Etudier l’effet de l’augmentation des concentrations de dioxyde de carbone sur l’atmosphère et la vie végétale de la Terre

Un aperçu du rôle que jouent les gaz à effet de serre dans la modification du climat de la Terre.

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Réchauffement climatique, phénomène d’augmentation des températures moyennes de l’air près de la surface de la Terre au cours des un à deux derniers siècles. Depuis le milieu du 20e siècle, les climatologues ont rassemblé des observations détaillées de divers phénomènes météorologiques (tels que les températures, les précipitations et les tempêtes) et des influences connexes sur le climat (telles que les courants océaniques et la composition chimique de l’atmosphère). Ces données indiquent que le climat de la Terre a changé sur presque toutes les échelles de temps imaginables depuis le début des temps géologiques et que l’influence des activités humaines, depuis au moins le début de la révolution industrielle, est profondément tissée dans la trame même du changement climatique.

changements de la température moyenne à la surface du globe et du niveau de la mer et de la couverture neigeuse de l’hémisphère Nord

Durant la seconde moitié du 20e siècle et le début du 21e siècle, la température moyenne à la surface du globe a augmenté et le niveau de la mer s’est élevé. Sur la même période, la quantité de couverture neigeuse dans l’hémisphère Nord a diminué.

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Principales questions

Comment fonctionne le réchauffement climatique ?

L’activité humaine affecte les températures de surface de la planète en modifiant l’équilibre radiatif de la Terre – le « donnant-donnant » entre ce qui entre le jour et ce que la Terre émet la nuit. Les augmentations des gaz à effet de serre – c’est-à-dire des gaz à l’état de traces tels que le dioxyde de carbone et le méthane qui absorbent l’énergie thermique émise par la surface de la Terre et la réémettent – générées par l’industrie et les transports font que l’atmosphère retient davantage de chaleur, ce qui augmente les températures et modifie le régime des précipitations.

Où le réchauffement climatique se produit-il dans l’atmosphère ?

Le réchauffement climatique, le phénomène d’augmentation des températures moyennes de l’air près de la surface de la Terre au cours des un à deux derniers siècles, se produit principalement dans la troposphère, le niveau le plus bas de l’atmosphère, qui s’étend de la surface de la Terre jusqu’à une hauteur de 6 à 11 miles. Cette couche contient la plupart des nuages de la Terre et est l’endroit où les êtres vivants et leurs habitats ainsi que la météo se produisent principalement.

Pourquoi le réchauffement climatique est-il un problème social ?

On s’attend à ce que le réchauffement climatique continu ait un impact sur tout, de la consommation d’énergie à la disponibilité de l’eau en passant par la productivité des cultures dans le monde entier. Les pays et communautés pauvres ayant des capacités limitées d’adaptation à ces changements devraient en souffrir de manière disproportionnée. Le réchauffement climatique est déjà associé à une augmentation de l’incidence des phénomènes météorologiques graves et extrêmes, des fortes inondations et des incendies de forêt – des phénomènes qui menacent les maisons, les barrages, les réseaux de transport et d’autres facettes de l’infrastructure humaine.

Où le réchauffement climatique affecte-t-il les ours polaires ?

Les ours polaires vivent dans l’Arctique, où ils utilisent la banquise de la région pour chasser les phoques et autres mammifères marins. Les augmentations de température liées au réchauffement climatique ont été les plus prononcées aux pôles, où elles font souvent la différence entre la glace gelée et la glace fondue. Les ours polaires comptent sur les petites ouvertures dans la glace pour chasser leurs proies. Comme ces interstices s’élargissent en raison de la fonte continue, la capture des proies est devenue plus difficile pour ces animaux.

Donnant voix à une conviction croissante de la plupart de la communauté scientifique, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) a été formé en 1988 par l’Organisation météorologique mondiale (OMM) et le Programme des Nations unies pour l’environnement (PNUE). En 2013, le GIEC a indiqué que l’intervalle entre 1880 et 2012 a connu une augmentation de la température moyenne à la surface du globe d’environ 0,9 °C (1,5 °F). Cette augmentation est plus proche de 1,1 °C (2,0 °F) lorsqu’elle est mesurée par rapport à la température moyenne préindustrielle (c’est-à-dire 1750-1800).

scénarios de réchauffement global

Graphie de l’augmentation prévue de la température moyenne à la surface de la Terre selon une série de scénarios de changement climatique qui supposent différents niveaux de développement économique, de croissance démographique et d’utilisation des combustibles fossiles. Les hypothèses de chaque scénario sont indiquées au bas du graphique.

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Un rapport spécial produit par le GIEC en 2018 a affiné cette estimation, notant que les êtres humains et les activités humaines ont été responsables d’une augmentation de la température moyenne mondiale comprise entre 0.8 et 1,2 °C (1,4 et 2,2 °F) de réchauffement global depuis l’époque préindustrielle, et que la majeure partie du réchauffement observé au cours de la seconde moitié du XXe siècle pouvait être attribuée aux activités humaines. Il prévoyait que la température moyenne à la surface du globe augmenterait de 3 à 4 °C (5,4 à 7,2 °F) d’ici 2100 par rapport à la moyenne de 1986-2005 si les émissions de carbone se poursuivaient au rythme actuel. L’augmentation prévue de la température était basée sur une série de scénarios possibles qui tenaient compte des futures émissions de gaz à effet de serre et des mesures d’atténuation (réduction de la gravité), ainsi que des incertitudes des projections du modèle. Certaines des principales incertitudes comprennent le rôle précis des processus de rétroaction et les impacts des polluants industriels connus sous le nom d’aérosols, qui peuvent compenser une partie du réchauffement.

De nombreux climatologues s’accordent à dire que des dommages sociétaux, économiques et écologiques importants résulteraient d’une augmentation des températures moyennes mondiales de plus de 2 °C (3,6 °F) en si peu de temps. Ces dommages comprendraient l’extinction accrue de nombreuses espèces végétales et animales, des changements dans les modèles d’agriculture et l’augmentation du niveau des mers. En 2015, tous les gouvernements nationaux, à l’exception de quelques uns, avaient commencé à mettre en place des plans de réduction des émissions de carbone dans le cadre de l’Accord de Paris, un traité conçu pour aider les pays à maintenir le réchauffement climatique à 1,5 °C (2,7 °F) au-dessus des niveaux préindustriels afin d’éviter le pire des effets prévus. Les auteurs d’un rapport spécial publié par le GIEC en 2018 ont noté que si les émissions de carbone se poursuivaient à leur rythme actuel, l’augmentation des températures moyennes de l’air proche de la surface atteindrait 1,5 °C quelque part entre 2030 et 2052. Les évaluations antérieures du GIEC ont indiqué que le niveau moyen mondial des mers s’est élevé de quelque 19 à 21 cm (7,5 à 8,3 pouces) entre 1901 et 2010 et que le niveau des mers a augmenté plus rapidement dans la seconde moitié du XXe siècle que dans la première. Il a également prédit, toujours en fonction d’un large éventail de scénarios, que le niveau moyen mondial de la mer augmenterait de 26 à 77 cm (10,2 à 30,3 pouces) par rapport à la moyenne 1986-2005 d’ici 2100 pour un réchauffement climatique de 1,5 °C, soit une moyenne de 10 cm (3,9 pouces) de moins que ce qui serait attendu si le réchauffement atteignait 2 °C (3,6 °F) au-dessus des niveaux préindustriels.

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Les scénarios mentionnés ci-dessus dépendent principalement des concentrations futures de certains gaz à l’état de traces, appelés gaz à effet de serre, qui ont été injectés dans la basse atmosphère en quantités croissantes par la combustion de combustibles fossiles pour l’industrie, les transports et les usages résidentiels. Le réchauffement climatique moderne est le résultat d’une augmentation de l’ampleur de ce que l’on appelle l’effet de serre, un réchauffement de la surface de la Terre et de la basse atmosphère causé par la présence de vapeur d’eau, de dioxyde de carbone, de méthane, d’oxydes nitreux et d’autres gaz à effet de serre. En 2014, le GIEC a signalé que les concentrations de dioxyde de carbone, de méthane et d’oxydes nitreux dans l’atmosphère dépassaient celles trouvées dans les carottes de glace datant de 800 000 ans.

effet de serre sur la Terre

L’effet de serre sur la Terre. Une partie de la lumière solaire entrante est réfléchie par l’atmosphère et la surface de la Terre, mais la majeure partie est absorbée par la surface, qui se réchauffe. Le rayonnement infrarouge (IR) est alors émis par la surface. Une partie du rayonnement IR s’échappe vers l’espace, mais une autre est absorbée par les gaz à effet de serre de l’atmosphère (en particulier la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone et le méthane) et rerayonnée dans toutes les directions, une partie vers l’espace et une autre vers la surface, où elle réchauffe davantage la surface et la basse atmosphère.

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De tous ces gaz, le dioxyde de carbone est le plus important, à la fois pour son rôle dans l’effet de serre et pour son rôle dans l’économie humaine. On estime qu’au début de l’ère industrielle, au milieu du 18e siècle, les concentrations de dioxyde de carbone dans l’atmosphère étaient d’environ 280 parties par million (ppm). Au milieu de l’année 2018, elles étaient passées à 406 ppm et, si l’on continue à brûler des combustibles fossiles au rythme actuel, elles devraient atteindre 550 ppm au milieu du 21e siècle – ce qui correspond essentiellement à un doublement des concentrations de dioxyde de carbone en 300 ans.

Un débat vigoureux est en cours sur l’ampleur et la gravité de la hausse des températures de surface, les effets du réchauffement passé et futur sur la vie humaine, et la nécessité d’agir pour réduire le réchauffement futur et faire face à ses conséquences. Cet article fournit une vue d’ensemble du contexte scientifique et du débat de politique publique liés au sujet du réchauffement climatique. Il examine les causes de l’augmentation des températures de l’air à proximité de la surface, les facteurs d’influence, le processus de recherche et de prévision sur le climat, les impacts écologiques et sociaux possibles de l’augmentation des températures, ainsi que l’évolution des politiques publiques depuis le milieu du 20e siècle. Pour une description détaillée du climat de la Terre, de ses processus et des réponses des êtres vivants à sa nature changeante, voir climat. Pour en savoir plus sur la façon dont le climat de la Terre a évolué au cours des temps géologiques, voir la rubrique « Variations et changements climatiques ». Pour une description complète de l’enveloppe gazeuse de la Terre, au sein de laquelle se produisent les changements climatiques et le réchauffement de la planète, voir atmosphère.

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