Changement Climatique en Afrique de l Ouest : présent et futur? Professeur Amadou Thierno GAYE Professeur à l Ecole Supérieure Polytechnique, Université Cheikh Anta Diop, Dakar Laboratoire de Physique de l Atmosphère et de l Océan Siméon Fongang (LPAO-SF), ES
1.Les changements climatiques observés: causes et tendances récentes et futurs 2.Quels sont les changements observés et à venir?
Comment en est-on arrivé là? Un peu d histoire 19 ème siècle: découverte du rayonnement infrarouge, de l'effet de serre de l'atmosphère et du role qu'y jouent la vapeur d'eau et le CO2 (Joseph Fourrier, Claude Pouillet, John Tyndall...) Dès que les scientifiques ont établi les lois régissant la température de surface de la Terre, ils ont émis l'hypothèse qu'un accroissement de la concentration des gaz à effet de serre pourrait modifier le climat. Début du 20 ème siècle: des scientifiques (T.C. Chamberlain, Svante Arrhénius, Guy Calendar, V. Vernadsky...) émettent les hypothèses suivantes: les changements du CO2 dans le passé ont pu influencer le climat (un doublement du dioxyde de C devrait augmenter la T de 5-6 C) les activités humaines peuvent entrainer un accroissement du CO2 atmosphérique, ce qui modifiera le climat
Le système climatique Atmosphère Gaz à effet de serre (H 2 O, CO 2, CH 4, N 2 O, CFCs, ) Aérosols Volcanisme Calottes Glaciers Banquises Activités humaines Biosphère Océans Surfaces continentales Les changements (naturels et anthropiques) de composantes du système climatique peuvent entraîner des perturbations globales et régionales
Qu'est ce qui fait varier/changer le climat? Sans modification des forçages externes Facteurs naturels Avec modifications des forçages externes (radiatifs) Facteurs anthropiques Variabilité interne (El Nino) naturel (volcans, cycle solaire) anthropique (CO 2,aérosols, modif. surface)
Des facteurs naturels et humains affectent le climat de la Terre les changements climatiques ont d abord résulté totalement de causes naturelles comme les changements d orbite terrestre, changements de l activité solaire, concentrations d'espèces radiatives ou éruptions volcaniques. Ensuite depuis le début de l ère industrielle, les humains ont eu un effet croissant sur le climat, particulièrement en ajoutant des milliards de tonnes de gaz à effet de serre (GES) dans l atmosphère par combustion de matières fossiles, changements dans l'utilisation des terres (agriculture, déforestation, reboisement, boisement, urbanisation, transport, ).
Augmentation des GES 1990-99: +1%/an 2000-2009: +2.5%/an
Augmentation des GES entre 2000 et 2010 est plus importante que pour les 3 dernières décennies Based on Figure 1.3 8
Pourquoi le GIEC (IPCC)? Etabli en 1988 par l OMM et le PNUE pour fournir aux décideurs une source d information sur les causes du réchauffement climatique, les impacts potentiels environnementaux et socioéconomiques, les réponses optionnelles possibles Rapports du GIEC proposent des options politiques mais ne sont pas directifs Le GIEC ne fait pas de recherche mais utilise les résultats de la recherche publiée
Les rapports du GIEC (IPCC) 5 rapports :1990, 95, 2001, 2007, 2013-14 8 rapports spéciaux: 1997,1999, 2000, 2005, 2011 6 rapports techniques 1998 à 2008 2011 rapport spécial sur les sources d énergie renouvelable et mitigation des CC 2011 rapport spécial sur la gestion des risques des événements extrêmes et désastres pour la gestion de l adaptation au CC IPCC (2013) il est très vraisemblable que l influence humaine a été la cause dominante du réchauffement observé depuis le milieu du 20ième siècle
Le GIEC a influencé l action globale FAR, 1990: définition de la CCNUCC SAR, 1996: influence du Protocole de Kyoto TAR, 2001: évaluation des impacts et conclusion sur la nécessaire adaptation AR4, 2007: information des décideurs sur l objectif de limitation de 2 C et les bases d un accord post Kyoto AR5, 2013-14:revue de l objectif de 2 C et préparation d un Accord de Paris 2015- post Kyoto 2020?
Les 3 volumes du rapport 5 (AR5)
Scénarios d émissions de GES représentatifs SRES (Special Report on Emission Scenario): synthèse des travaux de modélisation économiquie qui conduit à définir un ensemble de scénarios d évolution possible de nos sociétés et modes de vie prenant en compte des choix en matière d énergie et de rapports à la mondialisation: A1, A2, B1, B2, A1B, Representative concentration pathway (RCP) : profils d évolution de concentrations de GES, d ozone et d aérosols représentatives d un acccroissement du bilan energétique; Nouveau contexte de scénarios de climat (RCP) et de société (SSP) pas séquentiels
Scénarios d émissions socio-économiques répartis entre défis socio-économiques pour l adaptation et l atténuation Nigel et al, 2011
Evolution de la température moyenne globale à la surface ( C) des 2 dernières décennies: des paliers successifs
Changements observés: Evolution de la température moyenne globale à la surface et conséquences Des paliers successifs Chacune des 3 dernières décennies a été successivement plus chaude à la surface de la terre que toute décennie précédente depuis 1850 Dans l Hémisphère Nord, 1983-2012 a été certainement la plus chaude période de 30 ans au cours des 1400 années (confiance moyenne) Pertes couverture de neige en été est sans précédent
RCP2.6: 26 à 55 cm RCP8.5 : 45 à 82 cm Le changement de température de surface globale à la fin du siècle dépassera 1.5 C (possible 6 C) par rapport à la période 1850-1900 pour tous les scénarios exceptés RCP2.6 Le niveau de la mer global va continuer d augmenter au cours du 21ème siècle
Facteur 3 Facteur 2
La part de l influence humaine sur le réchauffement global observé (0.6 à 0.7 C) par rapport à la 1951 est très importante O.6 à 0.7 C O.9 C O.7 C
- Quasi proportionnalité de la relation - 2 C atteint pour une concentration de 800 GtC, en 2010 on atteint déjà les 500 GtC Les émissions de CO2 déterminent largement le réchauffement moyen global de surface à la fin du 21ème siècle et plus tard Pour limiter le CC il faudra réduire de façon substantielle et durable les émissions Plusieurs aspects du CC vont continuer même si on arrête les émissions
Le risque climatique augmente avec la poursuite de l augmentation des émissions
Le taux d élévation du niveau de la mer depuis le milieu du 19ème siècle a été supérieur au taux moyen observés au cours des 2 précédents millénaires Il est virtuellement certain que l océan superficiel s est réchauffé entre 1971 à 2010, et probablement réchauffé entre 1870-1971 Le réchauffement de l océan compte pour plus de 90% de l énergie accumulée entre 1971 et 2010 dans le système climatique (extrême confiance) L océan a absorbé plus de 30% de GES anthropiques au cours des 2 dernières décennies entrainant l acidification des océans
RCP2.6: 26 à 55 cm RCP8.5 : 45 à 82 cm Le changement de température de surface globale à la fin du siècle dépassera 1.5 C et par rapport à la période 1850-1900 pour tous les scénarios exceptés RCP2.6 et pourrait attenidre 6 C Le niveau de la mer global va continuer d augmenter au cours du 21ème siècle
Quelques résultats majeurs du rapport 5 du GIEC: Le réchauffement du système climatique est sans équivoque L influence humaine sur le système climatique est évident Pour limiter le changement climatique la réduction substantielle et soutenue des émissions de GES sera nécessaire Il est extrêmement évident que l activité humaine a été la cause dominante du réchauffement observé depuis le milieu du 20 ème siècle
1.Les changements climatiques observés: causes et tendances récentes et futurs 2.Quels sont les changements observés et à venir?
IMPACTS CLIMAT Vulnerabilité Processus Socioéconomiques Variabilité naturelle Changement Climatique Anthropique Aléas RISQUES Exposition Orientations Socioeconomique s Actions d Adaptation et Mitigation Gouvernance EMISSIONS et Land-use Change
Challenges régionaux Les plus importants déficits pluvio sur la planète au cours du dernier siècle ont été observés en Afrique. Importante variabilité internanuelle et décennale de pluies L Afrique est un hot-spot pour l interaction entre climat et systèmes socio-économiques L environnement géophysique et les secteurs socio-economiques sont vulnerables au changement et à la variabilité climatique Les communautés locales sont les plus vulnérables Disponibilité en eau limitée impactant sur d autres secteurs socioéconomiques Impacts sur la santé, régions urbaines, agriculture, production energétique,
Focus over West Sahel: Change in precipitation seasonal cycle from RegCM4 and corresponding driving GCMs. Mains conclusions: Delay of onset, early withdraw and thus shortening of rainy season length which may probably explain the dry conditions in this region.
Changement de T en Afrique de l Ouest (terre) par rapport à 1986-2005 DT = +1.5 à +6 C
Projections du climat en AO Ouest Réchauffement de 1 C en 2010, 2 C en 2040 et 3 C en 2100 Dispersion relativement faible jusqu en 2040 mais assez élevée au-delà A partir de 2070: plages de variation de la température 1.8-4 C Est A partir de 2070: plages de variation de la température 1. -4.5 C
Déplacement des isohyètes et donc des régions climatiques vers le Sud au cours de la longue période de sécheresse
Projections du climat en AO Ouest Grande variabilité des pluies d une saison à l autre Tendance à la baisse des pluies à partir de 2040 Très forte dispersion des pluies ±250 mm Conséquence: alternance d excédents et de déficits de pluie Est Tendance à la hausse des pluies à partir de 2010 Plus forte dispersion des pluies ±300 mm qu à l Ouest
Quelques résultats sur le Sénégal Scénario rcp4.5 Réchauffement caractérisé par des distributions plus serrées pour toutes les stations Réchauffement très accentué à Dakar et Matam: augmentation des températures les plus faibles et des températures les plus chaudes rcp85 Scénario rcp8.5 Kédougou: Réchauffement similaire à Matam
Des résultats robustes des CC déjà connus June & July Diminution de pluie au début de la saison de mousson à l Ouest du Sahel Sept. & Oct. Une augmentation de pluie à la fin de la saison de mousson au Centre Est du Sahel Biasutti 2012 (JGR). See also Monerie et al., 2012a,b.
MPACTS OBSERVES RES LARGEMENT: N MONDE CHANGEANT Augmentation de l amplitude du réchauffement accroît la probabilité d impacts sévères et persistants
Le rôle des changements de T et de P sur les rendements Seulement 3/34 avec évolutions positives Scénario «+10% Causes? de pluie; +2 C» Augmentation de l ETP (+8%) Augmentation de la respiration de maintenance (+30%) Diminution de la longueur de cycle (-10 j) (Valeur en moyenne sur les 6 variétés, pour +4 C) A partir de +2 C, plus aucune évolution positive Variation de rendement moyen par rapport à l actuel Moyenne sur: les 6 variétés, les 35 stations, les 30 années Sultan et al. (2013)
Variations décennales de Production céréalière: forte probabilité de baisse dans le futur, pas sensible en 2030? 100 Range of Yield Change 50 100% 80 Increase in Yield 25 50% 10 25% 60 5 10% 0 5% PERCENTAGE OF YIELD PROJECTIONS 40 20 0 2010-2029 2030-2049 2050-2069 2070-2089 2090-2109 Decrease in Yield 0-5% -5-10% -10-25% -25-50% -50-100%
CHANGE IN MAXIMUM CATCH POTENTIAL (2051-2060 COMPARED TO 2001-2010, SRES A1B) <50% -21 50% -6 20% -1 5% No data 0 4% 5 19% 20 49% 50 100% >100% Baisse des captures potentiels de production halieutique
Conclusion: le climat et la prise de décision en Afrique Plus grande variabilité du climat et incertitudes des projections futures Plus grande difficulté à prédire le climat, donc les impacts futurs pour préparer la prise de décision Besoin de développer des méthodes pour utliiser les résultats des modèles avec précaution Besoin de mettre en place d outils adéquats pour intégrer modèles ou données de climat dans des systèmes de gestion Il est possible de travailler sur la prévision environnementale (ex: prédiction de l émergence de maladies, prédiction agricole, etc