassant les 2 m en 2100 ; 80 cm semblent plus plausibles, et concorderaient avec les estimations hautes du GIEC comme avec le taux actuel. Une telle valeur implique toutefois une accélération significative de la contribution des nappes. Pour mieux estimer le rythme et le calendrier de cette montée, au XX e siècle et au-delà, il faut d'urgence mieux comprendre les processus responsables des changements dans les inlandsis. ÉVOLUTION DES PHÉNOMÈNES EXTRÊMES Ce sont les événements extrêmes (périodes où le niveau dépasse la moyenne) qui font ressentir le plus durement l'élévation du niveau de la mer. Entre autres, les nombreuses ondes de tempête associées aux forts cyclones qui ont provoqué bien des pertes en vies humaines dans les pays de faible altitude, tels que le Bangladesh, et celles qui ont frappé le nord-ouest de l'europe en 1953 et Les exemples les plus récents en sont l'ouragan Katrina à la Nouvelle-Orléans et le cyclone Nargis au Myanmar. L'analyse de ces événements au XX e siècle indique que les inondations côtières d'une hauteur donnée sont plus courantes aujourd'hui qu'au début du siècle. Il faut avant tout l imputer aux variations du niveau moyen de la mer, plutôt qu à une évolution de la fréquence ou de l'intensité des tempêtes. D'après les analyses effectuées en nombre d'endroits, il est vraisemblable qu'en 2100 les actuelles inondations centennales pourraient advenir plus d'une fois par an. De même, dans les cas les plus graves, le niveau sera plus élevé et les conséquences plus importantes. On ne sait guère si le réchauffement mondial va multiplier ou aggraver les tempêtes. Les changements devraient dépendre des régions. Si les pôles se réchauffent davantage que les tropiques, cette moindre différence de températures pourrait se traduire par une réduction en nombre et intensité des tempêtes aux latitudes moyennes, et leur augmentation aux latitudes hautes. Le quatrième rapport d évaluation du GIEC conclut que, dans leur majorité, les modèles montrent un déplacement vers les pôles des trajectoires des tempêtes si le climat se réchauffe. 7

10 ÉLÉVATION ET VARIABILITÉ DU NIVEAU DE LA MER Résumé à l intention des décideurs 8 Prévoir l'évolution des tempêtes tropicales comporte beaucoup d'incertitudes : leur faible échelle horizontale nécessite l'usage de modèles à haute résolution. Lorsqu'on augmente la concentration des gaz à effet de serre, les modèles couplés de la circulation générale océanatmosphère prévoient un accroissement de la température de surface de la mer et de l'humidité de l'air dans les zones tropicales. Des résultats récents font état de cyclones tropicaux plus rares mais plus violents. NIVEAU DE LA MER ET SOCIÉTÉ - DE LA NÉCESSITÉ D'ATTÉNUER LES EFFETS Il sera indispensable d'atténuer les effets du changement climatique pour éviter à la planète les conséquences les plus désastreuses de l'élévation du niveau de la mer, comme celles susceptibles d advenir si l'océan poursuit sa dilatation thermique ou si les inlandsis du Groenland ou de l'antarctique s'effondrent en partie. Dans le scénario des plus fortes émissions de gaz à effet de serre du quatrième rapport d évaluation du GIEC (GIEC, 2007), les projections pour 2100 sont à peu près 50 % plus élevées que dans celui des plus faibles. À plus long terme, la dilatation thermique de l'océan est en gros proportionnelle au réchauffement climatique, et l'inlandsis du Groenland devrait largement disparaître sous l'effet du changement climatique anthropique si l'on ne réduit pas substantiellement les émissions. NIVEAU DE LA MER ET SOCIÉTÉ - DE LA NÉCESSITÉ DE S'ADAPTER Même si l'atténuation réussit, il sera indispensable de s'adapter à la montée de la mer. Au cours du XXI e siècle, le niveau dépassera nettement les limites actuelles. Cet effet sera exacerbé là où les côtes s'affaissent, pour des raisons naturelles ou du fait de l'homme, comme dans nombre de deltas densément peuplés et leurs villes. L'élévation du niveau de la mer aura de multiples conséquences, notamment : (1) des inondations côtières plus fréquentes, (2) des changements dans les écosystèmes, comme la perte de marais salants et de mangroves, (3) l érosion accrue des plages et des falaises meubles, et (4) la salinisation de l'eau de surface et des nappes phréatiques. Des estimations indicatives suggèrent que, de nos jours, environ 200 millions de personnes et un billion de dollars d infrastructures sont menacées par des inondations côtières. Ce danger croît rapidement, essentiellement à cause de tendances socioéconomiques, et, en l'absence d'adaptation, les risques augmentent quand la mer monte. Une adaptation adéquate peut réduire considérablement les effets de l'élévation du niveau de la mer. On peut planifier soit de se retirer des zones vulnérables préalablement définies, soit de s'en accommoder en modifiant les infrastructures côtières et en construisant des installations telles que des centres de protection contre les cyclones, soit de s'en protéger lorsque la région en vaut la peine. Une telle planification est plus rentable et moins perturbante qu'une adaptation forcée par des événements extrêmes, et doit être entreprise en fonction de toutes les pressions résultant d'un développement côtier rapide. MIEUX COMPRENDRE POUR RÉDUIRE LES COÛTS On comprend beaucoup mieux l'élévation et la variabilité du niveau de la mer grâce à l'amélioration considérable, au cours de la dernière décennie, des systèmes d'observation (in situ et satellitaire) et des modèles du climat. Toutefois, on ne comprend pas suffisamment bien les facteurs qui contrôlent le niveau mondial moyen et sa répartition régionale, d'où la large gamme des projections actuelles pour le XXI e siècle. Les décisions concernant le niveau d'atténuation requis des gaz à effet de serre et la planification de l'adaptation doivent reposer sur des bases solides ; il faut donc améliorer l'observation et la modélisation des océans, des glaciers et calottes, des inlandsis groenlandais et antarctique ; il faut détecter les signes avant-coureurs de tout accroissement dans la contribution de ces derniers : que sera-t-elle au cours du XXI e siècle et après? C'est, pour l'instant, l'incertitude dominante. Dans certaines régions, une part importante de la gestion de la zone côtière consiste à planifier des interventions en cas d'événement extrême et à donner rapidement l'alerte ; pour ce faire, il faut améliorer la modélisation des ondes de tempête et ses applications opérationnelles. Afin que les États puissent accéder aux informations qui leur sont nécessaires pour planifier leur adaptation, il faut constamment poursuivre la mise en œuvre des systèmes d'observation et améliorer les modèles climatiques et les outils locaux d'aide à la décision.

11 RÉFÉRENCES Church J.A. et White N.J. (2006) A 20th century acceleration in global sea-level rise. Geophysical Research Letters 33, L Church J.A., White N.J., Aarup T., Wilson W.S., Woodworth P.L., Domingues C.A. et al. (2008) Understanding global sea levels: past, present and future. Sustainability Science 3, Domingues C.M., Church J.A., White N.J., Gleckler P.J., Wijffels S.E., Barker P.M. et Dunn J.R. (2008) Improved estimates of upper-ocean warming and multidecadal sea-level rise. Nature 453, Grinsted A., Moore J.C. et Jevrejeva S. (2010) Reconstructing sea level from paleo and projected temperatures 200 to Climate Dynamics 34, Holgate S.J. et Woodworth P.L. (2004) Evidence for enhanced coastal sea level rise during the 1990s. Geophysical Research Letters 31, L Jevrejeva S., Grinsted A., Moore J.C. et Holgate S. (2006) Nonlinear trends and multiyear cycles in sea level records. Journal of Geophysical Research 111, C McGranahan G., Balk D. et B. Anderson (2007) The rising tide: assessing the risks of climate change and human settlements in low elevation coastal zones. Environment and Urbanization, 19, Nicholls, R.J. et al. (2008) Ranking port cities with high exposure and vulnerability to climate extremes: Exposure estimates, OECD Environment Working papers, No. 1, Editions de l OCDE, doi: / Nicholls, R.J. et A. Cazenave (2010) Sea-level rise and its impact on coastal zones, Science, 328, Pfeffer W.T., Harper J.T. et O Neel S. (2008) Kinematic constraints on glacier contributions to 21st-century sea-level rise. Science 321, Rahmstorf S. (2007) A semi-empirical approach to future sea-level rise. Science 315, Rahmstorf S., Cazenave A., Church J.A., Hansen J.E., Keeling R.F., Parker D.E. et Somerville R.C.J. (2007) Recent climate observations compared to projections. Science 316, 709. Rohling E.J., Grant K., Bolshaw M., Roberts A.P., Siddall M., Hemleben C.H. et Kucera M. (2009) Antarctic temperature and global sea level closely coupled over the past five glacial cycles. Nature Geoscience 2,

12 Commission océanographique intergouvernementale (COI) Organisation des Nations Unies pour l'éducation, la science et la culture 1, rue Miollis Paris Cedex 15, France Tél. : Télécopie : Site Web :