-Les causes du réchauffement planétaire ne sont généralement pas sujettes à controverses. Ce qui est plus discuté est la contribution relative de chacune des causes possibles.
-Parmi celles-ci, on peut citer :
-La rétention de la chaleur par l'atmosphère, amplifiée par les gaz à effet de serre ;
-les fluctuations cycliques de l'activité solaire ;
-la réflectivité de la surface terrestre (albédo) qui est modifiée par la déforestation, l'avancée des déserts, l'agriculture, le recul des glaces, neiges et glaciers, mais aussi par les cirrus artificiels créés par les traînées des avions;
-les émissions volcaniques.
-Certaines de ces causes sont d'origine humaine, comme la déforestation et la production de gaz carbonique par combustion de matière fossile. D'autres sont naturelles, comme l'activité solaire ou les émissions volcaniques. Notons que l'activité tectonique pourrait éventuellement être modifiée par une fonte brutale des calottes glaciaires et par l'augmentation de la masse des océans qui en résulterait. Des simulations climatiques montrent que le réchauffement observé de 1910 à 1945 peut être expliqué par les seules variations du rayonnement solaire (voir changement climatique).
-La plupart des modèles montrent qu'il faut tenir compte de l'émission de gaz à effet de serre d'origine humaine, qui pourrait partiellement expliquer le réchauffement observé de 1976 à 2006. Dans son rapport de 2001, le GIEC, l'organisation scientifique sur le changement de climat de l'ONU, conclut que les gaz à effet de serre anthropogéniques « jouent un rôle important dans le réchauffement global ».
-Une des preuves que l'augmentation du CO2 atmosphérique est d'origine humaine résulte d'analyses isotopiques. En 2003, l'American Geophysical Union affirmait que « les influences naturelles ne permettent pas d'expliquer la hausse rapide des températures à la surface du globe. »
-Le 7 juin 2005, les académies des sciences des pays du G8 (l'Allemagne - Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina, le Canada - Royal Society of Canada, les États-Unis d'Amérique - National Academy of Sciences, la France - Académie des sciences, l'Italie - Accademia dei Lincei, le Japon - Science Council of Japan, le Royaume-Uni - Royal Society, la Russie - Académie des sciences de Russie) et celles des trois plus gros pays en voie de développement consommateurs de pétrole (la Chine - Chinese Academy of Sciences, l'Inde - Indian National Science Academy, le Brésil - Academia Brasileira de Ciencias) ont signé une déclaration commune à Londres, affirmant que le doute entretenu par certains à l'endroit des changements climatiques ne justifie plus l'inaction et qu'au contraire, il faut "enclencher immédiatement" un plan d'action planétaire pour conjurer cette menace globale. Lire la traduction française de la déclaration commune des Académies des sciences sur la réponse globale au changement climatique.
-effet de serre:
-L'effet de serre est le piège d'une fraction du rayonnement infrarouge réémis par la terre vers l'atmosphère terrestre. Ceci est réalisé en particulier par les gaz dits « à effet de serre », accroissant la température troposphérique. L'effet de serre est un phénomène naturel. Sans cet effet, la température de surface à l'équilibre thermodynamique serait en moyenne de 33 °C plus faible, soit -18 °C. En réalité, elle pourrait être plus faible encore en raison de l'important albédo dû à l'extension des glaces, pouvant descendre jusqu'à environ -100 °C.
-Ce phénomène naturel a été renforcé car la quantité de gaz à effet de serre (en particulier le CO2, naturellement en très faible concentration dans l'atmosphère) a augmenté ces dernières années, ce qui a pour conséquence de déséquilibrer le bilan radiatif de la Terre. Cette augmentation est due à la combustion de matière carbonée fossile. Si bien que nombre de scientifiques pensent que l'effet de serre est la cause principale du réchauffement planétaire actuel.
-Fluctuations de l'activité solaire:
-En 1991, Knud Lassen de l'Institut danois de météorologie de Copenhague et son collègue Eigil Friis-Christensen ont trouvé une forte corrélation entre la longueur du cycle solaire et les changements de température dans l'hémisphère Nord. Au départ, ils avaient inclus les taches solaires et les mesures de températures relevées entre 1861 et 1989, mais s'aperçurent plus tard que des enregistrements datant de quatre siècles supportaient leur découverte. Cette corrélation permettait d'expliquer 80% des variations de température durant la période considérée (voir graphique). Sallie Baliunas, une astronome du centre d'astrophysique de la Harvard-Smithsonian Institution, fut l'une des plus ardentes supportrices de la théorie que l'activité solaire « peut expliquer les changements majeurs du climat dans les 300 dernières années, en particulier le réchauffement global actuel ».
-Cependant, dans l'édition du 6 mai 2000 du magazine américain « New Scientist », Lassen et l'astrophysicien Peter Thejll, complétant l'étude de 1991 avec de nouvelles données, conclurent que bien que le cycle solaire puisse expliquer environ la moitié de l'accroissement en température observé depuis 1900, il ne pouvait en aucune manière expliquer l'accroissement de 0,4°C depuis 1980.
-Plus tard dans la même année, Peter Stott et d'autres chercheurs du centre Hadley du Royaume-uni ont publié un article portant sur le modèle de simulation numérique le plus complet jamais réalisé sur le XXe siècle. Leur étude comprenait à la fois les agents de forçage naturels (variations solaires et émissions volcaniques) et le forçage anthropique (gaz à effet de serre et sulfates sous formes d'aérosols). À l'instar de Lassen et de Thejll, ils trouvèrent que les facteurs naturels expliquaient un réchauffement graduel jusqu'en 1960, suivi d'un retour à des températures proches de celles de la fin du XIXe siècle, en accord avec le changement graduel du forçage solaire au cours du XXe siècle et de l'activité volcanique des dernières décennies. Ces facteurs seuls étaient incapables d'expliquer le réchauffement des dernières décennies. De façon similaire, le forçage anthropique seul ne pouvait expliquer le réchauffement de la période 1910-1945, mais se révélait nécessaire pour simuler le réchauffement depuis 1976. Cependant, en combinant tous ces facteurs intervenants, l'équipe de Stott fut en mesure de simuler précisément les changements de températures planétaires au cours du XXe siècle. Ils prédirent que l'émission continue de gaz à effets de serre causerait des montées de température futures « à un rythme similaire à celui qu'on a pu observer durant les dernières décennies.» Un graphique de la relation entre les facteurs naturels et anthropiques contribuant au changement de climat est reproduite sur le rapport Climate Change 2001: The Scientific Basis du GIEC.
-Conséquences du réchauffement climatique:
-Des observations faites ces dernières années indiquent que le réchauffement planétaire pourrait provoquer des changements climatiques importants. La circulation des océans, phénomène qui semble être la clé de telles variations, subit une phase de ralentissement que les océanographes estiment inquiétante, liée à une diminution de la salinité des eaux de l'Atlantique Nord. L'Académie des Sciences américaine note, dans un rapport de 2002 : « il est important de ne pas adopter d'attitude fataliste en face des menaces posées par le changement de climat. (...) Les sociétés ont dû faire face à des changements du climat graduels ou abrupts durant des millénaires et ont su s'adapter grâce à des réactions diverses, telles que s'abriter, développer l'irrigation ou migrer vers des régions plus hospitalières. Néanmoins, parce que le changement du climat est destiné à continuer dans les prochaines décennies, dénier la possibilité d'événements climatiques abrupts ou minimiser leur impact dans le passé pourrait s'avérer coûteux. ».
-Nombre de chercheurs prédisent des conséquences désastreuses en cas d'un réchauffement de 1,5 à 7°C, et la plupart estiment qu'en limitant le réchauffement global à 1°C, les conséquences seraient de grande ampleur mais resteraient acceptables.
-Pour mesurer un tant soit peu l'ampleur que peut prendre ce problème pour la Terre et surtout l'humanité, voici un petit retour en arrière éclairant. Le climat d'il y a un peu plus de 10 000 ans était un climat glaciaire : des km d'épaisseur de glace recouvraient la Scandinavie, le niveau des océans étaient 100 mètres plus bas (des hommes ont pu s'abriter dans la grotte Cosquer - aujourd'hui réservée aux plongeurs chevronnés - pour y peindre de belles fresques) et les deux tiers du sol français étaient impropres à la culture car gelés en permanence. Depuis, la température moyenne s'est élevée de 4,5°C. Ce point a une importance capitale.
-Environnement:
-À l'échelle globale on scénarise des modifications de la circulation des océans, un changement du climat catastrophique, une perte de biodiversité et des dommages irréversibles sur l'agriculture dans les écorégions les plus affectées. Dans certaines régions, comme l'Europe de l'Ouest et le Bangladesh, les dommages pourraient se révéler extrêmes, à cause de la perte du réchauffement par le Gulf Stream et la montée des océans au niveau mondial respectivement. On redoute aussi des apparitions plus fréquentes de phénomènes climatiques destructifs, et les experts en risque des compagnies d'assurance ont exprimé leurs craintes, demandant que soit appliqué à ce sujet le principe de précaution. Des estimations reconnues par le GIEC et par certains groupements d'assurance élèvent à 3,5 milliards le nombre de personnes qui pourraient être touchées par des pandémies, la disparition de sources d'eau potable et d'autres impacts possibles.
-Les effets du réchauffement climatique sur l'environnement ont été observés dès 1979 dans les Antilles sous la forme d'un blanchissement des récifs coralliens. C'était le premier indice du réchauffement climatique en cours. Ce phénomène s'est développé régulièrement dans l'espace et le temps à des échelles toujours plus surprenantes, par exemple à l'échelle de l'océan Indien en 1998. Si le réchauffement continue au rythme actuel, il en résultera une extinction de masse des récifs coralliens à l'échelle planétaire à partir de 2015/2020. On ignore encore si cet effondrement aura un effet de bombe à carbone.
-D'autre part, de nombreuses organisations publiques et gouvernementales craignent des effets potentiels négatifs sur l'environnement et l'agriculture.
-Ces problèmes sont eux-mêmes matière à des controverses considérables. D'un côté, les groupes environnementalistes mettent l'accent sur les dangers possibles du réchauffement planétaire, tandis que de l'autre, les groupes de pression industriels mettent en doute les modèles climatiques et les conséquences du réchauffement planétaire - et rémunèrent certains scientifiques (tels que Sallie Baliunas) dans ce but.
-À cause des effets potentiels sur la santé publique et sur l'économie, le réchauffement planétaire provoque l'inquiétude. Des changements environnementaux importants ont pu être reliés au phénomène du réchauffement planétaire. Les conséquences constatées (régression du manteau neigeux, montée des océans, changements météorologiques) peuvent influencer non seulement l'activité humaine, mais aussi l'écosystème. Dans un scénario où le réchauffement continuerait, certaines espèces seraient contraintes de migrer vers d'autres habitats (avec une possible extinction), tandis que d'autres pourraient s'étendre au-delà de leur habitat d'origine. Peu d'écorégions terrestres resteraient indemnes.
-Montée des eaux:
-Une autre source d'inquiétude est la montée du niveau océanique. L'accroissement observé est de 1 à 2 centimètres par décennie, et certaines îles de l'océan Pacifique ou de l'océan Indien s'inquiètent d'une montée continuelle des eaux, qui pourrait à terme les submerger complètement, d'autant plus qu'à ce phénomne de montée des eaux s'ajoute un phénomène encore plus important de subduction (enfoncement des terres dans l'Océan). (voir notamment l'article sur l'archipel des Tuvalu et les écoréfugiés). Le niveau monte actuellement essentiellement à cause de l'expansion volumique de l'eau avec la chaleur, mais certains scientifiques craignent la fonte des calottes polaires et des glaciers. Cependant, pour tempérer ces craintes, la communauté des scientifiques ne s'attend pas à une fonte majeure des neiges dans les 100 prochaines années. (Données : GIEC)
-La fonte totale des calottes et des glaces périphériques est une perspective angoissante. La fonte des glaces terrestres de l'Antarctique aménerait une quantité significative d'eau supplémentaire aux océans, mais ce phénomène n'est pas envisagé par les experts du GIEC.
-L'élévation prévue du niveau de la mer est de 18 cm à 59 cm. (source : 4e rapport du GIEC).
-L'accroissement de l'évaporation devrait augmenter localement la pluviosité et l'érosion des sols et donc la turbidité et l'eutrophisation des eaux, ce qui perturberait un peu plus les écosystèmes. De plus, nombreux sont ceux qui redoutent des phénomènes climatiques plus extrêmes au fur et à mesure que le réchauffement progresse.
-Selon le Centre commun de recherches de la Commission européenne (rapport et communiqué du 14 février 2007, il est urgent de tenir compte de l'exploitation des mers et des côtes européennes par l'homme dans les politiques visant à restreindre les incidences du changement climatique. Les premiers signes de réchauffement sont là : Au large de l'écosse, la température des eaux a augmenté de 1°C en 20 ans (1986-2006), et de 0,5°C en Méditerranée, dans une mer déjà plus chaude. Les mers ont globalement monté de 0,8 à 3 mm. Les pluies torrentielles, sécheresses, inondations sont plus fréquentes (au nord du Royaume-Uni, «la fréquence des tempêtes d'hiver et des conditions météorologiques extrêmes a doublé au cours des 50 dernières années».
-Variations climatiques:
-En cas de réchauffement climatique, le moteur qui anime les courants marins serait menacé. Effectivement, les courants acquièrent leur énergie cinétique lors de la plongée des eaux froides et salées, et donc denses, dans les profondeurs de l'océan Arctique. Or, l'augmentation de la température devrait accroître l'évaporation dans les régions tropicales et les précipitations dans les régions de plus haute latitude. L'océan Atlantique, en se réchauffant, recevrait alors plus de pluies, et en parallèle la calotte glaciaire pourrait partiellement fondre.
-Dans de telles circonstances, une des conséquences directes serait un apport massif d'eau douce aux abords des pôles, entraînant une diminution de la salinité marine et donc de la densité des eaux de surface. Cela peut empêcher leur plongée dans les abysses océaniques. Ainsi, les courants tels que le Gulf Stream pourraient ralentir ou s'arrêter, et ne plus assurer les échanges thermiques actuels entre l'équateur et zones tempérées.
-Selon certaines thèses, ce phénomène d'arrêt du Gulf Stream, dû au réchauffement climatique, pourrait engendrer un effet paradoxal : par son inégale distribution de la chaleur, une ère glaciaire en Europe et dans les régions à hautes latitudes. En effet, l'Europe se situe à la même latitude que le Québec, et la seule différence de climat réside dans le fait que l'Europe profite de l'apport thermique du Gulf-Stream. L'équateur, à l'inverse, accumulerait alors une chaleur harassante stimulant de ce fait la formation continuelle d'ouragans amenant des précipitations inégalées dans l'histoire.
-Cependant, il n'est nullement établi que le Gulf Stream soit la cause des hivers doux en Europe. En effet, Richard Seager a publié en 2002 la seule étude scientifique sur l'influence du Gulf Stream sur le climat . Ses conclusions sont sans appel : l'effet du Gulf Stream est un mythe et a un effet négligeable sur le climat en Europe. La différence entre les températures hivernales entre l'Amérique du Nord et l'Europe est dû au sens des vents dominants (vent continental glacial du nord sur la côte est de l'Amérique du Nord et vent océanique de l'ouest en Europe) et à la configuration des montagnes rocheuses.
-Glaces polaires:
-Le bilan sur les glaces polaires est contrasté. On constate bien un recul des glaces polaires sur le pourtour des terres arctiques et antarctiques, et les mers polaires sont plus navigables qu'elles ne l'ont jamais été. Mais dans le même temps, l'épaisseur de la glace augmente dans la partie centrale de l'Antarctique, et du Groenland. En effet, le réchauffement atmosphérique s'y accompagne d'une augmentation des précipitations (très faibles en temps normal) et donc de l'enneigement. Les deux effets devraient se faire équilibre pendant quelques décennies, jusqu'à ce que l'expansion des glaciers atteigne son point limite (écoulement des glaces vers la mer).
-Certains effets: « positifs » ?
-Localement (hors des zones sèches et chaudes qui pourraient le devenir encore plus) et/ou dans un premier temps, un accroissement de la température conjoint à celui de la concentration de CO2 dans l'air et les pluies, avec ? et des températures pourrait améliorer la productivité des écosystèmes, mais au delà d'un certain seuil, suite à des tests en laboratoire et en extérieur, les modèles du GIEC prédisent qu'un taux de CO2 ne bénéficierait plus aux plantes, les effets négatifs pouvant alors l'emporter. Les satellites montrent que la productivité de l'hémisphère Nord a augmenté depuis 1982, mais pour partie aussi à cause de l'eutrophisation générale des écosystèmes, les pluies elles-même apportant des engrais d'origine agricole (nitrates) là où ils étaient autrefois absents.
L'augmentation de la biomasse n'est par ailleurs pas nécessairement bénéfique, la biodiversité risquant d'encore régresser, même si quelques espèces en profiterait. Enfin, l'augmentation de l'évapotranspiration en été, liée à une productivité dopée par le CO2, en cas de sécheresse brutale diminuerait la résilience écologique, tout en aggravant le risque d'incendies de forêts avec relargage de CO2 et dégradation des sols.
On ignore aussi à partir de quand les écosystèmes (marins notamment) réagiront négativement à l'acidification des eaux par dissolution de quantités croissante d'acide carbonique.
-D'un point de vue économique, une diminution des glaces polaires ouvrirait de nouvelles routes commerciales pour les navires, en rendant aussi le pétrole local plus facile à extraire, mais pourrait être facteur de régression de nombre d'espèces (dont plancton et poissons de haute valeur commerciale).
-Une augmentation de la biomasse totale ne compenserait probablement pas un recul d'espèces cultivées, pêchées et chassées. Le bilan global ne peut à ce jour être calculé, mais il pourrait être désavantageux, même dans les zones où les effets positifs se feraient le plus sentir. Pour le GIEC mis en balance avec les effets négatifs, ces quelques aspects positifs ne permettent pas de considérer le réchauffement climatique comme globalement bénéfique.
-Surprises :
-Les scientifiques nomment ainsi des emballements de la machine climatique lorsqu'un seuil est dépassé. Dans un langage plus cru, on les appelle bombe à carbone. Des "surprises" ont déjà été observées lors de précédents réchauffements climatiques, à la fin d'une ère glaciaire. Le climat peut ainsi se réchauffer en quelques années de plusieurs degrés. Un exemple concerne les hydrates de méthane. Le méthane (CH4, qui n'est autre que le gaz naturel, à quelques "impuretés" près), est un gaz à effet de serre 23 fois plus réchauffant que le CO2. Il se forme lorsque la décomposition de la matière organique s'effectue avec un manque d'oxygène, et sous l'action de bactéries, un processus nommé méthanisation . Les sols humides (marais) sont très propices à cette création de méthane, qui est alors libéré dans l'atmosphère (cela peut donner lieu à des inflammations spontanées et l'on peut observer des feux follets). Si le sol est de plus gelé, le méthane reste piégé dans la glace sous la forme d'hydrates de méthane. Le sol de Sibérie est ainsi un immense réservoir de méthane (sans doute trop diffus pour être exploité industriellement) : le département des études géologiques des USA a évalué que ce réservoir pouvait être de la même ampleur que tout le gaz, le pétrole et le charbon réunis ! Cependant, le magazine Science & Vie d'avril 2006 donnait plutôt comme valeur 1 400 Gt, comparativement à 5000 Gt pour l'ensemble des combustibles fossiles. Si le sol se réchauffe, la glace fond et libère le méthane, ce qui a pour conséquence immédiate un emballement du réchauffement...
-Un autre type de surprises est l'arrêt (ou le ralentissement) de la circulation des océans. L'océan capte aujourd'hui le tiers du CO2 émis par les activités humaines. Mais si les courants océaniques s'arrêtent, les couches d'eau superficielles vont se saturer en CO2 et ne vont plus en capter comme aujourd'hui. Pire : la quantité de CO2 que peut absorber un litre d'eau diminue à mesure que l'eau se réchauffe. Ainsi, du CO2 pourrait être relargué si les océans ne circulent plus comme aujourd'hui. En outre, l'accumulation de CO2 dans les océans conduit à l'acidification de ces derniers, ce qui pourrait affecter l'écosystème marin.
-Le moteur de la circulation des océans est de deux types : l'eau en se rapprochant des pôles se refroidit et devient donc plus dense. De plus, l'eau de mer qui gèle rejette son sel dans l'eau liquide : la glace est de l'eau douce. Ainsi, l'eau de mer au voisinage des calottes de glace se charge en sel et devient à nouveau plus dense. L'eau plonge donc et alimente la pompe : en surface, de l'eau plus chaude est aspirée. L'eau du fond remonte donc dans les zones des tropiques et/ou équatoriales. Si les calottes de glace fondent, la pompe se bloque : en effet l'eau qui plonge provient de la calotte et non plus de l'eau refroidie en provenance des tropiques ! Un effet similaire est observé si les précipitations augmentent aux hautes latitudes (ce qui est fort prévisible) : l'eau qui plongera sera l'eau de pluie... On risque d'avoir un arrêt du Gulf Stream.
-Déplacements de population :
-D'ores et déjà un certain nombre de populations ont commencé à migrer des lieux à risques vers d'autres lieux qu'elles estiment plus sûrs :
-Les habitants de la localité de Lateu, sur l'île de Tegua, dans l'archipel de Vanuatu, au milieu de l'Océan Pacifique ont commencé à démonter leurs maisons en bois pour déplacer leur village 600 mètres plus haut.
-Les deux mille habitants des îles Carteret , au large de la Papouasie-Nouvelle-Guinée, et dont les palmiers baignent souvent dans l'eau, ont commencé à quitter leurs villages pour s'installer, à quatre heures de bateau au sud-ouest, sur l'île Bougainville.
-Modifications du mode de vie :
-Après s'être plaints d'avoir de plus en plus chaud en 2006, les Inuits du Grand Nord québécois, ont obtenu une réduction des tarifs d'électricité. En juin, la température ayant atteint 31 °C pendant près d'une semaine, Larry Watt, le bien-nommé maire de Kuujjuak, la capitale du Nunavik, a passé commande d'une dizaine de climatiseurs pour le conseil municipal.
-Économie :
-Un rapport de 700 pages de sir Nicholas Stern, économiste anglais, estime que le réchauffement climatique entraînerait une récession économique grave et en chiffre le coût économique à 5500 milliards d'euros
-Mesures en réponse au réchauffement climatique :
-Les gouvernements ont besoin de prédictions des tendances générales afin de pouvoir prendre des décisions politiques nécessaires à éviter des impacts indésirables.
-Le réchauffement planétaire est étudié par de nombreux experts, et en particulier au niveau mondial, par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) en anglais. Les rapports fournis par le GIEC/IPCC servent de base aux discussions scientifiques et politiques.
-La prédiction d'augmentation de température de 1,5°C à 7°C pour le siècle à venir, pourrait être ramenée à des valeurs inférieures à condition que des mesures environnementales sévères soient prises ou qu'un réel compétiteur aux technologies du pétrole émerge afin de permettre l'abandon de l'exploitation des ressources fossiles. La recherche en vue de trouver un remplaçant au pétrole a débuté depuis plusieurs années. En dépit des succès liés au secteur des énergies renouvelables, du nucléaire et surtout d'un changement de mode de vie et de consommation, le remplacement définitif aux carburants fossiles se fait attendre. Références : Énergie éolienne, Énergie hydroélectrique, Énergie géothermique, Énergie solaire, l'énergie hydrolienne, Pile à combustible, Énergie nucléaire, Stockage géologique du dioxyde de carbone.
-Par ailleurs des réponses sont également apportées par la société civile. Les ONG et associations locales mènent des campagnes et actions de lobbying. En France, les ONG de protection de l'environnement et les associations concernées se sont regroupées au sein du Réseau Action Climat (RAC). Le Réseau Action Climat France participe aux négociations internationales, rédige des propositions nationales et met en place des actions régionales et locales.
