Réchauffement climatique

Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, ou réchauffement global, est un phénomène d'augmentation de la température moyenne des océans et de l'atmosphère terrestre, mesuré à l'échelle mondiale sur plusieurs décennies, et qui traduit une augmentation de la quantité de chaleur de la surface terrestre. Dans son acception commune, ce terme est appliqué à une tendance au réchauffement global observé depuis le début du XX^e siècle.

En 1988, l'ONU crée le groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) chargé de faire une synthèse des études scientifiques sur cette question. Dans son dernier et quatrième rapport, auquel ont participé plus de 2 500 scientifiques de 130 pays^[1], le GIEC affirme que le réchauffement climatique depuis 1950 est très probablement^{[c 1]} dû à l'augmentation des gaz à effet de serre d'origine anthropique. Les conclusions du GIEC ont été approuvées par plus de quarante sociétés scientifiques et académies des sciences, y compris l'ensemble des académies nationales des sciences des grands pays industrialisés^[2]. Dans une étude publiée fin 2012, qui a compilé et comparé des simulations issues de vingt modèles informatiques différents et des informations issues des observations satellites, une équipe de climatologues du Lawrence Livermore National Laboratory^[3] du département de l'Énergie des États-Unis (DoE) et de 16 autres organisations a conclu que les changements de température de la troposphère et de la stratosphère sont bien réels et qu'ils sont clairement liés aux activités humaines^[4].

Les projections des modèles climatiques présentées dans le dernier rapport du GIEC indiquent que la température de surface du globe est susceptible d'augmenter de 1,1 à 6,4 °C supplémentaires au cours du XXI^e siècle. Les différences entre les projections proviennent de l'utilisation de modèles ayant des sensibilités différentes pour les concentrations de gaz à effet de serre et utilisant différentes estimations pour les émissions futures. La plupart des études portent sur la période allant jusqu'à l'an 2100. Cependant, le réchauffement devrait se poursuivre au-delà de cette date, même si les émissions s'arrêtent, en raison de la grande capacité calorifique des océans et de la durée de vie du dioxyde de carbone et des autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

Des incertitudes sur la hausse de température globale moyenne subsistent du fait de la précision des modélisations employées, et des comportements étatiques et individuels présents et futurs. Les enjeux économiques, politiques, sociaux, environnementaux, voire moraux, étant majeurs, ils suscitent des débats nombreux, à l'échelle internationale, ainsi que des controverses. Néanmoins l'impact économique, sociologique, environnemental voire géopolitique de ces projections est globalement négatif à moyen et long terme^[5].

Le premier objectif déclaré de la COP 21 (Conférence Paris Climat) de décembre 2015 est d'ailleurs de maintenir le réchauffement climatique mondial en-deçà de 2 °C d’ici 2100 par rapport à l’ère préindustrielle.

Observations liées au réchauffement climatique actuel

Divers changements observés dans le monde ont conduit à la conclusion de l'existence d'un réchauffement climatique planétaire :

En France, un observatoire national sur les effets du réchauffement climatique (ONERC), créé en 2001, compile les observations ;

En Europe, la dernière évaluation (2012, par l'AEE)^[6] a conclu à l'imminence de nouveaux impacts négatifs, dont économiques ; comme prévu par la plupart des modèles, les températures moyennes ont augmenté en Europe, et les précipitations ont diminué au sud et augmenté au Nord. Les glaces arctiques et groenlandaises ont continué à régresser, de même que de nombreux glaciers européens (les glaciers alpins ont presque perdu deux tiers de leur masse de 1850 à 2010), alors que le permafrost s'est réchauffé et que le manteau neigeux tend à diminuer^[6]. Les crises climatiques (pics et vagues de chaleur, inondations, sécheresses) sont de plus en plus coûteuses en Europe, et inégalement réparties (notamment car les activités humaines sont croissantes dans les zones à risque ; zones qui devraient s'agrandir avec le dérèglement climatique)^[6]. Sans dispositifs d'adaptation, les coûts générés par des événements extrêmes attendus (plus intenses et plus fréquents) devraient régulièrement augmenter et aggraver certaines inégalités. Selon Jacqueline McGlade, directrice de l'AEE^[7], tous les acteurs de l’économie, dont les ménages, doivent s’adapter et réduire leurs émissions.

En Europe, la décennie 2002-2011 a été la plus chaude depuis que l'on dispose de données météo (températures moyenne du sol dépassant de 1,3 °C la moyenne « préindustrielle » et qui pourraient après 2050 dépasser de 2,5 à 4 °C la moyenne des années 1961-1990).

Des dizaines de milliers de morts sont attribuées aux vagues de chaleur (plus fréquentes, plus longues)^[6]. Le nombre de morts de froid en Europe devrait en revanche diminuer^[6]. Les inondations devraient augmenter au nord et les sécheresses au sud. L'Arctique se réchauffe plus vite que les autres régions européennes, entraînant un doublement de la fonte de la calotte groenlandaise de 1990 à 2010 (250 milliards de tonnes de glace perdues/an de 2005 à 2009). La mer a monté en Europe d'environ 1,7 mm/an au cours du XX^e siècle, avec une accélération (3 mm/an) au cours des dernières décennies, avec des variations isostatiques locales^[6]. Des impacts sont attendus sur la flore (floraison plus précoce et/ou tardive, maladies des arbres..., mais aussi sur la faune (zoonoses, changement d'aire de répartition) et les maladies (tiques, certains moustiques et phlébotomes remontent plus au nord et en altitude). La saison pollinique est en 2012 plus longue d'environ dix jours qu'en 1960)^[6]. Le plancton se modifie et - hors milieux marins - la vitesse de migration/adaptation de beaucoup d'espèces est insuffisante par rapport à la rapidité des dérèglements biogéoclimatiques, ce qui aggrave les risques de disparition. Les rendements agricoles devraient diminuer au sud et peut-être augmenter au nord^[6]. Le chauffage hivernal est moins nécessaire, mais la climatisation estivale compense ces économies ; à la saison où les réacteurs nucléaires sont le plus à l'arrêt ou commencent parfois déjà à manquer d'eau pour leur refroidissement^[8]. Une nouvelle stratégie d'adaptation européenne est en préparation pour mars 2013^{. [9]}. Un site internet Climate-ADAPT offre de l'information et des conseils sur l'adaptation au changement climatique.

Selon Greenpeace, le réchauffement se traduit par un dérèglement climatique général déjà perceptible. Les événements météorologiques extrêmes sont de plus en plus fréquents, de plus en plus intenses : canicules, sécheresses, inondations dues à des crues exceptionnelles, tempêtes, etc^[10].

Évolution des températures

Les mesures terrestres de température réalisées au cours du XX^e siècle montrent une élévation de la température moyenne. Ce réchauffement se serait déroulé en deux phases, la première de 1910 à 1945, la seconde de 1976 à aujourd'hui^[11]. Ces deux phases sont séparées par une période de léger refroidissement. Ce réchauffement planétaire semble de plus corrélé avec une forte augmentation dans l'atmosphère de la concentration de plusieurs gaz à effet de serre, dont le dioxyde de carbone, le méthane et le protoxyde d'azote^[12].

Les dix années les plus chaudes entre 1880 et 2014 d'après les mesures des stations météorologiques au sol et à la surface des océans (Écarts par rapport à la moyenne 1951–1980)

	stations sol + océans[13]		stations au sol seules[14]
	Années	Écarts/moyenne	Années	Écarts/moyenne
1	2014	+0,68 °C	2010	+0,92 °C
2	2010	+0,66 °C	2014	+0,86 °C
3	2005	+0,65 °C	2005	+0,86 °C
4	2007	+0,62 °C	2007	+0,85 °C
5	1998	+0,61 °C	2013	+0,82 °C
6	2013	+0,60 °C	1998	+0,82 °C
7	2002	+0,60 °C	2009	+0,79 °C
8	2006	+0,59 °C	2011	+0,78 °C
9	2003	+0,59 °C	2002	+0,77 °C
10	2012	+0,57 °C	2003	+0,77 °C

L'élévation de la température moyenne du globe entre 1906 et 2005 est estimée à 0,74 °C (à plus ou moins 0,18 °C près), dont une élévation de 0,65 °C durant la seule période 1956-2006^[15],[16].

Selon le Goddard institute for space studies (GISS) de la NASA, avec une probabilité de 43% (contre 20 % pour l'année 2010 et 15 % pour l'année 2005)^[17], l'année 2014 a été l'année la plus chaude depuis 1880 d'après les analyses convergentes des scientifiques de la NASA et de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ; les dix années les plus chaudes enregistrées sont toutes, sauf 1998, postérieures à 2000. Depuis 1880, la température moyenne à la surface de la Terre s'est réchauffée de 0,8 °C^[18]. La précédente année record était 2010, malgré un net refroidissement de certaines zones de l'hémisphère nord par La Niña^[19], et malgré les effets d'une faible activité solaire. Le réchauffement s'est globalement poursuivi sans discontinuer de 1980 à 2010, sur trente ans, intervalle de temps généralement considéré par les météorologues comme suffisant à titre de tendance sur le court terme^[20].

Le quatrième rapport du GIEC estime comme « très probable » le fait que les températures moyennes dans l'hémisphère nord aient été plus élevées pendant la seconde moitié du XX^e siècle que durant n'importe quelle autre période de cinquante ans au cours des cinq derniers siècles, et « probable » le fait qu'elles aient été les plus élevées depuis 1 300 ans au moins^{[a 1]}.

Précipitations

Selon le quatrième rapport du GIEC, la répartition des précipitations s'est modifiée au cours du XX^e siècle. En particulier, les précipitations auraient fortement augmenté dans l'est de l’Amérique du Nord et du Sud, dans le nord de l'Europe et dans le nord et le centre de l'Asie, tandis qu'elles diminuaient au Sahel, en Méditerranée, en Afrique australe et dans une partie de l'Asie du Sud^{[a 1]}. D'autres experts estiment toutefois les données actuelles trop rares et incomplètes pour qu'une tendance à la hausse ou à la baisse des précipitations puisse se dégager sur des zones de cette ampleur^[21]. On observe également depuis 1988 une diminution notable de la couverture neigeuse printanière aux latitudes moyennes de l'hémisphère nord. Cette diminution est préoccupante car cette couverture neigeuse contribue à l'humidité des sols et aux ressources en eau^[15].

Fonte de la banquise

Plusieurs études indiquent que les banquises sont en train de se réduire. La surface des glaces de mer à la fin de l'été a connu une décroissance très rapide, passant de 8,5 millions de km² pendant la période 1950-1975 à 5,5 millions de km² en 2010^[22]. Le satellite spécialisé CryoSat-2 fut mis en orbite en avril 2010^[23] après l'échec du premier satellite CryoSat en 2005. Il doit fournir des informations plus précises sur les quantités de glace polaire^[24].

En Arctique

Des observations par satellite montrent que ces banquises perdent de la superficie dans l'océan Arctique^[25]. Par ailleurs, un amincissement de ces banquises, en particulier autour du pôle nord, a été observé^[26].

L'âge moyen des glaces, sur la période 1988-2005, est passé de plus de six ans à moins de trois ans^[27]. La réduction de l'étendue moyenne de la banquise arctique depuis 1978 est de l'ordre de 2,7 % par décennie (plus ou moins 0,6 %), son étendue minimale en fin d'été diminuant de 7,4 % par décennie (plus ou moins 2,4 %)^[15].

Le réchauffement dans cette région est de l'ordre de 2,5 °C^[28] (au lieu de 0,7 °C en moyenne sur la planète), et l'épaisseur moyenne des glaces a perdu 40 % de sa valeur entre les périodes 1958-1976 et 1993-1997^[29].

2007 marque un minimum de la banquise en été^[30]. Cette année-là, les observations satellitaires constatent une accélération de la fonte de la banquise arctique, avec une perte de 20 % de la surface de la banquise d'été en un an^[31].

Les observations menées pendant l'expédition Tara, une initiative privée sous l'égide du programme européen Damoclès (Developping Arctic Modelling and Observing Capabillities for Long-term Environmental Studies)^[32] de septembre 2006 à décembre 2007, indiquent que les modifications entamées dans l'océan Arctique sont profondes et irréversibles^[33]. Par ailleurs, le Groenland a vu ses glaciers se réduire de 230 à 80 milliards de tonnes par an de 2003 à 2005, ce qui contribuerait à 10 % des 3 mm actuels d'élévation annuelle du niveau des mers^[34].

Une étude datant de 2010 montre une anticorrélation et un basculement bipolaire entre les températures des pôles durant le XX^e siècle : quand un pôle se réchauffe, l'autre se refroidit, et les phases de réchauffement/refroidissement se succèdent par cycles de quelques dizaines d'années^[35]. Le lien entre les deux pôles serait l'océan Atlantique. Selon les auteurs, « l'accélération récente du réchauffement de l'Arctique résulte d'un renforcement positif de la tendance au réchauffement (due à l'accroissement des gaz à effet de serre et à d'autres forçages possibles^[pas clair]) par la phase de réchauffement due à la variabilité climatique multidécennale (due aux fluctuations de la circulation de l'océan Atlantique ».

La disparition de la banquise en été diminue l'albédo de l'Arctique, renforçant le réchauffement de l'Océan Arctique pendant cette saison. Une partie de la chaleur accumulée est transmise à l'atmosphère pendant l'hiver, modifiant la circulation des vents polaires. Ces changements entraîneraient des incursions d'air arctique aux latitudes moyennes expliquant les épisodes hivernaux rudes ayant touché les États-Unis ou l'Europe pendant les hivers 2010 à 2012. Cependant, les statistiques sur ces phénomènes sont encore trop récentes pour tirer une conclusion définitive^[36].

Dans le Guardian, du 17 septembre 2012, Peter Wadhams, directeur du département de physique de l'océan polaire à l'université de Cambridge, en Angleterre, affirme que la banquise arctique pourrait avoir totalement disparu en été d'ici 2016^[37].

En Antarctique

En Antarctique, les mesures par satellites (faites depuis 1979), ne montrent pas actuellement de diminution totale de surface, contrairement à la banquise Arctique^[38]. Cependant, on observe des zones d'amincissement et un certain nombre de phénomènes exceptionnels. Ainsi, 3 500 km² de la banquise Larsen B, (l'équivalent en surface des deux tiers d'un département français), se sont fragmentés en mars 2002, les premières crevasses étant apparues en 1987. Cette banquise était considérée comme stable depuis 10 000 ans^[39]. Au mois d’avril 2009, la plaque Wilkins, dont la superficie était naguère de 16 000 km², s'est également détachée^[40]. D'une manière générale, la superficie de la banquise entourant le continent antarctique augmente de manière régulière depuis trente ans^[41],[42]. Les scientifiques s'interrogent sur les raisons de l'extension de ces glaces antarctiques. Parmi les explications proposées, selon une étude néerlandaise, la fonte des glaces qui recouvrent le continent pourrait être à l'origine de cette extension^[43]. En effet, l'eau de fonte provoquerait un refroidissement de la mer en surface, ce qui favoriserait la formation de glace de mer.

Une étude de la NASA et de l'Université de Californie à Irvine publiée en mai 2014 dans les revues Science et Geophysical Research Letters conclut qu'une partie de l'Inlandsis Ouest-Antarctique, fondant rapidement, semble être dans un état de déclin irréversible, rien ne pouvant stopper les glaciers ; quarante ans d'observation du comportement des six plus grands glaciers de cette région de la mer d'Amundsen dans l'Antarctique occidental (Pine Island, Thwaites, Haynes, Smith, Pope et Kohler) indiquent que ces glaciers « ont passé le point de non-retour » ; ils contribuent déjà de façon significative à l'élévation du niveau marin, relâchant annuellement presque autant de glace dans l'océan que l'inlandsis du Groenland entier ; ils contiennent assez de glace pour élever le niveau général des océans de 4 pieds (1,2 mètres) et fondent plus vite qu'attendu par la plupart des scientifiques ; pour l'auteur principal (Eric Rignot), ces découvertes impliquent une révision à la hausse des prévisions actuelles d'élévation du niveau marin^[44].

La paléoclimatologie cherche à mieux comprendre ce qui s'est passé lors des déglaciations précédentes, notamment après le dernier maximum glaciaire (survenu il y a - 26 000 à - 19 000 ans^[45]). On sait que le pôle nord a irrégulièrement perdu ou gagné d'importantes quantités de glace, mais peu d'information était disponible pour le pôle sud jusque vers 2010. Ce que l'on connaissait de la réaction de la calotte antarctique face au dernier réchauffement postglaciaire était essentiellement basé sur des chrono-séquences issues d'analyses isotopiques. Ces analyses provenaient d'une part de quelques carottes de glace et d'autre part de carottages de sédiments marins^[46], temporellement assez peu précises et géographiquement limitées à quelques zones terrestre ou marines peu profondes^[47],[48].

Depuis peu l'étude de dépôts marins de couches de débris massivement transportés par les icebergs (dénommés « BIRD » pour iceberg-rafted debris) a permis de reconstituer rétrospectivement la dynamique de la perte de glace de l'Antarctique dans les millénaires précédents et de la comparer avec des données similaires depuis plus longtemps disponibles et utilisés pour l'Atlantique Nord^[49]. Selon les données disponibles en 2014, il y a huit événements documentés de flux accru d'export d'icebergs à partir de diverses parties de la calotte antarctique entre 20 000 ans avant nos jours et 9 000 ans, ce qui ne correspond pas aux scénarios précédents selon lesquels le principal retrait glaciaire aurait été lancé par une fonte des glaces^{[47],[50],[51],[52]} continue jusqu'à la fin de l'Holocène.

Le flux maximum de grands icebergs largués par la banquise antarctique s'est produit il y a environ 14 600 ans, c'est la première preuve directe d'une contribution de l'Antarctique à une brutale montée du niveau océanique. Selon Weber & al (2014), les modèles de simulations climatiques intégrant ce type de forçage font envisager des rétroactions positives, et suggèrent que de petites perturbations de la calotte glaciaire pourraient contribuer à un mécanisme possible d'élévation rapide du niveau marin^[53].

Calottes polaires

Le bilan de masse des calottes polaires de l'Antarctique et du Groenland est négatif depuis une dizaine d’années, même si certaines régions de l'Antarctique s’épaississent par suite de précipitations neigeuses accrues. La perte de masse s'effectue dans les zones côtières en raison de l'écoulement rapide de certains glaciers vers l'océan^[22].

En juillet 2015, une équipe internationale de 17 climatologues, venant des États-Unis, de France, d’Allemagne et de Chine, dirigés par James Hansen, a publié une étude qui conclut au caractère hautement dangereux (« highly dangerous ») du changement climatique même limité à 2°C. Cette étude reste encore sous la forme d’un discussion paper, un article soumis à la discussion des spécialistes, dans Atmospheric, Chemistry and Physics, une revue en accès libre de l’Union européenne des géosciences. Cette équipe souligne que le coût économique et social de la perte de fonctionnalités des cités côtières est incalculable en pratique. Or le dernier rapport du groupe-1 du Giec, publié en septembre 2013, ne le mentionne pas, en fixant à 0,8 mètre au maximum l’élévation du niveau marin d’ici la fin du siècle. Mais ce chiffre ne tient pas compte d’une possible déstabilisation des calottes, les experts ayant considéré que ce sujet n’était pas assez mûr. L'étude scientifique s'appuie sur des observations du climat d’il y a 130 000 ans, lors de l’interglaciaire qui a précédé le nôtre, baptisé Eémien, période d’environ 15 000 ans qui affiche des températures moyennes d’environ 2°C de plus que celles d’avant la révolution industrielle. Certes la cause de ce réchauffement se situait dans une configuration orbitale dont les effets étaient amplifiés par les rétroactions climatiques de la planète, et non dans un effet de serre boosté par les émissions dues à l’énergie fossile comme aujourd’hui, mais la fin de cet interglaciaire, alors que la cause initiale du réchauffement - la mécanique céleste réchauffant plus l’hémisphère Nord durant l’été boréal - n’opérait plus, semble paradoxale : c’est à ce moment que le niveau marin s’élève d’environ 6 mètres au-dessus du niveau actuel d’après l’analyse de coraux australiens ; la seule explication possible est une perte de glace massive et rapide des deux calottes polaires, probablement liée à une modification brutale des circulations océaniques. Les chercheurs ont donc exploré des scénarios d’effondrement des calottes : lorsqu'ils supposent la fonte accélérée du Groenland, l’Atlantique nord et l’Europe sont plus froids qu’aujourd’hui vers 2100. Si les deux calottes sont déstabilisées simultanément, une Terre de contrastes extrêmes apparaît, avec des latitudes élevées et moyennes plus froides qu’aujourd’hui, tandis que les régions tropicales seraient plus chaudes, configuration dramatique, en particulier pour l'agriculture. Les chercheurs reconnaissent ne pas avoir de preuves, mais insistent sur la nécessité d'étudier un tel scénario^[54].

Fonte du pergélisol

On observe un réchauffement et une fonte partielle du pergélisol arctique. Entre un tiers et la moitié du pergélisol de l'Alaska n'est plus qu'à un degré de la température de dégel. En Sibérie, des lacs issus de la fonte du pergélisol se forment, provoquant des dégagements importants de méthane. Le dégagement de méthane est de l'ordre de 14 à 35 millions de tonnes par an sur l'ensemble des lacs arctiques. L'analyse au carbone 14 de ce méthane prouve que celui-ci était gelé depuis des milliers d'années^[55].

Recul des glaciers de montagne

À quelques exceptions près^{[N 1]}, la plupart des glaciers montagnards étudiés sont en phase de recul. Le recul des glaciers continentaux est observé de façon quasi généralisée depuis 3 à 4 décennies, avec une nette augmentation au cours des vingt dernières années^[22].

De nombreux travaux^{[N 2]} documentent ce recul et cherchent à l'expliquer. Un tel recul semble tout à fait cohérent avec un réchauffement du climat, cependant cette hypothèse n'est pas certaine, certains glaciers ayant commencé à reculer au milieu du XIX^e siècle^{[b 1]}, après la fin du petit âge glaciaire. L'avancée ou le recul des glaciers sont récurrents et liés à de nombreux facteurs, parmi lesquels les précipitations ou le phénomène El Niño jouent un rôle important. Par exemple le recul actuel de la mer de Glace à Chamonix découvre des vestiges humains du Moyen Âge^[57], preuve que le glacier a déjà reculé davantage que de nos jours à une période historiquement proche.

Le recul des glaciers de montagne, notamment à l'ouest de l'Amérique du Nord, en Asie, dans les Alpes, en Indonésie, en Afrique (dont le Kilimandjaro), et dans des régions tropicales et subtropicales d'Amérique du Sud, a été utilisé comme preuve qualitative de l'élévation des températures globales depuis la fin du XIX^e siècle par le GIEC dans son rapport de 2001^[58],[59].

Les causes du recul du glacier du Kilimandjaro en Afrique sont débattues et sont un bon exemple de la complexité du réchauffement climatique et de la circonspection nécessaire dans l'analyse des données. Pour certains climatologues, ce recul est dû à une diminution des chutes de neige depuis le XIX^e siècle^[60]. Pour d'autres, le réchauffement climatique est en cause, du fait que les glaciers tropicaux sont en phase de régression partout sur la planète et que les glaces du Kilimandjaro ont résisté à une longue sécheresse il y a 4 000 ans^[61].

En ce qui concerne les glaciers himalayens, il faut souligner le nombre limité de données. Une étude de 2006 observe qu'une augmentation du ruissellement saisonnier des glaciers de l'Himalaya a entraîné une augmentation de la production agricole en Inde du nord au cours du XX^e siècle^[62]. Des données fiables n'existaient en 2007 que pour 50 glaciers indiens, sur plus de 9 500^[63]. Selon un rapport de 2009 du ministère Indien de l'environnement, les glaciers de l'Himalaya qui constituent les sources des plus grandes rivières d'Asie — Gange, Indus, Brahmapoutre, Yangtze, Mekong, Salween et fleuve Jaune — sont en recul. Cependant ce rapport reste prudent dans ces conclusions^[64]:

« Il est prématuré d'affirmer que les glaciers himalayens reculent anormalement à cause du réchauffement climatique. Un glacier est influencé par tout un ensemble de facteurs physiques et par une interconnexion complexe des facteurs climatiques. »

Dans les Andes, le glacier du Chacaltaya, qui abritait la plus haute station de ski, a totalement disparu en 2009. D'une façon générale, les glaciers andins tropicaux ont diminué de 30 à 50% en 30 ans^[65]. Du fait de cette diminution, l'alimentation en eau de La Paz, capitale de la Bolivie pourrait devenir problématique^[66].

Effets géophysiques et sismiques

La fonte rapide d'une partie de la cryosphère (glaciers de haute-montagne, mais surtout calottes glaciaires) a des effets géophysiques ; la fonte de tout masse importante de glace s'accompagne de déplacements de la gravité^[67] et par suite d'une déformation de la Terre considérée comme viscoélastique^[68] (mesurable par les mesures GPS, inclinométriques (aussi utilisée pour mesurer des déformations du sol induites par l'eau de barrages ou d'aquifères^[69]) et gravimétriques près des zones affectées^[70],[71]. L'ampleur de ces effets est plus marquée dans les régions polaires et sub-polaires^[72].

Dans la suite du rebond post-glaciaire, qu'elle pourrait exacerber, cette fonte induit une nouvelle répartition des masses d'eau (volumes de glaces peu mobiles transformés en masse d'eau liquide et très mobile contribuant à une rapide redistribution spatio-temporelle de masse) que l'on commence à pouvoir mieux mesurer^[73] et qui pourrait modifier la forme du géoïde^[74],[75].

D'après les données^[76] collectées par le satellite européen Goce (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer)^[77], de 2009 à 2012 et par son prédécesseur Grace^{[78],[79],[80]} (moins précis), la fonte d'une partie des glaces de l'Antarctique occidental a significativement modifié le champ de gravité^[81] d'une région où depuis 2009, la perte annuelle de glace a été multipliée par trois (de 2011 et 2014, le volume global de la calotte glaciaire australe a diminué en moyenne de quelque 125 kilomètres cubes par an), ce que confirme le radar altimétrique (radioaltimètre) du satellite CryoSat.

Par des jeux de rééquilibrages ou « ajustements isostatiques glaciaires » (ou GIA pour "glacial-isostatic adjustment")^{[79],[82],[83]}, certaines failles et systèmes volcaniques pourraient être réactivés (des corrélations entre fonte massive de calottes et évènements sismiques ont été évoquées puis confirmées en 2009 pour des périodes géologiques récentes ; entre 12 000 et 7 000 ans où le volcanisme semble avoir été six fois plus intense, et en Islande plus de trente fois ce qu’il est de nos jours). En plus de l'allègement des pôles, il faut aussi tenir compte du poids supplémentaire de l'océan mondial lié à la montée des océans^[84].

Enfin, la fonte du pergélisol et le dégel déstabilisateur du permafrost^{[85],[86],[87]} de montagne et de l'eau qui cimente certains massifs rocheux d'altitude (Alpes par exemple^{[88],[89],[90]}) se traduisent par des déplacements de masses et des effondrements de blocs de montagnes^[91](150 écroulements recensés en 2015 dans le massif du Mont-Blanc ; essentiellement « entre 3.100 et 3.500 mètres d'altitude »"), sources de matériaux supplémentaires qui seront charriés par les torrents. Les écroulements surviennent en hiver après que la chaleur de l'été ait pénétré l'intérieur des montagnes et quand le froid revient selon Ludovic Ravanel^[92].

Effets sur les pratiques agricoles

Le climat, et en particulier les températures, ont un effet sur la date des récoltes agricoles. Une anticipation des dates clefs du développement végétal (bourgeonnement, floraison, récolte) a été observée pour l'ensemble des cultures, sous les climats tempérés et méditerranéens. Ainsi, pour le blé, la sortie des épis a lieu 8 à 10 jours plus tôt qu'il y a vingt ans^[93]. Dans de nombreux cas, les dates de vendanges sont régulièrement avancées, comme en Bourgogne^{[94],[95],[96]}. De plus ces phénomènes peuvent être décrits sur plusieurs décennies car ces dates de vendanges ont été consignées dans le passé et archivées.De tels documents sont utilisés pour déterminer les températures à des périodes où les thermomètres n'existaient pas ou manquaient de précision. Un réchauffement climatique depuis le XX^e siècle est clairement établi par l'étude de ces archives (ainsi, la date de début des vendanges à Châteauneuf-du-Pape a avancé de trois semaines en cinquante ans^[97]).

Effets sur la faune, la flore, la fonge et la biodiversité

Changements d'aires de répartition

En mer, de nombreuses espèces de poissons remontent vers les pôles^[98],[99]. Sur Terre, on observe aussi une modification de l'aire de répartition de différentes espèces animales et végétales^[98]. Cette modification est complexe et hétérogène.
Dans certains cas, les espèces et écosystèmes reculent face à la désertification ou à la salinisation. Certaines limites d'aire de répartition montent plus haut en altitude, en particulier quand l'aire de l'espèce se déplace vers le nord (ou le sud dans l'hémisphère sud), ce qui ne doit pas cacher le fait qu'en réalité, localement au moins, l'optimum pour une espèce a pu fortement descendre en altitude (là où les milieux sont plus humides, par exemple à la suite d'une fonte accrue des glaciers). Par exemple en Californie, pour 64 espèces végétales dont l'aire de répartition a été suivies depuis 1930 à 2010, la zone d'optimum climatique de ces plantes a diminué de 80 mètres d'altitude en moyenne^[100]. Un suivi^[101] fait dans 13 États européens montre que les plantes de montagne « grimpent » en altitude, mais sont alors confrontées à une concurrence accrue. Certains forestiers pensaient que le réchauffement doperait la croissance des arbres d'Alaska mais en réalité elle diminue, sans doute à cause du stress des sècheresses estivales^[102].

Le dérèglement climatique est souvent proposé comme expliquant des modifications écologiques globales. Paradoxalement, localement, à la suite des courants froids résultant de la fonte accélérée de la calotte glaciaire, des refroidissements hivernaux peuvent aussi affecter la faune. Ainsi au début de février 2011, 1 600 tortues vertes (espèce en danger) engourdies par une eau inhabituellement froide se sont échouées sur et autour de South Padre Island (Texas)^[103]. Elles sont alors plus vulnérables aux collisions avec les bateaux, à leurs prédateurs et aux échouages (sur les 860 premières tortues récupérées par des bénévoles, 750 ont survécu et ont pu être ensuite libérées)^[103]. En janvier 2010, plus de 4 600 tortues s'étaient échouées en Floride^[103].
Ceci vaut aussi pour la faune terrestre. Par exemple, l'aire de répartition de la chenille processionnaire du pin est en phase d'expansion et a atteint Orléans en 1992 et Fontainebleau en 2005. La colonisation de l'espèce pourrait atteindre Paris en 2025. Selon l'INRA, cette expansion est emblématique de la propagation des bioagresseurs des espèces forestières grâce au réchauffement climatique^[104].

Le Muséum national d'histoire naturelle a mis en place depuis plusieurs années des systèmes de suivi des espèces. Le suivi temporel des oiseaux communs (STOC)^[105] montre par exemple qu'en vingt ans, les communautés d'oiseaux en France se sont globalement déplacées de 100 km vers le nord^[106].

Changements physiologiques des organismes

Chez de nombreuses espèces, l'insularisation écologique (qui augmente lors des glaciations (phénomène des refuges glaciaires) mais qui augmente aussi en cas de réchauffement sur les littoraux, à cause la montée des océans^[107], des modifications des précipitations ou de la saisonnalité^[108], mais aussi le réchauffement de l'aire de répartition d'une espèce animale peuvent conduire à une diminution de la taille de l'organisme^[109] (« nanisme adaptatif »)^[110]. Selon les paléontologues Philip Gingerich et ses collègues, si la tendance au réchauffement devait se poursuivre sur le long terme, une diminution de taille, voire un véritable nanisme de certains animaux sauvages (mammifères tels que primates, chevaux et cervidés notamment) pourraient réapparaitre en adaptation aux climats chauds. Un tel phénomène a déjà eu lieu lors du Maximum thermique du passage Paléocène-Eocène (ou PETM^[111]) survenu il y a environ 56 millions d'années et ayant duré environ 160 000 ans avec une hausse des températures mondiales atteignant 9 à 14 degrés Fahrenheit à son apogée. De même lors d'un autre réchauffement global de moindre ampleur (+ 5 °F au max.) et moins long (80 000 à 100 000 ans) qui est l'ETM2 (Eocene Thermal Maximum 2), survenu environ 2 millions d'années après le PETM (soit il y a 53 millions d'années). Lors de ces deux réchauffements globaux, la taille des ancêtres de nos chevaux (Hyracotherium qui avaient la taille d'un chien), avait respectivement diminué de 30 % et 19 % lors du PETm puis de l'ETM2^[112].
Ce phénomène concerne aussi la faune du sol^[113] et ceux vivant dans l'eau^[114] où l'augmentation de la température entraine une chute du taux d'oxygène, une augmentation du CO₂ et une acidification (qui modifie la biodisponibilité du fer pour le phytoplancton marin^[115], et augmente partout celle de nombreux métaux toxiques). La sécheresse ou l'augmentation du métabolisme des ectothermes semble défavoriser les grands individus par rapport aux petits, et une majorité des organismes évolués semble s'adapter avec une croissance moindre, par un effet de rétrécissement en cascade (des producteurs primaires aux consommateurs) à la suite de la baisse des ressources alimentaires de la chaîne alimentaire.

Extinctions d'espèces, disparition d'habitats

Selon les scenarii et méthodologies retenues, les études publiées entre les années 1990 et 2015 concluaient à des résultats variés : certaines concluant à des changements minimes et d'autres à la disparition de jusqu'à 54% des espèces en raison du changement climatique^[116].

En 2015, une méta-analyse a porté sur 131 études, ayant toutes porté sur le risque de disparition de plus d'une espèce en raison des modifications du climat. Cette méta-analyse a conclu à la probabilité que « jusqu'à un sixième des espèces sur la Terre pourraient disparaître si le changement climatique reste sur sa trajectoire actuelle » (des années 2010-2015). Mais localement, dans les territoires en situation plus critique, les taux d'extinction pourront être plus élevés^[116].
Les facteurs d'extinction sont par exemple une lenteur naturelle de dispersion, ou l'existence d'obstacles aux migrations vers des zones plus clémentes. Ces obstacles sont par exemple les chaînes de montagnes, la déforestation, l'agriculture intensive ou le développement urbain. Dans d'autres cas, l'habitat disparaîtra entièrement, ou l'aire vitale deviendra trop petite pour assurer la survie de l'espèce^[116]. Pour formuler ce scénario prospectif en évitant les biais liés à des extrapolations faites à partir d'études portant sur peu d'espèces ou un territoire peu étendu, les auteurs ont choisi de surpondérer la valeur des travaux concernant un grand nombre d'espèces. Les auteurs considèrent qu'en 2015, environ 2,8% des espèces sur la Terre sont déjà en danger d'extinction pour des raisons climatiques. Le réchauffement (probable) de 2 °C en 2100 devrait conduire 5,2 autres pourcents des espèces à la disparition probable^[116]. Et si le réchauffement moyen devait atteindre 4,3 °C au-dessus des niveaux préindustriels (scénario jugé crédible par certaines études) une espèce sur six pourrait disparaitre.
En raison de la complexité des phénomènes écosystémiques, ces chiffres doivent cependant être pris avec circonspection. Sax reconnait que « Nous ne sommes que juste au début de l'évaluation de ces risques » ^[116].

Effets écoépidémiologiques

Enjeux prospectifs et de gestion du patrimoine naturel

Outre les risques d'extinction d'espèces, les éléments décrits ci-dessus peuvent avoir une grande importance pour les stratégies d'adaptation au changement climatique de protection et restauration de la biodiversité et des trames vertes et bleues nécessaires à leur déplacements (dont corridors climatiques le cas échéant). Ainsi les parcs nationaux surtout positionnés en montagne pourraient ne pas assez tenir compte d'un discret mais important phénomène de descente des « optimums » de certains végétaux^[100] qui vont souvent s'étendre sur des zones urbanisées et agricoles. Des pays comme l'Australie ont créé des corridors climatiques pour faciliter les migrations « climatiques » de faune. Les études prospectives pourraient aussi aider les scientifiques et les décideurs à mieux choisir les aires protégées et à faire évoluer leurs périmètres selon les contraintes climatiques (« Une zone mise en réserve naturelle pour préserver les espèces dans un écosystème contemporain peut devenir écologiquement inadaptée quelques décennies. ») Ceci vaut pour le milieu marin : la NOAA et d'autres appellent à la création de sanctuaires marins et de réseaux d'autres habitats protégés pour créer des corridors climatiques de migration pour aider la vie marine à s'adapter au changement climatique^[116].

Cyclones tropicaux

Le consensus scientifique dans le rapport de 2007 du GIEC est que l'intensité des cyclones tropicaux va probablement augmenter (avec une probabilité supérieure à 66 %).

Une étude publiée en 2005, remise en question depuis par une seconde étude, indique une augmentation globale de l'intensité des cyclones entre 1970 et 2004, le nombre total de cyclones étant en diminution pendant la même période^{[117],[118],[119]}. Le nombre de cyclone d'intensité 4 et 5 a presque doublé en nombre et en proportion entre 1970 et 2004^[120]. Selon cette étude, il est possible que cette augmentation d'intensité soit liée au réchauffement climatique, mais la période d'observation est trop courte et le rôle des cyclones dans les flux atmosphériques et océaniques n'est pas suffisamment connu pour que cette relation puisse être établie avec certitude. La seconde étude publiée un an plus tard ne montre pas d'augmentation significative de l'intensité des cyclones depuis 1986^[121],[122]. Ryan Maue, de l'université de Floride, dans un article intitulé Northern Hemisphere tropical cyclone activity, observe pour sa part une baisse marquée de l'activité cyclonique depuis 2006 dans l'hémisphère nord par rapport aux trente dernières années^[123]. Il ajoute que la baisse est probablement plus marquée, les mesures datant de trente ans ne détectant pas les activités les plus faibles, ce que permettent les mesures d'aujourd'hui. Pour Maue, c'est possiblement un plus bas depuis cinquante ans que l'on observe en termes d'activité cyclonique.

Par ailleurs, les simulations informatiques ne permettent pas dans l'état actuel des connaissances de prévoir d'évolution significative du nombre de cyclones lié à un réchauffement climatique^{[d 1]}. Toutefois, une simulation américaine récente^[124] montre que le nombre et l'intensité des cyclones devraient croître à l'avenir dans les zones tropicales sur tous les océans du globe sauf dans le sud-ouest du Pacifique.

Réchauffement des océans et élévation du niveau de la mer

On observe un réchauffement des océans, qui diminue avec la profondeur. L'élévation de température depuis 1960 est estimée à 0,6 °C pour les eaux de surface, et à 0,04 °C pour l'océan dans son ensemble^[126].

On estime que les océans ont absorbé à ce jour 80 à 90 % de la chaleur ajoutée au système climatique^[15],[126]. Ce réchauffement contribue pour 30 % à une montée du niveau de la mer par dilatation thermique des océans, 60 % de cette montée étant due à la fonte des glaces continentales (dont la moitié provient de la fonte des calottes polaires) et 10 % à un flux des eaux continentales vers les océans^[126]. Les données proviennent des marégraphes mis en place depuis le milieu du XIX^e siècle, secondés à partir des années 1990 par des satellites altimétriques^[127]. Leur analyse suggère que le niveau de la mer s'est élevé au cours du XX^e siècle de quelques dizaines de centimètres, et qu'il continue à s'élever régulièrement. On estime que le niveau de la mer s'est élevé de 1,8 mm par an entre 1961 et 2003^{[a 2],[128]} et de 3,4 mm par an depuis 1993^[126],[22]. Cette élévation du niveau de la mer peut aussi être observée indirectement par ses conséquences sur l'environnement, comme c'est le cas au Nouveau-Brunswick^[129].

Dans le cadre du système ARGO, 3 000 balises automatiques ont été réparties dans tous les océans en 2007 et permettront de suivre la température et la salinité des océans jusqu'à 2 000 mètres de profondeur. En Atlantique Nord, des chercheurs de l'Ifremer Brest ont confirmé les tendances au réchauffement dans les couches de surface^[130].

La courbe de la quantité de chaleur estimée dans les océans est mise à jour régulièrement par l'organisme américain de météorologie NOAA^[131].

L'élévation de température est également détectable dans les fleuves et les lacs. Ainsi, entre 1977 et 2006, la température moyenne annuelle du Rhône a augmenté de 1,5 °C, et les températures moyennes estivales de la Loire de 1,5 °C à 2 °C. Les eaux profondes du Lac Léman se sont réchauffées de 1 °C en quarante ans^[132].

Acidification des océans

Le taux d'acidité des océans a augmenté de 26 % en raison de la forte hausse des émissions de dioxyde de carbone, dont les eaux absorbent près du tiers des quantités relâchées dans l’atmosphère ; cette acidité contribue à la chute de la biodiversité^[133].

Perspectives : évolution passée des températures et conséquences

Cycles climatiques

Les variations du climat sont corrélées avec celles de l'insolation, des paramètres de Milanković, de l'albédo, des cycles solaires et des concentrations dans l'atmosphère des gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et des aérosols^{[réf. nécessaire]}.

Le climat global de la Terre connaît des modifications plus ou moins cycliques de réchauffements alternant avec des refroidissements qui diffèrent par leur durée (de quelques milliers à plusieurs millions d'années) et par leur amplitude. Depuis 60 millions d'années, la Terre connaît un refroidissement général, avec l'apparition de la calotte glaciaire antarctique il y a 35 millions d'années et de la calotte glaciaire de l'hémisphère nord il y a 4 millions d'années^[22].

Depuis 800 000 ans, le climat terrestre connaît plusieurs cycles de glaciation et de réchauffement, d'environ 100 000 ans chacun. Chaque cycle commence par un réchauffement brutal suivi d’une période chaude de 10 000 à 20 000 ans environ, appelée période interglaciaire. Cette période est suivie par un refroidissement progressif et l'installation d’une ère glaciaire. À la fin de la glaciation, un réchauffement brutal amorce un nouveau cycle. Nous vivons actuellement depuis plus de 10 000 ans dans une période interglaciaire (voir figure), et l'actuelle évolution climatique se place par rapport au réchauffement naturel postérieur à la dernière glaciation.

Grâce à l'étude des carottages de glace et plus précisément de l'analyse de la composition isotopique de l'oxygène piégé dans la glace, les températures atmosphériques des cycles glaciaires de l’ère quaternaire ont pu être reconstituées^[134]. La carotte glaciaire la plus profonde a été forée dans le cadre du projet Epica, en Antarctique, à plus de 3 500 mètres de profondeur, ceci permettant d'étudier l'histoire du climat en Antarctique depuis 800 000 ans^[135]. Les carottes de glace contiennent des bulles d'air et des indications sur la teneur en gaz de l'atmosphère d'autrefois. Ces carottages ont ainsi permis de montrer que la teneur en CO₂ dans l'atmosphère a augmenté de 30 % durant le dernier siècle alors qu'elle était à peu près stable auparavant.

Amplitudes des variations climatiques

Au cours du quaternaire, l'amplitude thermique a été de l'ordre de 10 °C, mais avec des hausses de température n'ayant jamais dépassé de plus de 4 °C la température moyenne annuelle de la fin du XX^e siècle. En revanche pour les cycles plus anciens, comme durant le Permien, la température moyenne globale a atteint 22 °C soit 8 °C de plus que la moyenne actuelle, comme on peut le voir sur le graphique ci-contre. Durant ces périodes chaudes qui ont duré plusieurs dizaines de millions d'années, la Terre était dépourvue de calottes polaires.

Le maximum thermique entre le paléocène et l'éocène, il y a 56 millions d'années, est particulièrement intéressant car il semble dû à un dégagement de gaz à effet de serre, mais étalé sur plusieurs milliers d'années^[136]. Le réchauffement total fut de 5 °C, au rythme modéré de 0,025 °C par siècle, très inférieur au rythme observé actuellement. Son impact fut important sur les espèces marines dont certaines disparurent à la suite de l'acidification des océans, les espèces animales ou végétales terrestres réussissant pour la plupart à s'adapter ou à migrer.

Temps historiques

À l'intérieur des grandes fluctuations climatiques terrestres, se trouvent des variations plus brèves et plus limitées en intensité.

Ainsi, au cours du dernier millénaire, est apparue en Europe occidentale une période chaude entre le X^e siècle^{[réf. nécessaire][137]} et le XIII^e siècle, appelée « optimum climatique médiéval » : c'est l'époque où les navigateurs vikings découvrent et baptisent le Groenland (littéralement « Pays vert ») et fondent des colonies à l'extrême sud de l'île.

De même, l'époque des Temps Modernes (1550-1850) connut une période de refroidissement que les historiens appellent le « petit âge glaciaire » caractérisé par des hivers très rigoureux, dont le terrible hiver 1708-1709. Cette année-là, les céréales manquèrent dans la plus grande partie de la France, et seuls la Normandie, le Perche et les côtes de Bretagne ont pu produire assez de grain pour assurer les semences.

En juin 1709, dans la région parisienne, le prix du pain atteignit trente-cinq sous pour neuf livres au lieu de sept sous, ordinairement. De nombreux arbres gelèrent jusqu'à l'aubier, et la vigne disparut de plusieurs régions de la France, les températures les plus basses étant atteintes entre le 10 et le 21 janvier^[138].

Selon les reconstitutions^[139] de températures réalisées par les climatologues, la dernière décennie du XX^e siècle et le début du XXI^e siècle constituent la période la plus chaude des deux derniers millénaires (voir graphique). Notre époque serait même un peu plus chaude (de quelques dixièmes de degrés) que ne le fut l'optimum climatique médiéval.

Causes

Hypothèse d'un effet de serre additionnel

L’effet de serre est un phénomène naturel : une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre vers l’atmosphère terrestre reste piégée par les gaz dits « à effet de serre », augmentant ainsi la température de la basse atmosphère (troposphère). Ces gaz sont essentiellement de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone. Environ un tiers de ce dernier a été produit par l'homme^[140]. Sans cet effet, la température de surface de la Terre serait en moyenne de 33 °C inférieure soit -19 °C^{[N 3],[141],[142],[143]}

L'augmentation actuellement observée des quantités de gaz à effet de serre, comme le CO₂, contribue à renforcer l'effet de serre. On estime que, depuis 1750, 2 000 gigatonnes de dioxyde de carbone ont été émises dans l'atmosphère du fait des activités humaines, et que sur ce total, 800 gigatonnes y sont restées accumulées^[144]. Les concentrations actuelles de CO₂ dans l'atmosphère surpassent de loin les taux des 650 000 dernières années. Elles sont passées de 280 ppm vers 1750 à 379 ppm en 2005, et ont dépassé 400 ppm en 2013. Les concentrations de méthane sont passées de 715 ppb à 1 774 ppb^{[a 3]}.

Par ailleurs, la vitesse de croissance du taux de CO₂ dans l'atmosphère augmente également, passant de +1,5 ppm par an de 1970 à 2000, à +2,1 ppm par an entre 2000 et 2007^[145]. Il a été prouvé par l’étude isotopique du carbone dans l’air que cette augmentation des quantités de gaz à effet de serre est due pour plus de la moitié à la combustion de matière carbonée fossile^{[15],[e 1]}, l'autre partie étant due essentiellement aux déboisements massifs^[22].

Selon le quatrième rapport du GIEC^{[a 4]}, en 2004 49 milliards de tonnes équivalent CO₂ sont émises annuellement par les activités humaines, réparties comme suit :

• la part due au secteur énergétique est de 25,9 % ;
• suivie par l'industrie à 19,4 % ;
• le secteur forestier à 17,4 % ;
• l'agriculture à 13,5 % ;
• les transports à 13,1 % ;
• les habitations à 7,9 % ;
• les déchets et eaux usées à 2,8 %.

L’hypothèse d’un lien entre la température moyenne du globe et le taux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère a été formulée pour la première fois en 1895 par le prix Nobel de chimie Svante Arrhenius. Svante Arrhenius a démontré que l’augmentation de la concentration de CO₂ dans l’atmosphère risquait d’accroître très significativement la température de la planète. Il avait calculé qu’un doublement de la teneur en CO₂ pourrait provoquer un réchauffement de 4 à 6 °C, des valeurs en cohérence avec les modélisations du XXI^e siècle. Cet élément montre l'ancienneté d'une théorie scientifique du réchauffement climatique^[146].

En 1938, l’ingénieur anglais Guy Callendar, puis en 1956 le physicien américain Gilbert Plass (en) ont établi puis théorisé la relation entre l’accroissement des rejets industriels de CO₂ et les premières observations de réchauffement climatique planétaire^{[réf. nécessaire]}. Dans ce contexte, en 1957, les Américains ont mis en place des mesures de la concentration en CO₂ de l’atmosphère à Hawaï. Cela a permis au climatologue américain Charles Keeling de produire en 1961 une première courbe confirmant une progression régulière de la concentration de CO₂^[147],[148]. C’est seulement en 1979, lors de la première conférence mondiale sur le climat, à Genève, qu’a été avancée publiquement pour la première fois sur la scène internationale l’éventualité d’un impact de l’activité humaine sur le climat^[149].

L’augmentation de l’effet de serre induit par l’ensemble des gaz à effet de serre est estimée à 2,3 W/m², se traduisant par une augmentation de température. Les variations d'énergie rayonnée par le Soleil durant ses cycles d'activité sont dix fois plus faibles. L'éventuelle influence sur la formation des nuages d'un rayonnement cosmique galactique modulé par le vent solaire est actuellement à l'étude^[22].

Cause la plus probable

Selon les conclusions du rapport de 2001 des scientifiques du GIEC, la cause la plus probable de ce réchauffement dans la seconde moitié du XX^e siècle serait le « forçage anthropique », c’est-à-dire l’augmentation dans l’atmosphère des gaz à effet de serre résultant de l’activité humaine^[150]. Le degré de certitude a augmenté dans les rapports 2007 puis 2013 du GIEC, qui qualifient de très probable, puis d’extrêmement probable le fait que le réchauffement climatique soit dû à l’activité humaine^{[c 1],[1]}.

Selon les prévisions actuelles, le réchauffement planétaire se poursuivrait au cours du XXI^e siècle mais son amplitude est débattue : selon les hypothèses retenues et les modèles employés, les prévisions pour les cinquante années à venir vont de 1,8 à 3,4 °C.

Méthode scientifique: la modélisation

Leurs conclusions sont tirées des résultats d’expériences avec des modèles numériques^{[151],[e 2]}.

Ces modèles tiennent compte de deux types de mécanismes^[22] :

• ceux qui sont suffisamment bien compris pour pouvoir être traduits en équation. Il s'agit essentiellement de la circulation de l'atmosphère, des phénomènes de forçage radiatif et de l'hydrodynamique de la circulation océanique. La précision des prévisions basées sur ces mécanismes est limitée par la limitation spatiale et temporelle due à la puissance des ordinateurs et à l'efficacité des algorithmes de calcul utilisés ;
• ceux dont la modélisation est empirique. Tel est en particulier l'effet des nuages, la taille des mailles des modèles actuels ne permettant de traiter ceux-ci que sous un aspect statistique. Il en est de même pour l'albédo de la végétation, qui est déduite de mesures d'observation.

Hypothèses testées

Les modèles numériques ont été utilisés pour estimer l’importance relative des divers facteurs naturels et humains au travers de simulations menées sur des supercalculateurs, pour identifier le ou les facteurs à l’origine de la brutale hausse de température. Plusieurs hypothèses ont été testées :

1. les fluctuations cycliques de l’activité solaire ;
2. la rétention de la chaleur par l’atmosphère, amplifiée par les gaz à effet de serre ;
3. la modification de la réflectivité de la surface terrestre — l'albédo — 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 et l’étalement urbain ;
4. les émissions volcaniques.

Certaines de ces causes sont d’origine humaine, comme la déforestation et la production de dioxyde de carbone par combustion de matière fossile. D’autres sont naturelles, comme l’activité solaire ou les émissions volcaniques.

Résultats

Les simulations climatiques montrent que le réchauffement observé de 1910 à 1945 peut être expliqué par les seules variations du rayonnement solaire (voir changement climatique)^{[réf. nécessaire]}. En revanche, pour obtenir le réchauffement observé de 1976 à 2006 (voir graphique), on constate qu’il faut prendre en compte les émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine. Les modélisations effectuées depuis 2001 estiment que le forçage radiatif anthropique est dix fois supérieur au forçage radiatif dû à des variations de l’activité solaire, bien que le forçage dû aux aérosols soit négatif.

Le point essentiel est que le forçage radiatif net est positif^[15]. En particulier, l’augmentation de la température moyenne mondiale depuis 2001 est en accord avec les prévisions faites par le GIEC depuis 1990 sur le réchauffement induit par les gaz à effets de serre. Enfin, un réchauffement uniquement dû à l’activité solaire n’expliquerait pas pourquoi la troposphère verrait sa température augmenter et pas celle de la stratosphère^[15].

Consensus scientifique

• Dans son rapport de 2001, le GIEC conclut que les gaz à effet de serre anthropogéniques « jouent un rôle important dans le réchauffement global »^[152].
• En 2003, l'American Geophysical Union affirme que « les influences naturelles ne permettent pas d’expliquer la hausse rapide des températures à la surface du globe »^[153].
• Le 7 juin 2005, les académies des sciences des pays du G8^{[N 4]} et celles des trois plus gros pays en voie de développement consommateurs de pétrole^{[N 5]} 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 contrecarrer cette menace globale^[154].
• Enfin, en 2007, le quatrième rapport du GIEC, annonce que la probabilité que le réchauffement climatique soit dû aux activités humaines est supérieure à 90 %^{[c 1]}.

De nombreux scientifiques estiment même que ce rapport n'est pas assez clair et qu'il faudrait dès maintenant un programme international pour réduire drastiquement les deux sources principales de gaz à effet de serre : le transport routier et les centrales à charbon^[155].

Critiques de l'hypothèse d'une origine humaine

Bien qu'il existe un fort consensus dans la communauté scientifique sur le rôle prédominant des activités humaines dans le réchauffement climatique du dernier demi-siècle, des personnalités contestent tout ou partie de cette thèse et attribuent le réchauffement à des causes naturelles^[156], par exemple liées à l'activité naturelle du Soleil. Cette hypothèse n'est pas retenue par l'Académie des sciences française^[22].

Par ailleurs, des critiques et controverses portent également sur les conséquences du réchauffement (voir le paragraphe Poursuite du réchauffement climatique plus bas) et les actions à mener pour lutter contre lui (voir la section Réponse des États plus bas).

Projections

Le GIEC distingue les prévisions climatiques des projections climatiques. Les prévisions climatiques sont le résultat d’une tentative d’estimation de l’évolution réelle du climat à l’avenir (à des échelles de temps saisonnières, inter-annuelles ou à long terme, par exemple), et sont en général de nature probabiliste. Les projections climatiques sont basées sur des modèles climatiques et répondent à divers scénarios d’émissions de gaz à effet de serre, ou de scénarios de forçage radiatif, basés sur des hypothèses concernant l’évolution socioéconomique et technologique à venir. Or, ces hypothèses pouvant se réaliser ou non, les projections sont donc sujettes à une forte incertitude^{[a 6],[157]}.

Modèles climatiques

Les projections par les scientifiques de l’évolution future du climat est possible par l'utilisation de modèles mathématiques traités informatiquement sur des superordinateurs^[158]. Ces modèles, dits de circulation générale, reposent sur les lois générales de la thermodynamique et simulent les déplacements et les températures des masses atmosphériques et océaniques. Les plus récents prennent aussi en considération d'autres phénomènes, comme le cycle du carbone.

Ces modèles sont considérés comme valides par la communauté scientifique lorsqu'ils sont capables de simuler des variations connues du climat, comme les variations saisonnières, le phénomène El Niño, ou l'oscillation nord-atlantique. Les modèles les plus récents simulent de façon satisfaisante les variations de température au cours du XX^e siècle. En particulier, les simulations menées sur le climat du XX^e siècle sans intégrer l'influence humaine ne rendent pas compte du réchauffement climatique, tandis que celles incluant cette influence sont en accord avec les observations^[15].

Les modèles informatiques simulant le climat sont alors utilisés par les scientifiques pour établir des scénarios d'évolution future du climat, mais aussi pour cerner les causes du réchauffement climatique actuel, en comparant les changements climatiques observés avec les changements induits dans ces modèles par différentes causes, naturelles ou humaines.

Ces modèles sont l'objet d'incertitudes de nature mathématique, informatique, physique, etc. Les trois principales sources d'incertitude mentionnées par les climatologues sont :

• la modélisation des nuages ;
• la simulation de phénomènes de petite échelle, comme les cellules orageuses, ou l'effet du relief sur la circulation atmosphérique ;
• la modélisation de l'interface entre les océans et l'atmosphère.

De façon plus générale, ces modèles sont limités d'une part par les capacités de calcul des ordinateurs actuels, et le savoir de leurs concepteurs d'autre part, la climatologie et les phénomènes à modéliser étant d’une grande complexité. L'importance des investissements budgétaires nécessaires sont aussi un aspect non négligeable de la recherche dans le domaine du réchauffement climatique. Malgré ces limitations, le GIEC considère les modèles climatiques comme des outils pertinents pour fournir des scénarios d'évolution utiles du climat.

Poursuite du réchauffement climatique

Pour les climatologues regroupés au sein du GIEC, l'augmentation des températures devrait se poursuivre au cours du XXI^e siècle. L'ampleur du réchauffement attendu le plus probable est de à 1,8 à 3,4 °C.

L'ampleur du réchauffement prévu est incertaine ; les simulations tiennent compte :

• des incertitudes liées aux modèles (voir plus haut) ;
• des incertitudes sur le comportement de l'humanité au cours du XXI^e siècle.

Afin de prendre en compte ce dernier paramètre dans leurs projections, les climatologues du GIEC ont utilisé une famille de quarante scénarios d'émission de gaz à effet de serre détaillés dans le rapport Special Report on Emissions Scenarios (SRES)^[159].

Dans certains scénarios, la croissance de la population humaine et le développement économique sont forts, tandis que les sources d’énergie utilisées sont principalement fossiles. Dans d’autres scénarios, un ou plusieurs de ces paramètres sont modifiés, entrainant une consommation des énergies fossiles et une production de gaz à effet de serre moindres. Les scénarios utilisés comme hypothèse de travail pour l’élaboration du troisième rapport du GIEC (2001) ne prennent pas en compte l’éventualité d’une modification intentionnelle des émissions de gaz à effet de serre à l’échelle mondiale.

Les incertitudes liées au fonctionnement des modèles sont mesurées en comparant les résultats de plusieurs modèles pour un même scénario, et en comparant les effets de petites modifications des scénarios d’émission dans chaque modèle.

Les variations observées dans les simulations climatiques sont à l'origine d'un éparpillement des prévisions de l'ordre de 1,3 à 2,4 °C, pour un scénario (démographique, de croissance, de « mix énergétique mondial », etc.) donné. Le type de scénario envisagé a un effet de l’ordre de 2,6 °C sur le réchauffement climatique simulé par ces modèles et explique une bonne partie de la marge d’incertitude existant quant à l’ampleur du réchauffement à venir.

Les projections d'augmentation de température pour l'horizon 2100 données par le GIED (SPM du rapport de 2007) s'échelonnent de 1,1 à 6,3 °C. Les experts du GIEC affinent leurs projections en donnant des valeurs considérées comme « les meilleures estimations », ce qui permet de réduire la fourchette de 1,8 à 4,0 °C. Et en éliminant le scénario A1F1, considéré comme irréaliste, l'augmentation de température serait comprise entre 1,8 et 3,4 °C.

Les quatre familles de scénario[160],[161],[162] du quatrième rapport et les prévisions des hausses de températures globales moyennes en 2100
Source : GIEC[163]	Objectifs plus économiques	Objectifs plus environnementaux
Globalisation (Monde homogène)	A1 Croissance économique rapide (groupes: A1T/A1B/A1Fl) 1,4 — 6,4 °C	B1 Durabilité environnementale globale 1,1 — 2,9 °C
Régionalisation (Monde hétérogène)	A2 Développement économique avec une orientation régionale 2,0 — 5,4 °C	B2 Durabilité environnementale locale 1,4 — 3,8 °C

Les scientifiques du Giec considèrent que ces scénarios sont les meilleures projections actuellement possibles, mais qu'ils sont toujours sujets à des réajustements ou à des remises en cause au fur et à mesure des avancées scientifiques. Ils considèrent qu'il est nécessaire d'obtenir des modèles plus réalistes et une meilleure compréhension des phénomènes climatiques, ainsi que des incertitudes associées.

Cependant, de nombreux climatologues pensent que les améliorations à court terme apportées aux modèles climatiques ne modifieront pas fondamentalement leurs résultats, à savoir que le réchauffement planétaire va continuer et que son ampleur sera plus ou moins importante en fonction de la quantité de gaz à effet de serre émis par les activités humaines au cours du XXI^e siècle, et ce en raison de l'inertie des systèmes climatiques à l'échelle planétaire.

Certains articles scientifiques montraient que l'année 1998 a été la plus chaude de toute l'histoire de la météorologie^{[N 6]}, que le réchauffement s'accélère — 0,8 °C en un siècle, dont 0,6 °C sur les trente dernières années — mais aussi d'après l'analyse de sédiments marins, que la chaleur actuelle se situe dans le haut de l'échelle des températures depuis le début de l'holocène, c’est-à-dire depuis 12 000 ans^[164]. En février 2014, une comparaison des données de températures moyennes de la planète, telles que mesurées par quatre équipes, désigne l'année 2010 comme la plus chaude, suivie de l'année 2005 ; le 3^e rang est disputé entre 1998 et 2007 ; 2013 apparait au 4^e rang pour une équipe, au 5^e rang pour une autre^[165].

Une étude publiée en février 2013 dans Global Environmental Change^[166] démontre que la plupart des prévisions du GIEC se sont avérées trop optimistes (à l'exception de celles concernant la hausse des températures) : ainsi, la hausse du niveau des océans sur la période 1993-2011 a été de 3,2 ± 0,5 mm/an, soit 60 % plus rapide que l'estimation du GIEC de de 2 mm/an ; la fonte de la banquise arctique a été beaucoup plus rapide que les pires prévisions du GIEC ; la progression des émissions des pays émergents a été largement sous-estimée (3 à 4 % par an en Chine dans les hypothèses du GIEC, 10 à 11 % en réalité) si bien que les émissions mondiales de CO₂ sont alignées sur le plus pessimiste des scénarios du GIEC ; l'amplification du réchauffement causée par la fonte du pergélisol n'a pas été prise en compte dans les modèles du GIEC, etc ; l'étude attribue ce syndrome ESLD (Erring on the Side of Least Drama - Pêcher par excès de dédramatisation) à une réaction excessive aux accusations d'alarmisme lancées par les climato-sceptiques, ainsi qu'à la culture de prudence scientifique^[167].

L'étude du Global carbon project^[168], publiée le 21 septembre 2014, avant le sommet de l'ONU sur le climat, annonce que les émissions de CO₂ devraient atteindre 37 Gt (gigatonne = milliard de tonnes) en 2014 et 43,2 Gt en 2019 ; en 2013, elles avaient progressé de 2,3 % pour atteindre 36,1 Gt. En 2013, un Chinois émet désormais davantage qu'un Européen, avec 7,2 tonnes de CO₂ par tête contre 6,8 tonnes par tête dans l'Union européenne, mais un Américain émet 16,4 tonnes de CO₂ ; la progression de ces émissions est très rapide en Chine (+4,2 % en 2013) et en Inde (5,1 %) alors qu'en Europe elles reculent (-1,8 %). Le Global carbon project souligne que la trajectoire actuelle des émissions de gaz carbonique concorde avec le pire des scénarios évoqués par le GIEC, qui table sur une hausse de la température mondiale de 3,2 à 5,4 °C d'ici 2100^[169].

Conséquences environnementales prévues

Les modèles utilisés pour prédire le réchauffement planétaire futur peuvent aussi être utilisés pour simuler les conséquences de ce réchauffement sur les autres paramètres physiques de la Terre, comme les calottes de glace, les précipitations ou le niveau des mers. Dans ce domaine, un certain nombre de conséquences du réchauffement climatique sont l'objet d'un consensus parmi les climatologues.

Montée des eaux

Une des conséquences du réchauffement planétaire sur lesquelles s'accordent les scientifiques est une montée du niveau des océans. Deux phénomènes engendrent cette élévation :

• l'augmentation du volume de l'eau due à son réchauffement (dilatation thermique) ;
• l'apport d'eau supplémentaire provenant de la fonte des glaciers continentaux et des calottes polaires. Ce dernier phénomène s'étale sur une longue durée, la fonte des glaciers se mesurant à l'échelle de plusieurs décennies, et celle des calottes polaires sur plusieurs siècles ou millénaires^{[b 2]}.

De même que pour les températures, les incertitudes concernant le niveau de la mer sont liées aux modèles, d'une part, et aux émissions futures de gaz à effet de serre, d'autre part.

L'élévation entre 1993 et 2003 est estimée à 3,1 mm par an (plus ou moins 0,7 mm)^[15],[126]. L’élévation prévue du niveau de la mer en 2100 est de 18 à 59 cm, selon le quatrième rapport du Giec^{[a 7]}. Il s'agit probablement d'une estimation minimaliste, car les prévisions du Giec sont basées uniquement sur le réchauffement futur de l'océan et la fonte prévue des glaciers de montagne, en excluant les phénomènes liés à une instabilité possible des calottes polaires, récemment mis en évidence^[126].

Une montée des eaux de quelques centimètres n'a pas d'impact très visible sur les côtes rocheuses, mais peut avoir des effets très importants sur la dynamique sédimentaire des côtes plates : dans ces régions, qui sont en équilibre dynamique, la montée des eaux renforce les capacités érosives de la mer, et déplace donc globalement l'équilibre vers une reprise de l'érosion qui fait reculer les côtes. La montée du niveau moyen de la mer a ainsi des effets beaucoup plus importants que la simple translation de la ligne de côte jusqu'aux courbes de niveau correspondantes.

Précipitations et foudre

Selon le rapport 2007 du GIEC, une augmentation des précipitations aux latitudes élevées est très probable tandis que dans les régions subtropicales, on s'attend à une diminution, poursuivant une tendance déjà constatée^{[e 3]}, même si d'autres experts tempèrent cela, estimant les données trop rares et incomplètes pour pouvoir dégager une tendance actuelle à la hausse ou à la baisse^[21]. Selon des études publiées en 2007-2008, à l'horizon 2025, un tiers de la population mondiale pourrait se trouver en état de stress hydrique^[170] ; le réchauffement aurait tantôt un effet positif, tantôt un effet négatif, la balance entre les deux dépendant du mode de comptage adopté^[171].

Selon une étude publiée en novembre 2014 dans la revue Science, le réchauffement climatique devrait accroître de 50 % le nombre d'impacts de foudre au cours du XXI^e siècle ; le risque de foudre pourrait s'accroître de 12 % par degré Celsius additionnel aux États-Unis^[172].

Dégradation de la qualité de l'air

Le dérèglement climatique pourrait avoir des effets synergiques, aggravants et délocalisés à propos de nombreux polluants de l'air, en particulier via le risque d'une érosion hydrique et éolienne accrue et via un risque aggravé d'incendies de forêt et d'une moindre capacité des milieux à fixer les poussières. Une acidification des milieux risque aussi de rendre les métaux et métalloïdes toxiques plus mobiles (et plus bioassimilables), dont dans le compartiment atmosphérique.

Ce sujet est en France notamment traité par l'INERIS dans le cadre du projet « SALUTAIR », et dans la perspective de la COP 21 (Paris 2015)^[173] et dans le cadre du projet SALUTAIR (Évaluation des stratégies de lutte contre la pollution de l'air a longue distance dans le contexte du changement climatique)^[174], et depuis 2009 au moins^[175],[176]. Il s'agit notamment de mieux comprendre et modéliser les effets sur la pollution dite longue distance, par exemple étudiée par le programme de recherche PRIMEQUAL^[177]

Circulation thermohaline

La circulation thermohaline désigne les mouvements d'eau froide et salée vers les fonds océaniques qui prennent place aux hautes latitudes de l’hémisphère nord. Ce phénomène serait, avec d'autres, responsable du renouvellement des eaux profondes océaniques et de la relative douceur du climat européen.

En cas de réchauffement climatique, le moteur qui anime les courants marins serait menacé. En effet, 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 (voir Événement de Heinrich)^[178]. 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 les zones tempérées. Pour le XXI^e siècle, le GIEC considérait dans son rapport 2007 comme très probable un ralentissement de la circulation thermohaline dans l'Atlantique, mais comme très improbable un changement brusque de cette circulation^{[a 8]}.

Arrêt de la circulation thermohaline

Selon une théorie, un éventuel arrêt de la circulation thermohaline, dû au réchauffement climatique, pourrait engendrer une chute importante de température voire 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 l'étude de Detlef Quadfasel publié dans Nature (revue) en décembre 2005 démontre qu'une partie de la différence de climat semble résider dans le fait que l'Europe profite de l'apport thermique du Gulf Stream^[179]. L’équateur, à l'inverse, accumulerait alors de la chaleur stimulant de ce fait la formation continuelle d'ouragans amenant des précipitations de grande ampleur.

Cette hypothèse d'un refroidissement de l'Europe qui suivrait le réchauffement global n'est cependant pas validée. En effet, il n'est nullement établi que le Gulf Stream soit la seule cause des hivers doux en Europe. Ainsi, Richard Seager a publié en 2002 une étude scientifique sur l'influence du Gulf Stream sur le climat^[180]. Selon lui l'effet du Gulf Stream est un mythe et n'a qu'un effet mineur sur le climat en Europe. La différence entre les températures hivernales entre l'Amérique du Nord et l'Europe est due 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 et couverture neigeuse

Les scientifiques du GIEC prévoient, pour le XXI^e siècle une diminution de la couverture neigeuse, et un retrait des banquises. Les glaciers et calottes glaciaires de l'hémisphère nord devraient aussi continuer à reculer, les glaciers situés à moins de 3 400 m d'altitude pouvant être amenés à disparaître^{[d 2]}.

En revanche, l'évolution de la calotte glaciaire antarctique au cours du XXI^e siècle est plus difficile à prévoir.

En 2006 une équipe de chercheurs américains a mis en évidence un lien entre l'activité humaine et l'effondrement de plates-formes de glace dans l'Antarctique^[181]. Les réchauffements locaux seraient dus à un changement de direction des vents dominants, cette modification étant elle-même due à l'augmentation de la concentration de l'air en gaz à effet de serre et la dégradation de la couche d'ozone en Antarctique à cause des CFC d'origine humaine^[182].

Toutefois, selon une lettre envoyée au journal Nature, ces réchauffements ne s'observent que localement. En effet, l'Antarctique connaît globalement un climat de plus en plus froid et sa couverture glacée est en expansion, les élévations de la température dans ces secteurs très froids se révélant favorables à une augmentation des précipitations neigeuses donc à terme, à une augmentation des volumes de glace^[183].

Cependant, la quantité de glace de l'Antarctique déversée dans les mers a augmenté de 75 % durant les dix années précédant 2008^[183]. Ce phénomène risque de s'amplifier en raison de la disparition de la banquise qui cesse alors d'opposer un obstacle au déversement des glaciers dans l'océan^[39].

Déclin de la biomasse océanique

La masse de phytoplancton décline de 1 % par an depuis quarante ans. Les zones mortes océaniques, déficitaires en oxygène dissous produit par ces organismes unicellulaires, s'étendent au rythme de 8 % par an : le Programme des Nations unies pour l'environnement en dénombrait 150 en 2003 ; elles sont plus de 500 en 2015. Les coraux sont également en danger et, avec eux, un milliard d'êtres humains sont menacés de famine : selon une étude conduite par Pascale Chabanet, chercheuse à l'Institut de recherche pour le développement (IRD) de La Réunion, sur une soixantaine de sites coralliens de l'océan Indien, la moitié a déjà disparu ; « avec l'extinction des forêts coralliennes, c'est le réservoir de biodiversité vivrière le plus riche de la planète qui est en train de s'éteindre »^[184].

Conséquences brusques ou irréversibles, et prospectives

Selon le Giec, « le réchauffement anthropique de la planète pourrait entraîner certains effets qui sont brusques ou irréversibles, selon le rythme et l'ampleur des changements climatiques »^{[a 8]}.

• On prévoit une augmentation du niveau de la mer de quelques dizaines de centimètres d'ici 2100, mais au cours des siècles et des millénaires suivant, la fonte partielle des calottes polaires pourrait relever de plusieurs mètres le niveau marin, en inondant les zones côtières basses, certaines îles basses et les deltas^{[a 8]}.
• Environ 20 à 30 % des espèces évaluées à ce jour sont susceptibles d'être exposées à un risque accru d'extinction si l'augmentation du réchauffement mondial moyen dépasse 1,5 à 2,5 °C (par rapport à 1980-1999). Avec une augmentation de la température mondiale moyenne supérieure d'environ 3,5 °C, les projections des modèles indiquent des extinctions (de 40 à 70 % des espèces évaluées) dans le monde entier^{[a 8]}. En mai 2008, les États-Unis ont inscrit l'ours blanc d'Alaska sur la liste des espèces menacées^[185].
• Le réchauffement pourrait induire un effet rebond irréversible à échelle humaine de temps s'il amorce des incendies de forêts^{[réf. nécessaire]} et un dégazage important de méthane des pergélisols et fonds marins. La quantité de méthane actuellement dégagée par le pergélisol en train de fondre est de l'ordre de 14 à 35 millions de tonnes par an. On estime que cette quantité s'élevera de 100 à 200 millions de tonnes par an d'ici 2100, menant à elle seule à une élévation de température de l'ordre de 0,3 °C. Au cours des prochains siècles, 50 milliards de tonnes de méthane pourraient être dégagés par les lacs thermokarstiques sibériens^[55].
• L'eau plus chaude et plus acide, et des pluies hivernales plus intenses, ainsi que des chocs thermiques et mouvements de nappe accrus pourraient avoir avant la fin du siècle des effets indirects sur le sol et sous-sols : des effondrements de cavités souterraines (carrières, d'anciens abris souterrains, de sapes de guerre ou de marnières etc.) sont attendus. (3 000 communes sont soumises à ce risque en France, hors risque d'« affaissement minier » selon l'INERIS^[186]. Un « Plan cavités » (sur les risques liés ou non au changement climatique) serait à l’étude en France selon l'INERIS.
• Certains, dont le climatologue James Hansen, estiment que « la Terre pourrait avoir déjà dépassé le seuil dangereux de CO₂, et la sensibilité de la planète au dioxyde de carbone est bien plus importante que celle retenue dans les modèles^[187] ».

Des visions prospectives optimistes et moins optimistes cohabitent en 2009 : certains insistent sur le fait que les solutions techniques existent, et qu'il ne reste qu'à les appliquer (les maisons pourraient être isolées, et produire plus d'électricité qu'elles n'en consomment, les transports maîtrisés, les villes pourraient être plus autonomes et dépolluer l'air^[188]). D'autres — tout en invitant à appliquer au plus vite ces solutions voire une décroissance soutenable et conviviale — réalertent, constatent que de 1990 à 2009, la tendance a été la réalisation des fourchettes hautes d'émission de gaz à effet de serre, conduisant aux scénarios-catastrophe du Giec^[189], et estiment qu'il est temps de cesser de parler de « changement » pour décrire une catastrophe^[190].

Une étude parue dans la revue Science du 3 juillet 2015 prévoit, au-delà de 2 °C de réchauffement, des impacts massifs et généralement irréversibles sur les écosystèmes océaniques et les services qu'ils rendent ; les efforts d'adaptation deviendraient alors inopérants^[191].

Phénomènes à très long terme

La majorité des climatologues pensent que les phénomènes induits par l'émission des gaz à effet de serre vont se poursuivre et s'amplifier à très long terme. Le troisième rapport du Giec insiste en particulier sur les points suivants :

• certains gaz à effet de serre, ont une espérance de vie longue, et influent donc sur l'effet de serre longtemps après leur émission (durée de vie dans l'atmosphère d'environ 100 ans pour le CO₂^[192]) ;
• de par l'inertie du système climatique, le réchauffement planétaire se poursuivra après la stabilisation de la concentration des gaz à effet de serre. Ce réchauffement devrait cependant être plus lent ;
• l'inertie, plus grande encore, de la masse océanique fait que l'élévation du niveau des mers se poursuivra même après la stabilisation de la température moyenne du globe. La fonte de calottes glaciaires, comme celle du Groenland, sont des phénomènes se déroulant sur des centaines voire des milliers d'années^{[b 2]}.

Les récentes observations dans la zone arctique menées sous l'égide du programme européen Damoclès (Developping Arctic Modelling and Observing Capabillities for Long-term Environmental Studies) ont créé une véritable surprise dans le monde scientifique. En effet, celles-ci montrent une différence importante avec les prévisions issues des différents modèles et sur lesquelles sont basées les conclusions du Giec : ceci se traduit par une nette accélération des effets dus à l'augmentation des gaz à effet de serre en Arctique (fonte totale de la banquise en été d'ici 2020) ^[193],[194].

Rétroactions

Les scientifiques nomment rétroactions les actions en retour du système climatique sur lui-même. Ces rétroactions sont positives lorsque le réchauffement climatique induit des phénomènes contribuant eux-mêmes à accentuer ce réchauffement, et négatives lorsque les phénomènes induits contribuent à réduire le réchauffement. De telles rétroactions ont déjà été observées lors de précédents réchauffements climatiques, à la fin d'une ère glaciaire ; le climat peut ainsi, en quelques années, se réchauffer de plusieurs degrés.

Les principales rétroactions, qui sont positives, sont les suivantes :

• le dégagement 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 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) : selon Larry Smith du département de géographie de l'UCLA, la quantité de méthane présent dans le sol sibérien serait de 70 milliards de tonnes, soit un quart du méthane stocké à la surface de la planète^[195]. Si le sol se réchauffe, la glace fond et libère le méthane déjà présent initialement, ce qui a pour conséquence un effet de serre plus marqué, et par suite un emballement du réchauffement climatique, qui fait fondre la glace encore plus vite. On parle aussi de bombe à carbone ;
• le ralentissement et la modification des courants océaniques : l'océan capte aujourd'hui le tiers du CO₂ émis par les activités humaines. Mais si les courants océaniques ralentissent, les couches d'eau superficielles peuvent se saturer en CO₂ et ne pourraient plus en capter comme aujourd'hui. La quantité de CO₂ que peut absorber un litre d'eau diminue à mesure que l'eau se réchauffe. Ainsi, de grandes quantités de CO₂ peuvent être relarguées si les courants océaniques sont modifiés. En outre, l'accumulation de CO₂ dans les océans conduit à l'acidification de ces derniers, ce qui affecte l'écosystème marin et peut induire à long terme un relargage de CO₂. Les moteurs de la circulation océanique sont 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 constituée d'eau douce), devenant au voisinage des calottes glaciaires encore plus dense. Cette eau plonge donc et alimente la pompe : l'eau plus chaude de la surface est aspirée. L'eau du fond (froide) remonte dans les zones des tropiques et / ou équatoriales et se réchauffe, ceci en un cycle de plus de 1 000 ans. 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 prévu par les modèles) : l'eau qui plongera sera l'eau douce de pluie. À terme, une forte perturbation du Gulf Stream est envisageable ;

• la variation d'albédo : actuellement, la neige et la glace des zones polaires réfléchissent les rayons solaires. En cas de fonte de cette neige ou de cette glace, les rayons solaires sont davantages absorbés, entraînant un réchauffement supplémentaire de ces régions et une fonte accentuées, amplifiant le phénomène.

Les rétroactions négatives sont plus incertaines :

• le développement de la végétation : dans certaines régions, le réchauffement climatique pourrait être favorable au développement de la végétation, qui est un puits de carbone, ce qui contribuerait à limiter l'augmentation des gaz à effets de serre ; or un article d'une équipe d’écologues forestiers néerlandais, paru lundi 15 décembre 2014 dans Nature Geo-science, annonce qu’ils n’observent aucune croissance accélérée des arbres tropicaux depuis cent cinquante ans, ce qui suggère que cette rétroaction négative n'existerait pas^[196] ;
• le rôle de la vapeur d'eau : le réchauffement climatique pourrait augmenter la formation de nuages contribuant à réfléchir davantage les rayons solaires. Cependant, la vapeur d'eau est elle-même un gaz à effet de serre et le bilan final d'une augmentation de vapeur d'eau dans l'atmosphère est assez difficile à prévoir.

Conséquences du réchauffement climatique sur l'homme et la biosphère

Au-delà des conséquences directes, physiques et climatiques, du réchauffement planétaire, celui-ci influera sur les écosystèmes, en particulier en modifiant la biodiversité.

Les scientifiques commencent à proposer des projections jugées relativement fiables du devenir de la biodiversité sur la base de 5 facteurs déterminants : la dégradation et la destruction des habitats, le changement climatique, la disponibilité des éléments nutritifs, la surexploitation des ressources biologiques et les espèces invasives.

La convention sur la diversité biologique (CDB) a en 2010 proposé des scénarios de réponses de la biodiversité face au changement global. Ces outils prospectifs issus de modèles statistiques, d'expérimentations et des tendances observées visent à aider le dialogue. À partir des travaux publiés dans des journaux scientifiques évalués par les pairs, la CDB (via DIVERSITAS, le PNUE-WCMC) a produit ces « scénarios de biodiversité » avec la participation d'environ quarante experts, dont huit français^[197],[198].

En France, la fondation biodiversité (FRB), dans le cadre du programme phare « modélisation et scénarios de biodiversité » a traduit en français ce cahier technique^[199].

Dans le monde, selon le GIEC, la capacité de nombreux écosystèmes à s'adapter naturellement sera probablement dépassée par la combinaison^[200] sans précédent des :

• bouleversements climatiques : inondations, incendies de forêts, sècheresses, insectes, acidification des océans ;
• changements mondiaux : changements d'affectation des sols (déforestation, barrages…), pollution, surexploitation des ressources.

Le déséquilibre naturel qui s'ensuivra pourrait entraîner la disparition de plusieurs espèces animales et végétales. C'est une préoccupation dont les États, comme la France^[201], commencent à tenir compte. Pour l'ensemble des populations humaines, ces effets « physiques » et « écologiques » auront de fortes répercussions. La très grande complexité des systèmes écologiques, économiques et sociaux affectés par le réchauffement climatique ne permet pas de faire des prévisions chiffrées comme pour la modélisation physique de la Terre.

Au niveau biologique et écologique, un consensus scientifique a été atteint sur les points suivants :

• Le bilan global du réchauffement climatique en termes de biodiversité sera négatif selon un certain nombre d'études^{[202],[203],[204]} et selon le consensus du quatrième rapport du Giec qui envisage la disparition de 40 à 70 % des espèces évaluées^{[a 8]} ; certaines espèces verront peut-être (et éventuellement provisoirement) leur population et leur aire de répartition augmenter (par exemple pour la marmotte à ventre jaune^[205]).
• certains systèmes naturels seront plus affectés que d'autres par le réchauffement planétaire. Les systèmes les plus sensibles seraient : les glaciers, les récifs coralliens, les mangroves, les forêts boréales et tropicales, les écosystèmes polaires et alpins, les prairies humides. Le blanchissement des récifs coralliens a été observé pour la première fois dès 1979 dans les Antilles^[206]. Ce phénomène s'est développé régulièrement dans l'espace et le temps à des échelles toujours plus grandes, par exemple à l'échelle de l'océan Indien en 1998^[207]. Si le réchauffement continue au rythme actuel, on craint une extinction de masse des récifs coralliens à l'échelle planétaire à partir de 2015 / 2020 ;
• les dommages causés aux systèmes naturels, que ce soit par leur ampleur géographique ou leur intensité, seront proportionnels à l’intensité et à la rapidité du réchauffement planétaire.

Conséquences négatives pour l'humanité

Le Giec prévoit des conséquences négatives majeures pour l'humanité au XXI^e siècle :

• une baisse des rendements agricoles potentiels dans la plupart des zones tropicales et subtropicales ;
• une diminution des ressources en eau dans la plupart des régions sèches tropicales et subtropicales ;
• une diminution du débit des sources d'eau issues de la fonte des glaces et des neiges, à la suite de la disparition de ces glaces et de ces neiges.
• une augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes comme les pluies torrentielles, les tempêtes et les sécheresses, ainsi qu'une augmentation de l'impact de ces phénomènes sur l'agriculture ;
• une augmentation des feux de forêt durant des étés plus chauds ;
• l'extension des zones infestées par des maladies comme le choléra ou le paludisme. Ce risque est fortement minimisé par le professeur spécialiste Paul Reiter^[208] mais le gouvernement du Royaume-Uni fait remarquer que ce professeur a choisi d'ignorer tous les rapports récents qui le contredisent^[209] ;
• des risques d'inondation accrus, à la fois à cause de l'élévation du niveau de la mer et de modifications du climat ;
• une plus forte consommation d’énergie à des fins de climatisation ;
• une baisse des rendements agricoles potentiels aux latitudes moyennes et élevées (dans l'hypothèse d'un réchauffement fort).

Conséquences positives pour l'humanité

Elles sont aussi associées au réchauffement prévu au XXI^e siècle :

• une plus faible mortalité hivernale aux moyennes et hautes latitudes ;
• une augmentation éventuelle des ressources en eau dans certaines régions sèches tropicales et subtropicales ;
• une hausse des rendements agricoles potentiels dans certaines régions aux latitudes moyennes (dans l'hypothèse d'un réchauffement faible) ;
• l'ouverture de nouvelles voies maritimes dans l’Arctique canadien à la suite de la fonte des glaces dans le passage du Nord-Ouest^[210].

Conséquences en France

En ce qui concerne la France, l'élévation de température risque d'augmenter le nombre de canicules en 2100^[211]. Alors que le nombre de jours de canicule est actuellement de 3 à 10 par an, il pourrait s'élever à une moyenne de 20 à 40 en 2100, rendant banale la canicule exceptionnelle de 2003^{[212],[d 3]}. Selon une étude parue dans Nature climate change, ces canicules plus fréquentes seraient déclenchées par une modification de la circulation atmosphérique à toutes les altitudes, y compris du jet-stream, ce dernier migrant plus au nord, sous l'effet de la rétraction estivale des glaces et neiges arctiques^[213].

Les précipitations seraient plus importantes en hiver, mais moindres en été. Les régions connaissant des durées de plus de 25 jours consécutifs sans pluie, actuellement limitées au sud-est de la France, s'étendraient à la moitié ouest du territoire^{[b 3]}.

D'une façon générale, les espèces arborés en France vont connaître une remontée vers le nord. Ce modèle repose sur plusieurs scénarios du rapport du GIEC de 2007 :

• Un scénario optimiste B2 qui prévoit une augmentation des températures de 2 °C pour 2100.
• Un scénario pessimiste A2 qui prévoit une augmentation des températures de 3,5 °C pour 2100.

On voit alors que dans les deux cas, on observe une diminution de l’aire de répartition des 3 types non méditerranéens (montagnard, continental, atlantique) et une augmentation de celle des espèces méditerranéennes^[214]. Plus particulièrement : L'épicéa risquerait de disparaître du Massif Central et des Pyrénées. Le chêne, très répandu dans l'Est de la France, verrait son domaine réduit au Jura et aux Vosges, mais le pin maritime, actuellement implanté sur la façade Ouest, s'étendrait sur la moitié ouest de la France et le chêne vert s'étendrait dans le tiers sud, marquant une étendue du climat méditerranéen^{[b 4],[215]}.

Les cultures du midi méditerranéen, telles que celle de l'olivier, pourraient s'implanter dans la vallée du Rhône. On peut désormais trouver des oliviers en tant qu'arbres d'ornement sur toute la façade sud-ouest de l'océan Atlantique, et ce jusqu'en Vendée. Par contre, faute d'eau suffisante, la culture du maïs serait limitée à la partie nord et nord-est du territoire. Les céréales verraient leur rendement augmenter si l'élévation de température ne dépasse pas 2 °C. Par contre, si elle était supérieure, les plantes cultivées auraient du mal à s'adapter et on pourrait craindre des difficultés agricoles^{[b 5],[d 4]}.

Les chutes de neige seront moins abondantes, entraînant un moindre approvisionnement en eau des fleuves, mais également des difficultés économiques pour les villages de montagne. Par exemple, les stations de ski situées à moins de 1 500 m d'altitude seraient amenées à fermer leurs pistes et à se reconvertir^{[b 6]}.

Prospective climatique régionale

En 2012, des scenarii régionalisés ont été publiés^[216] par l'ONERC, sous la direction de Jean Jouzel, avec des indices de références pour la métropole^[217], et des éléments prospectifs concernant la montée du niveau de la mer^[218]. C'est un outil d'aide à la décision, complémentaire du SRCAE (Schéma régional climat - air - énergie).

Le 6 septembre 2014 a été publié le volume 4 du rapport « Le climat de la France au XXI^e siècle », présentant les résultats pour la France des nouveaux scénarios du GIEC ; ses principales conclusions^[219] sont :

• à l'horizon 2021-2050, une hausse des températures moyennes de 0,6 °C à 1,3 °C, selon les scénarios, par rapport à la période de référence 1976-2005 ; cette hausse serait plus importante dans le Sud-Est en été (+1,5 °C à +2 °C) ;
• à l'horizon 2071-2100 :
  • une forte hausse des températures moyennes : de 0,9 °C à 3,4 °C-3,6 °C en hiver et de 1,3 °C à 2,6 °C-5,3 °C en été, selon les scénarios (les valeurs les plus élevées étant celles des scénarios prolongeant les tendances passées, les plus basses celles des scénarios supposant des actions très volontaristes) ; dans le Sud-Est, la hausse pourrait largement dépasser 5 °C en été ;
  • une forte augmentation du nombre de jours de vagues de chaleur en été, pouvant dépasser vingt jours dans le Sud-Est ;
  • une augmentation des épisodes de sécheresse, surtout dans le Sud ;
  • une diminution des extrêmes froids : 6 à 10 jours de moins dans le Nord-Est, moins ailleurs, peu marquée dans le Sud ;
  • une hausse des précipitations hivernales ;
  • un renforcement du taux de précipitations extrêmes.

Le rapport complet est téléchargeable^[220].

Conséquences humaines du réchauffement climatique

Face au réchauffement climatique, l'Académie des Sciences américaine note, dans un rapport de 2002^[221] : « 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. ».

Impact sur les régions côtières

La montée du niveau de la mer est évaluée entre 18 et 59 cm d'ici 2100 par le quatrième rapport du GIEC^{[a 7]}.
Les populations de certaines îles de l'océan Pacifique ou de l'océan Indien, telles que les îles Maldives ou Tuvalu, sont directement menacées, car une partie de leur territoire pourrait se retrouver submergée. Mais l'ensemble des populations vivant dans des régions côtières (soit plus de cinq cent millions de personnes) risquent de voir leur environnement dégradé (érosion du littoral, salinité des aquifères, disparition des zones humides, inondations permanentes)^[126].
Localement, cette montée s'ajoute à des phénomènes qui ne sont pas liés au climat et qui entraînent un enfoncement du sol : charge des sédiments dans les deltas des fleuves, pompage des eaux souterraines, extraction de gaz et de pétrole, affaissements miniers ...

En France, des études sont menées pour évaluer l'impact de la montée des eaux sur le littoral d'ici 2100 et les aménagements à envisager^[222].

Pêcheries

Le réchauffement des océans a un impact sur les organismes marins et notamment les espèces exploitées. Cet impact s'observe sur la biogéographie des espèces et sur la structure et la trophodynamique de l’écosystème marin. Des bouleversements, dans la distribution spatiale et l’abondance d’espèces de poissons, tels la morue de l’Atlantique ont été observés en réponse directe ou indirecte aux modifications climatiques^[223],[224].

En Atlantique Nord, les espèces risquent d'effectuer en majorité un déplacement dirigé vers le nord, pour rester dans un environnement conforme à leurs exigences écologiques et plus particulièrement thermiques^[226],[227]. L’intensité et la vitesse des mouvements biogéographiques attendus, de même que le bilan des gains ou pertes d’aires de répartition spatiale diffèrent selon les espèces et l’intensité du réchauffement climatique. En mer du Nord, des espèces comme le lieu jaune, à la niche écologique étroite et aux exigences strictes, risquent de disparaitre à la suite de la contraction de leur aire de répartition. D’autres espèces, plus adaptées verront leur abondance augmentée ou/et leur limite supérieure de distribution repoussée au nord, tel le lieu noir^[227]. La modification des aires de répartitions des espèces de poissons exploitées risquent de poser des problèmes d'un nouveau genre aux acteurs du secteur économique de la pêche. Associées à l'épuisement des ressources lié à la surexploitation, des disparitions locales d'espèces cibles risquent de survenir, conduisant les professionnels de la pêche à modifier leur mode d'activité afin de prévoir, d‘anticiper et de compenser les changements potentiels de leurs ressources.

On ignore aussi à partir de quand les écosystèmes marins réagiront négativement à l'acidification des océans qu'entraîne la dissolution de quantités croissantes de CO₂. Des organismes tels que levures ou plantes (ex : Arabidopsis thaliana) sont - grâce à une seule protéine (histone H2A.Z) pour l'arabette - sensibles à des variations de température de moins de 1 °C, qui suffisent via cette protéine à modifier l’enroulement de l’ADN sur lui-même, ce qui contrôle l’accès à l’ADN de certaines molécules inhibant ou activant plusieurs dizaines de gènes^[228],[229]. Ceci devrait aider à mieux comprendre certains effets (sur les gènes) du réchauffement climatique.

Agriculture

L'accroissement de l'évaporation devrait augmenter localement la pluviosité hivernale, sauf dans les pays méditerranéens qui verraient la sècheresse s'accentuer^{[b 7]}, dans un contexte où la violence et/ou la fréquence et gravité des aléas climatiques pourraient croître.

En zone tempérée (hors des zones arides qui pourraient le devenir encore plus) et circumpolaire, dans un premier temps, la conjonction du réchauffement et de l'augmentation du taux de CO₂ dans l'air et les pluies pourrait accroître la productivité des écosystèmes. L'agriculture du Nord des États-Unis, du Canada, de la Russie et des pays nordiques pourrait peut-être en profiter^{[b 8]}, mais des signes de dépérissement forestier semblent déjà visibles dans ces zones.

Le Comité économique et social européen dans son avis^[230] du 3 février 2009 note que des études comparatives concluent à un bilan de l'agriculture biologique en moyenne meilleur (au regard de la consommation de matières premières et d'énergie et au regard du carbone stocké ou des émissions de gaz à effet de serre) que celui de l'agriculture dite conventionnelle^[231], même si l'on tient compte des rendements moindres de l'agriculture bio, ce qui a justifié que le gouvernement allemand, l'intègre parmi les moyens de lutter contre le changement climatique^[232]).

LE CESRE rappelle aussi qu'une agriculture réorientée et adaptée pourrait, selon divers spécialistes et ONG, aussi contribuer à tamponner ou freiner les effets du réchauffement (Cool farming)^[233]).

Le comité ne cite pas les agrocarburants comme une solution, citant le climatologue Paul Josef Crutzen selon qui les émissions de protoxyde d'azote induites par la culture et production de biodiesel, suffisent, dans certaines conditions à faire que le méthylester de colza puisse avoir des effets climatiques pires que ceux du diesel fait avec du pétrole fossile^[234]. Le comité^[235], pose aussi la question des fumures traditionnelles et se demande « si l'utilisation intégrale des plantes, telle qu'elle est prévue dans le cadre des biocarburants de la deuxième génération, ne risque pas de porter atteinte aux objectifs fixés en matière de développement de la couche d'humus », c'est-à-dire de contribuer à encore épuiser la matière organique des sols. Le comité repose la question de l'écobilan des biocarburants en citant une étude comparative, de l'Empa^[236] qui a conclu que pour parcourir 10 000 km une automobile moyenne (Volkswagen Golf) nécessitait, avec les rendements observés en Suisse, une surface au sol de 5 265 m² de colza (biodiesel) contre 37 m² de panneaux solaires (soit 134 fois moins).

Des études sont menées de façon à adapter les cultures au réchauffement climatique, visant par exemple à sélectionner des variétés qui se développent plus précocement dans l'année, ou qui résistent mieux à des températures plus élevées. Une difficulté réside dans le fait de combiner au sein d'une même espèce des mécanismes d'adaptation à des contraintes multiples. Une autre difficulté se porte sur les espèces plantées pour plusieurs décennies. Le choix des espèces ou de leur lieu de plantation doit alors reposer sur des modélisations encore incertaines du climat futur^[93].

Forêt, sylviculture, agrosylviculture

Les forêts tropicales sont vulnérables aux sécheresses, cyclones et incendies ; Pour les rendre plus résilientes au changement climatique, il faudrait un effort coordonné et multi-niveau pour mieux utiliser les outils de conservation, avec notamment l'expansion des aires protégées, le contrôle des incendies, et l'application de la REDD (réduction des émissions de la déforestation et de la dégradation forestière, outil destiné à protéger le carbone forestier mais auquel il manque des mécanismes explicites d'amélioration de la résilience de la forêt^[237].

En Amérique du Nord, Thomas Veblen^[238], professeur de géographie à l'Université du Colorado, coauteur avec l'Institut de géophysique américain, a étudié des parcelles forestières de l'ouest des États-Unis sur les périodes 1955/1994 et 1998/2007. En trente ans, avec peut être d'autres causes, un réchauffement moyen de 0,5 °C a déjà doublé le taux de mortalité des arbres des grandes forêts de l'ouest américain, en favorisant les sècheresses et pullulations de ravageurs (dont scolytes qui ont par exemple détruit environ 1,4 million d'hectares de pins dans le nord-ouest du Colorado). Le manque de neige a induit un déficit hydrique et un allongement des sècheresses estivales, avec multiplication des incendies, ce qui laisse craindre des impacts en cascade sur la faune et les écosystèmes.
La mortalité accrue touche tant feuillus que conifères, de toutes tailles et essences et à toutes les altitudes. Dans le nord-ouest américain et le sud de la Colombie-Britannique (Canada), le taux de mortalité dans les vieilles forêts de conifères a même doublé en 17 ans (c'est une fois et demie plus rapide que la progression du taux de mortalité des arbres des futaies californiennes où ce taux a été multiplié par deux en 25 ans). L'accélération de la mortalité a été moindre dans les forêts de l'ouest ne bordant pas le Pacifique (dans le Colorado et l'Arizona), mais « un doublement de ce taux de mortalité finira par réduire de moitié l'âge moyen des arbres des futaies, entraînant une diminution de leur taille moyenne », estime T Veblen. Il craint aussi une moindre fixation du CO₂ de l'atmosphère. Il appelle à « de nouvelles politiques permettant de réduire la vulnérabilité des forêts et des populations », dont en limitant l'urbanisation résidentielles dans les zones vulnérables.

En France, selon l'INRA, le réchauffement devrait aussi affecter les forêts ; plusieurs essences, dont le hêtre (très sensible au manque d'eau^[239]) ne survivront pas dans la moitié sud du pays^[240], et plusieurs ravageurs des arbres pourraient continuer à remonter vers le nord.

• Une étude de 2008 a montré que la flore montagnarde (et une partie de la faune, dont des parasites tels que les tiques) répondait déjà au réchauffement en migrant en altitude (65 mètres/an en moyenne depuis les années 1980), mais avec impossibilité en moyenne montagne pour certaines plantes de monter plus haut.
  En outre, les surfaces disponibles se réduisent quand on se rapproche des sommets soumettant les espèces à une concurrence plus aiguë.
  Des modifications adaptatives phénologiques sont aussi observées, mais qui apparaissent à des rythmes différents selon les capacités adaptatives des espèces.
• Contrairement à ce qu'on a d'abord cru ou espéré, les forêts de plaine ne sont pas épargnées ; Comme la plupart des écosystèmes terrestres, elles subissent des changements latitudinaux et altitudinaux en réponse au forçage climatique. Une étude récente (2011^[241]) basée sur l'observation des assemblages de plantes (observés en plaine et en montagne via 76 634 inventaires effectués sur une période de 43 ans en France, de 1965 à 2008). Les auteurs concluent qu'en plaine, les espèces ont en fait encore moins de possibilité d'échapper au réchauffement, qu'en montagne, d'autant que les forêts de plaines sont en France souvent très fragmentées par des routes (depuis l'époque de Louis XIV parfois), ce qui les rend plus vulnérables.
  En montagne (500 à 2 600 m d'altitude), la remontée progressive des communautés végétales typiques de climats frais ou froids (remplacée par des espèces plus thermophiles) leur a permis de « compenser » 0,54 °C sur les 1,07 °C d'augmentation moyenne de température pour la période étudiée. Par contre en plaine, la compensation n'a été que de 0,02 °C pour un réchauffement similaire (1,11 °C)^[241]. Ceci démontre une perte d'adéquation entre la flore forestière de plaine et le climat, qui en 2008 était 3,1 fois plus grave en plaine qu'en montagne. Ceci s'expliquerait par le fait que les espèces de plaines sont théoriquement plus adaptées aux températures chaudes mais en réalité bien plus soumises aux pollutions, au dérangement, à la fragmentation à la proximité de routes, habitations, villes, agriculture intensive qu'en montagne^[241]. Or ces facteurs de stress écologique sont aussi autant d'obstacles aux migrations de propagules, d'espèces ou de biocénoses forestières. Enfin, les grands massifs forestiers montagneux sont souvent plus vastes et mieux interconnectés ou plus proches les uns des autres que les massifs de plaines, notamment dans les zones d'agriculture intensive qui abritent les sols les plus riches et donc les plus cultivés. Là, le vent ou la zoochorie peuvent ne plus suffire à assurer des migrations assez rapides pour la pérennité des écosystèmes forestiers de plaine. Les désynchronisation entre chorologie, phénologie, chronobiologie et nouveaux climats qui augmentent 3,1 fois plus vite en forêt de plaine qu'en forêt de montagne^[241] sont une source potentielle supplémentaire d'extinctions ou régression d'espèces et de biodiversité^[241].
  Enfin, d'une génération à l'autre, les espèces de forêt de plaines doivent parcourir une distance croissante pour retrouver un climat favorable à leur développement^[241]. Elles doivent en montagne de migrer (en moyenne) sur 1,1 km, vers les sommets surtout, pour retrouver un environnement thermohygrométique proche de celui qui précédait ce réchauffement climatique^[241]. En Forêt de plaine, la distance à parcourir pour ce faire est environ trente fois plus importante (35,6 km en moyenne)^[241]. Certaines espèces ont de faibles distances de dispersion. Et dans les meilleurs cas, elles ne dépassent pas quelques centaines de mètres par an^[241]. Les herbacées forestières semblent donc ne pas pouvoir suffisamment compenser par leurs potentialités naturelles de déplacement la hausse de température observée en plaine^[241].

Les hivers plus doux et les étés plus secs modifient la répartition des agents pathogènes susceptibles de s'attaquer aux arbres. On a ainsi assisté à une expansion du dendroctone du pin d'Ouest en Est dans le Nord du continent américain, entraînant le dépérissement des pins et facilitant la propagation des incendies. Le cas de la chenille processionnaire en France a été cité plus haut. On peut également citer la maladie de l'encre du chêne, la maladie des bandes rouges du pin laricio. À l'inverse, la hausse des températures en été freine la propagation de la chalarose du frêne, en Slovénie et en Italie^[242].

Accès à l'océan Arctique

Une diminution des glaces polaires arctiques a ouvert de nouvelles routes commerciales pour les navires^[243], et rendrait accessibles des ressources sous-marines de pétrole ou de matières premières, mais avec des conséquences néfastes sur nombre d'espèces, comme le plancton ou les poissons à haute valeur commerciale.

L'accès à ces matières premières en des zones désormais accessibles risque d'être source de conflit entre pays côtiers de l'océan Arctique^{[d 5]}. Ainsi, les États-Unis et le Canada ont-ils protesté lorsque, le 2 août 2007, la Russie planta son drapeau au fond de l'océan sous le pôle Nord.

Économie

Le rapport établi par Nicholas Stern, économiste anglais, estime que le réchauffement climatique entrainerait un coût économique de 5 500 milliards d'euros^[244] en tenant compte de l'ensemble des générations (présente et futures) ayant à en subir les conséquences.

En 2007, pour la première fois, le World monuments fund (WMF, Fonds mondial pour les monuments) a introduit les modifications climatiques dans la liste des menaces pour cent sites, monuments et chefs-d’œuvre de l’architecture menacés, les autres menaces principales étant les guerres et conflits politiques, et le développement industriel et urbain anarchique.

Le rapport du réassureur Munich Re du 17 octobre 2012 (sur la période 1980 à 2011) estime que c'est l'Amérique du Nord qui a subi l'aggravation la plus forte de « pertes financières dues à des événements liés à la météo », avec plus de 30 000 morts et 1 060 milliards de dollars (820 milliards d’euros) induits par la gestion et réparation des catastrophes climatiques. Ce même rapport a estimé que le nombre d'événements extrêmes a quintuplé dans le monde (et doublé en Europe).

En 2015, les économistes ne se risquent plus à donner des chiffres, mais jugent le coût potentiellement infini. Henri de Castries, président d'Axa, a déclaré en mai 2015, lors du Business Summit for Climate : « Un monde à +2 °C pourrait encore être assurable, un monde à +4 °C ne le serait certainement plus ». Selon un rapport de la Banque mondiale de 2013, les pertes et dommages annuels liés à des événements climatiques sont passés de 50 milliards $ dans les années 1980, à près de 200 milliards au cours de la dernière décennie^[245].

Santé

Des conséquences sanitaires des phénomènes climatiques sont redoutées : le quatrième rapport du Giec met en avant certains effets sur la santé humaine, tels que « la mortalité associée à la chaleur en Europe, les vecteurs de maladies infectieuses dans diverses régions et les allergies aux pollens aux latitudes moyennes et élevées de l’hémisphère nord »^{[c 2]} ou l'émergence ou réémergence de maladies infectieuses^[246] et [vecteur (biologie)|vectorielles]

Les changements climatiques pourront modifier la distribution géographique de nombreuses maladies infectieuses^{[a 9]}. Des températures élevées dans les régions chaudes pourraient réduire l'extension du parasite responsable de la bilharziose. Mais le paludisme fait sa réapparition au nord et au sud des tropiques (Aux États-Unis, cette maladie était en général limitée à la Californie, mais depuis 1990, des épidémies sont apparues dans d'autres États, tels le Texas, la Floride, mais aussi New York ; Il est également réapparu dans des zones où il était peu fréquent, telles le sud de l'Europe et de la Russie ou le long de l'océan Indien. On constate également que les moustiques et les maladies qu'ils transmettent ont gagné en altitude^{[d 6]}. La fréquence de la maladie de Lyme augmente, ainsi que son extension géographique, de manière corrélée à l'augmentation de l'aire de répartition de son principal vecteur connu, la tique^[247] due à une bactérie spirochète.
En climat tempéré, un réchauffement global réduirait le nombre de morts par le froid ou les maladies respiratoires, mais augmenterai la surmortalité estivale lors des canicules.
Il est difficile de savoir quel sera le bilan global, et si une diminution de l'espérance de vie en découlera ou non^{[d 7]}.

L'Institut de veille sanitaire (InVS) a évalué les principaux risques pour la France métropolitaine, et proposé des voies d'adaptations possibles, pour la veille sanitaire et la recherche^[248] et a publié fin 2010 une Note de position^[246] sur ce thème.

Déstabilisation géopolitique mondiale

Risques accrus de guerres

Selon un rapport de 2003 commandé par le département de la Défense des États-Unis^[249] et selon un rapport de 2007 du programme des Nations unies pour l'environnement (UNEP), le réchauffement climatique pourrait entraîner des phénomènes de déstabilisation mondiale, qui bouleverseraient les rapports géopolitiques entre les États, et augmenteraient les risques de guerre civile^[250].

Le réchauffement climatique et son influence sur les changements environnementaux, couplés à des facteurs politiques ou économiques, sont pris en compte dans l'étude^[251],[252] d'éventuelles migrations forcées de population.

Le 3 juin 2009, les Nations unies ont adopté une résolution sur « Les Changements climatiques et leurs répercussions éventuelles sur la sécurité »^[253].

Les militaires occidentaux s’intéressent aux conséquences des changements climatiques. Ils sont dans l’un des rares secteurs dont le champ de vision stratégique est de l’ordre de trente à cinquante ans. À leurs yeux, la crise écologique conduira à une aggravation des catastrophes. Les institutions en place en seront fragilisées, en particulier dans les pays en développement. Certains États déjà faibles seront incapables d’assurer la stabilité sociale et économique. Les réseaux « terroristes » pourront profiter du vide du pouvoir et du désespoir des populations pour y prospérer. L’Union européenne sera amenée à intervenir militairement dans son environnement proche (bassin méditerranéen) ou dans des zones d’intérêt stratégique telles que l’Asie du Sud-Ouest ou l’Arctique^[254].

Barack Obama, affirmait en mai 2015 : « Le changement climatique augmente les risques d’instabilité et de conflits. Aucune nation n’est épargnée ». Le changement climatique fait entre 20 et 30 millions de déplacés ou réfugiés chaque année. L’amiral David Titley, conseiller des agences de sécurité américaines sur le climat, explique que la menace climatique pèse autant, si ce n’est plus, sur la sécurité intérieure des États-Unis que la menace terroriste. La modification des régimes pluviométriques et les sécheresses saisonnières au Sahel, combinées à d’autres facteurs sociaux, économiques et politiques, ont poussé les peuples pastoraux à se mettre à l’agriculture ou à migrer vers le sud ou les côtes, accroissant la compétition pour l’eau et les terres arables avec les communautés de fermiers ou de pêcheurs. La guerre civile au Darfour (ouest du Soudan) ou la prolifération du mouvement terroriste Boko Haram au Nigeria ont été exacerbées par les conséquences du changement climatique sur l’accès aux ressources. Entre 2006 et 2011, la Syrie a connu la pire sécheresse jamais enregistrée de son histoire, attribuée au changement climatique ; les éleveurs ont vu mourir 85 % de leur cheptel et la production agricole s’est effondrée, affectant des millions d’habitants, qui ont dû quitter les campagnes pour vivre misérablement dans les villes et leurs périphéries, déstabilisant des zones déjà sous tension, d’où ont précisément débuté, en mars 2011, les premières manifestations contre le régime de Bachar al-Assad^[255].

Des conflits interétatiques

En août 2012, John Kerry, devenu depuis lors secrétaire d'État, a tenu un long discours au Sénat sur les risques de conflits liés au changement climatique. Face à des conservateurs républicains niant la réalité scientifique du réchauffement climatique, John Kerry démontrait que la diminution du débit du fleuve Indus pouvait amener le gouvernement indien à préserver ses ressources en eau par la construction de barrages. Son voisin, le Pakistan se verrait ainsi privé d’un important accès à l’eau ; John Kerry estime qu'au vu de l’état de ses forces armées traditionnelles, le Pakistan ne se risquerait pas à un conflit conventionnel pour préserver ses ressources en eau, mais opterait sans doute pour la menace nucléaire et, cas échéant, à son exécution. La perspective de guerres liées au changement climatique a également été évoquée par les agences nationales, en particulier la CIA, et par le Pentagone qui, dans son rapport 2010 sur la Défense, identifie le changement climatique comme une des causes essentielles dans la possible multiplication des conflits^[256].

Interactions avec la crise de 2008-2009

En 2009, l'agence internationale de l'énergie (AIE) constate^[257],[258] - en raison de la crise - une baisse de la consommation d'énergie, mais aussi une baisse des investissements en économies d'énergie (un cinquième en moins en 2009), L'AIE redoute une nouvelle hausse induite par une éventuelle reprise de l'économie. Il faudrait selon cette agence investir 10 500 milliards de dollars d'ici 2030 pour « décarboner » l'économie afin de limiter l'impact sur le climat (c'est le scénario 450 ppm de CO₂ à ne pas dépasser pour que le réchauffement ne dépasse pas 2 °C en 2100). Avec la poursuite du scénario tendanciel (+1,5 % par an de consommation d'énergie de 2007 à 2030, soit +40 % au total), c'est une hausse moyenne de 6 °C qui pourrait être observée à la fin du XXI^e siècle^[257].

Réponses des États, collectivités, entreprises, citoyens face à la menace climatique

La réalité du risque et du phénomène fait maintenant presque consensus. L'auteur du rapport Stern, Nicholas Stern, en 2006, reconnaissait lui-même avoir sous-estimé l’ampleur du problème^[259],[260] : « La croissance des émissions de CO₂ est beaucoup plus forte que prévue, les capacités d’absorption de la Planète se réduisent et la vitesse des changements climatiques est plus rapide qu’envisagée. »

Face au problème, trois approches se complètent : lutte contre les émissions de gaz à effet de serre, puits de carbone, et adaptation.

L'effort international a d'abord visé à réduire le CO₂ (gaz à longue durée de vie), alors qu'une action urgente sur les polluants à courte durée (dont le méthane, l'ozone troposphérique et le carbone noir) pourrait mieux réduire le réchauffement de l'Arctique^[261]. La réduction du CO₂ est aussi importante, mais ses effets se feront sentir à plus long terme (après 2100).

La prospective éclaire les gouvernements, entreprises et individus, qui, grâce à la connaissance des tendances générales, peuvent prendre des décisions politiques et stratégiques plus pertinentes pour limiter les impacts du changement climatique. Les rapports du Giec sont la principale base d'information et discussions, dont dans le cadre du protocole de Kyoto et de ses suites (Bali, décembre 2007, ...). L'augmentation prévue de 1,5 à 7 °C pour le siècle à venir, pourrait être moindre si des mesures environnementales sévères étaient prises ou qu'un réel compétiteur aux énergies fossiles émergeait. En dépit des succès dans le secteur des énergies renouvelables, du nucléaire et surtout d'un changement de mode de vie et de consommation, la recherche n'a pas encore offert d'alternative à court terme aux carburants fossiles. Énergie éolienne, énergie hydroélectrique, énergie géothermique, énergie solaire, méthanisation, énergie hydrolienne, pile à combustible, énergie nucléaire, stockage géologique du dioxyde de carbone sont néanmoins en rapide développement. Le gisement d'économies d'énergie — les négawatts — est encore considérable. Pour des scientifiques s'intéressant au domaine, il n'est pas possible de répondre aux objectifs de réduction des émissions de CO₂ sans passer par un développement de l'énergie nucléaire^[262],[263].

La société civile propose aussi des réponses, notamment via les campagnes et actions de lobbying des ONG et associations locales. En France, les ONG de protection de l’environnement et les associations concernées se sont regroupées au sein du Réseau Action Climat (RAC).

Le réchauffement climatique pourrait se traduire par un temps plus instable (vagues de chaleur ou de froid, inondations ou sécheresse, tempêtes et cyclones)^[264]. De plus, d'après le GIEC, la capacité à s'adapter naturellement de nombreux écosystèmes sera probablement dépassée, causant massivement l'extinction des espèces, par la combinaison^[265] sans précédent de :

• changements climatiques provoquant : incendies de forêts, augmentation probable de l'intensité des cyclones, acidification des océans, déplacement des espèces, fonte des glaciers et calottes polaires, impacts économiques et géopolitiques majeurs ;
• la pression humaine amplifiée par la surpopulation : régression et dégradation des sols (déforestation, barrages, nouvelles cultures et organismes génétiquement modifiés), pollution, surexploitation des ressources.

Protocole de Kyoto

La convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques est signée en 1992 lors du sommet de la Terre à Rio de Janeiro. Elle entre en vigueur le 21 mars 1994. Les signataires de cette convention se fixent comme objectif de stabiliser la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère à « un niveau qui empêche toute perturbation anthropique dangereuse du climat »^[266]. Les pays développés ont comme objectif de ramener leurs émissions de gaz à effet de serre en 2010 au niveau de 1990^[267], cet objectif n'étant pas légalement contraignant^[268].

En 1997, les signataires de la convention cadre adoptent le protocole de Kyoto, dont la nouveauté consiste à établir des engagements de réduction contraignants pour les pays dits de l'annexe B (pays industrialisés et en transition) et à mettre en place des mécanismes dit « de flexibilité » (marché de permis, mise en œuvre conjointe et mécanisme de développement propre) pour remplir cet engagement^[269]. Le protocole de Kyoto entre en vigueur le 16 février 2005 à la suite de sa ratification par la Russie^[270].

En juillet 2006, le protocole de Kyoto est maintenant ratifié par 156 États^[271]. Les États-Unis et l'Australie (voir ci-dessous) ne sont pas signataires. Les États-Unis sont pourtant le deuxième émetteur mondial de gaz à effet de serre avec environ 20 % des émissions de gaz à effet de serre^[272]. Les pays de l'annexe B se sont engagés à réduire leurs émissions de six gaz à effet de serre (CO₂, CH₄, N₂O, SF₆, HFC, PFC) de 5,2 % en 2008-2012 par rapport au niveau de 1990.

Après la victoire des travaillistes aux élections législatives australiennes du 24 novembre 2007, le nouveau premier ministre Kevin Rudd annonce avoir ratifié le protocole de Kyoto^[273].

Les pays en voie de développement, y compris de gros contributeurs aux émissions comme l'Inde, 5^e émetteur mondial, et la Chine, 1^re émettrice^[272], n'ont pas d'objectifs de réduction car ils l'avaient refusé au motif que :

• leurs niveaux d'émissions ramenés au nombre d'habitants étaient faibles ;
• le stock de gaz à effet de serre d'origine anthropique présent dans l'atmosphère résulte pour l'essentiel des émissions des pays développés depuis le Modèle:S-XIX ;
• il serait injuste d'imposer des privations draconiennes à des populations à faible niveau de vie qui aspirent à rejoindre celui des pays développés.

Ces arguments, fort valables à la fin des années 1990, le sont beaucoup moins 15 ans plus tard, en particulier pour la Chine dont les émissions par habitant ont dépassé celles de la France.

Union européenne

L'Union européenne a lancé en 2005 le système communautaire d'échange de quotas d'émission (1^er marché de « permis contraignant » au niveau mondial). En octobre 2006, le Comité économique et social européen (CESE) active son Observatoire du développement durable (ODD)^[274]. La Commission européenne publie le 29 juin 2007 un « Livre vert » sur l'adaptation au changement climatique de l'Union européenne^[275]. Il prône à la fois l'adaptation et l'atténuation, l'amélioration des connaissances (y compris sur les besoins et coûts d’adaptation - Cf. 7^e programme-cadre de recherche de l’UE (2007-2013)), l’élaboration de stratégies et d’échanges de bonnes pratiques entre pays, de nouveaux produits assurantiels (« dérivés climatiques », « obligations catastrophe », l’adaptation des marchés européens des assurances (cf. directive « Solvabilité II ») et des fonds « catastrophes naturelles » ainsi que des politiques agriculture et pêche, avec le développement d’une solidarité interne à l’UE et avec les pays extérieurs touchés. Cinquante millions d'euros sont réservés par la Commission pour 2007-2010 pour favoriser le dialogue et l’aide à des mesures d’atténuation et d’adaptation ciblées, dans les pays pauvres.

La Directive sur le système européen d'échange de droits d'émission devait être modifiée en 2008, pour inclure notamment les émissions de l'aviation. Cela fut refusé par le Conseil mais devrait être tout de même inclus d'ici 2012^[276].

La proposition sur les limites d'émission des voitures (130 g de CO₂ par km^[277]) fut validée par le Parlement européen le second semestre 2008^[278]. De nouvelles mesures doivent être prises afin de ramener ce taux d'émission à 120 g de CO₂ par km.

La France a publié une « Stratégie nationale d’adaptation au changement climatique » en juillet 2007^{[N 7]} et envisageait une gouvernance adaptée^[279], notamment dans le cadre du Grenelle Environnement. En juillet 2011, la France a publié le premier « Plan national d’adaptation au changement climatique ». Il prévoit 80 actions débouchant sur 230 mesures concrètes dont le coût est estimé à 171 millions d’euros^[280]. L'INRA a créé un métaprogramme d'adaptation au changement climatique de l'agriculture et de la forêt (ACCAF)^[281].

L'UE disposait en 2006 de 66 % de la puissance mondiale installée en éolien terrestre et offshore, devant les États-Unis (16 %), l’Inde (8 %) et le Japon (2 %) et d'un tiers^[282] du parc nucléaire mondial. Cela la rend moins dépendante des énergies fossiles que la Chine et les États-Unis.

L'UE encourage aussi tous les acteurs à préparer leur adaptation au changement climatique^[283].

Régions et collectivités d'Europe et des États-Unis pourraient coopérer pour le climat : Mercedes Bresso (la présidente du Comité des Régions) et Elisabeth B. Kautz (Présidente de la Conférence des maires américains ; organisation officielle des maires des quelque 1 200 villes de plus de 30 000 habitants que comptent les États-Unis, qui est une sorte d'équivalent de la Convention des maires européenne, qui rassemble 2 000 villes en 2010, dont 25 capitales, et 100 régions), ont signé le 5 mai 2010 un « Mémorandum d'entente et de coopération » pour lutter contre le changement climatique^[284].

Engagements conjoints des États-Unis et de la Chine en 2014

Pour la première fois, les États-Unis et la Chine ont annoncé le 12 novembre 2014, en marge du Forum Asie-Pacifique (APEC), s’être fixé des objectifs concernant leurs émissions de gaz à effet de serre. Dans la perspective de la réunion de Paris, qui doit permettre à la communauté internationale de trouver en 2015 un terrain d’entente afin de limiter le réchauffement climatique à une hausse de 2 degrés Celsius, Pékin s’est engagé à atteindre son pic d’émissions de gaz à effet de serre « autour de 2030 », ajoutant qu’elle « essaierait » d’y arriver plus tôt. C’est la première fois que la deuxième puissance économique mondiale, qui est le premier émetteur mondial de gaz à effet de serre, se fixe un objectif relatif à son pic d’émissions. Les États-Unis s’engagent de leur côté à réduire de 26 % à 28 % leurs émissions en 2025 par rapport au niveau de 2005. De fait, aucun accord mondial sur le climat ne pourra se faire sans ces deux pays, dont les émissions représentent 45 % du total planétaire^[285].

États-Unis

Deuxième pays pollueur derrière la Chine^[286], les États-Unis via l’administration de George W. Bush refusent de présenter de nouveau en juillet 2005 le traité pour ratification considérant celui-ci comme un frein pour l’économie nationale et que le combat contre le réchauffement climatique doit se faire non pas avec une simple réduction des gaz à effet de serre, mais par une meilleure gestion de leur émission.

De nombreux États des États-Unis, comme la Californie, ont néanmoins pris des mesures fédérales de restriction sur les gaz à effet de serre.

Lutte contre le réchauffement climatique aux États-Unis

Depuis 2001, les États du Texas, de la Californie, du New Hampshire, ont instauré un dispositif de contrôle des émissions de gaz pour différents secteurs industriels et énergétiques. Le dispositif adopté par la Californie, qui s'applique depuis 2009, prévoit de réduire les émissions de gaz polluants de 22 % en moyenne d'ici 2012 et de 30 % d'ici 2016.

En outre, le principe des marchés des permis d’émission consiste à accorder aux industriels « pollueurs » gratuitement, à prix fixe ou aux enchères, des quotas d'émissions de CO₂, que ceux-ci peuvent ensuite s'échanger. Chaque émetteur de CO₂ doit alors vérifier qu’il détient autant de permis d'émission que ce qu'il va émettre. Dans le cas contraire, il se trouve contraint soit de diminuer ses émissions, soit d’acheter des permis. Inversement, si ses efforts de maîtrise des émissions lui permettent de posséder un excédent de permis, il peut les vendre.

De tels procédés ont été réalisés pour réduire les pluies acides aux États-Unis et ont connu des succès (programme « Acid rain »). Ce système des marchés de permis d’émission fait partie du dispositif du protocole de Kyoto qui n'était pas ratifié par les États-Unis en juillet 2006^[287].

En 2004, le sénateur républicain John McCain et le démocrate Joseph Lieberman déposent un projet de loi visant à limiter les rejets dans l’atmosphère ; soutenu par les grandes entreprises Alcoa, DuPont de Nemours et American Electric Power, il n’est pourtant pas adopté.

Les États-Unis financent avec la Chine, le Japon, la Russie et l'UE, le projet ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), projet de recherche sur la fusion nucléaire contrôlée, mené à Cadarache (Sud de la France). Toutefois, la production nette d'énergie par fusion nucléaire chaude reste à l'état d'espoir lointain : les prévisions les plus optimistes des partisans du projet parlent de plusieurs dizaines d'années.

Le 8 juillet 2008, George Bush signe un texte engageant les États-Unis à réduire de moitié des émissions des GES d'ici à 2050, à Toyako (Japon), dans le cadre d'une réunion du G8.

Début décembre 2009, l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis (EPA) rend un rapport décrétant que les émissions de gaz à effet de serre jugés responsables du réchauffement climatique représentent une menace pour la santé publique^[288].

Lutte contre le réchauffement climatique en Chine

La Chine, pour lutter contre le réchauffement climatique, investit dans plusieurs domaines de pointe :

• l'électricité nucléaire : en mars 2014, la Chine exploite 21 réacteurs nucléaires opérationnels répartis sur sept sites nucléaires et compte 28 réacteurs nucléaires en construction^[289], dont deux réacteurs pressurisés européens (EPR) ;
• les éoliennes : la Chine est depuis 2010 au 1^er rang mondial pour sa puissance installée éolienne^[290] ; elle était en 2012 au 2^e rang mondial pour la production d'électricité éolienne et l'éolien représentait 1,9 % de sa production d'électricité en 2011 et 2,4 % en 2012^[291] ;
• l'énergie photovoltaïque : la Chine s'est placée largement en tête du marché mondial en 2013, avec 11,8 GW installés en photovoltaïque, se hissant au 2^e rang mondial pour sa puissance installée : 18,3 GW fin 2013, derrière l'Allemagne^[292] ;
• le solaire thermique (chauffe-eau solaire, etc.) : la Chine est de très loin le 1^er pays au monde pour la puissance thermique installée en capteurs thermiques, avec 67 % du total mondial en 2012^[293] ;
• le captage de CO₂ dans les centrales électriques à charbon : la Chine vend désormais sa technologie aux États-Unis^[294] ;
• la promotion subventionnée par l'État chinois des ampoules à basse consommation d'électricité^[295].
• la voiture électrique : L'objectif de ventes de véhicules hybrides et électriques a été revu à la hausse : 5 millions d'unités à l'horizon 2020, avec un temps intermédiaire de 500 000 immatriculations en 2015. Le gouvernement prévoit des allocations budgétaires pour soutenir la filière de l'électrification, promettant une enveloppe de 12 milliards d'euros de subventions pour les entreprises, notamment dans le domaine des infrastructures. Le client final n'est pas oublié et les autorités chinoises évoquent un dispositif de prime à l'achat renforcé^[296].

Stratégies de lutte contre le réchauffement climatique

Une note publiée en 2015 par la Banque mondiale synthétise les grandes lignes des choix stratégiques nécessaires, à partir des travaux du GIEC, en soulignant que pour atteindre l'objectif de limitation du réchauffement climatique au-dessous de 2 °C, les émissions de gaz à effet de serre doivent être réduites à zéro avant 2100 ; tant que nous émettrons plus que nous capturerons ou compenserons par des puits de carbone tels que les forêts, la concentration de CO₂ augmentera et la température s'élèvera. Les trajectoires techniquement réalisable pour atteindre la neutralité carbone reposent sur quatre piliers^[297] :

1. ramener l'intensité carbone de la production mondiale d'électricité à un niveau proche de zéro dès 2050, en particulier dans les pays à hauts revenus et dans les pays émergents, en remplaçant les énergies fossiles par les énergies renouvelables et le nucléaire ou en neutralisant leurs émissions par la capture et séquestration du CO₂ (CCS) ; la biomasse couplée avec la CCS permet même d'obtenir des émissions nettes négatives ;
2. basculer des énergies fossiles vers l'électricité à bas carbone pour réduire massivement les émissions dans les secteurs à forte intensité énergétique : transports, bâtiments, industrie ; les véhicules électriques ou hybrides rechargeables, les pompes à chaleur, les fours et chaudières électriques ont une efficacité énergétique bien supérieure à leur homologues à énergies fossiles et sont un moyen efficace pour abaisser rapidement les émissions ;
3. améliorer l'efficacité énergétique permet de réduire les émissions, faciliter le basculement vers l'électricité et réduire les coûts énergétiques, y compris dans l'agriculture (réduction des déchets par leur utilisation énergétique, utilisation du bois dans le bâtiment, etc) et l'alimentation (basculement vers des produits à bas carbone, libération de terres) ;
4. mieux gérer les sols : les secteurs agricole et forestier devraient atteindre la neutralité carbone dès 2030, en développant les puits de carbone par la reforestation et en évoluant vers des pratiques moins émissives.

Les auteurs mettent en garde contre les choix fondés seulement sur les coûts et sur les bénéfices à court terme, qui peuvent mener à des impasses coûteuses à long terme ; par exemple, l'expansion urbaine à faible densité non planifiée, la destruction de forêts ou le choix de remplacer le charbon par le gaz plutôt que par les énergies renouvelables.

Nouveaux pays industrialisés contre États-Unis

Un point de débat est de savoir à quel degré les nouveaux pays industrialisés tels que l'Inde et la Chine devraient restreindre leurs émissions de CO₂. Les émissions de CO₂ de la Chine ont dépassé celles des États-Unis en 2007^[298] alors qu'elle ne produit que 5,4 fois moins de richesses que l'Union européenne ou les États-Unis^[299], et elle n'aurait dû, en théorie, atteindre ce niveau qu'aux alentours de 2020. En 2007, la Chine est le premier producteur et consommateur de charbon, sa première source d'énergie, qui est extrêmement polluante. De plus, l'augmentation du niveau de vie accroît la demande de produits « énergivores » tels que les automobiles ou les climatisations.

La Chine a répondu qu'elle avait moins d'obligations à réduire ses émissions de CO₂ par habitant puisqu'elles représentent un sixième de celle des États-Unis^[300],[301]. L'Inde, également l'un des plus gros pollueurs de la planète, a présenté les mêmes affirmations, ses émissions de CO₂ par habitant étant près de vingt fois inférieures à celles des États-Unis^[302]. Cependant, les États-Unis ont répliqué que s'ils devaient supporter le coût des réductions de CO₂, la Chine devrait faire de même^[303],[304].

Mesures individuelles de lutte contre le réchauffement climatique

L'humanité rejette actuellement 6 Gt (gigatonne = milliard de tonnes) d'équivalent carbone par an dans l'atmosphère, soit environ une tonne par habitant. On estime que les océans en absorbent 3 Gt et qu'il faudrait donc abaisser les émissions de gaz à effet de serre de moitié pour arrêter d'enrichir l'atmosphère, ce qui représente une émission moyenne de 500 kg d'équivalent carbone par habitant. Chaque Français en émet environ deux tonnes, soit quatre fois plus qu'il ne faudrait^[305]. En dehors de mesures collectives, des personnalités ont esquissé les gestes quotidiens à mettre en œuvre, dès aujourd'hui, pour limiter le réchauffement climatique comme Jean-Marc Jancovici^[306] ou Al Gore^[307].

Quelques mesures relèvent des économies d'énergie, en particulier des énergies fossiles (voir écocomparateur):

• éviter de prendre l'avion^[308]. Un kilomètre en avion long courrier émet 60 g d'équivalent carbone par personne^[309] ; un voyage intercontinental représente près des 500 kg d'équivalent carbone. A fortiori, pour les voyages court-courrier (100 g d'équivalent carbone par kilomètre et par personne), préférer le train ;
• utiliser le moins possible les véhicules automobiles (préférer la bicyclette ou les transports en commun chaque fois que possible). Une voiture émet entre 100 et 250 g d'équivalent CO₂ par km parcouru, soit entre 30 et 70 g d'équivalent carbone. 20 000 km par an représentent entre 600 et 1 400 kg d'équivalent carbone. Si une automobile est nécessaire, choisir le modèle le moins polluant et le plus efficace possible^[310] ;
• atteindre une isolation optimale des bâtiments, au mieux par le recours à l'architecture bioclimatique qui réduit au maximum les besoins de chauffage (15 kWh⋅m^-2 par an, les anciennes maisons étant à 450 kWh⋅m^-2 par an) et supprime le besoin de climatisation active, tout en améliorant le confort de vie.

* investir localement sur fonds privés dans des micro centrales de production électrique provenant d'énergies renouvelables (photovoltaïque, éolien,...), dans des batteries résidentielles pour délester la consommation électrique ou dans des bornes de recharge publiques pour véhicules électriques ou hybrides rechargeables afin de favoriser l'électromobilité.^{[réf. nécessaire]}

Modification du mode de vie

Les modes de vie font partie des facteurs qui pèsent sur le réchauffement climatique. Certains modes de vie sont sobres. D'autres ne le sont pas. Le Club d’Ingénierie Prospective Énergie et Environnement (CLIP)^[311] a consacré le n^o 21 de ses Cahiers aux Modes de vie et empreinte carbone^[312]. Cinq scénarios ont été étudiés. Trois scénarios font place à des modes de vie alternatifs qui favorisent l'être plutôt que l'avoir. La qualité de vie, l'importance de la vie avec les autres, le "temps pour soi", l'acquisition de connaissances remplacent le consumérisme et le productivisme. Seuls ces scénarios permettent d'approcher les objectifs du Facteur 4. L'étude préconise des actions afin de favoriser leur émergence.

Politiques de développement durable

La résolution du problème du réchauffement climatique implique de prendre en considération non seulement les paramètres qui interviennent directement dans le réchauffement, à savoir les émissions de gaz à effet de serre, mais également l'ensemble des informations environnementales, ainsi que des indicateurs sociaux et économiques, selon les principes élaborés au sommet de la Terre de Rio de Janeiro en 1992, qui a identifié trois piliers dans le développement durable : environnement, social, et économique.

La réponse des États se fait donc aujourd'hui au travers de stratégies nationales de développement durable, celles des collectivités au travers d'agenda 21, et celles des entreprises au travers de la responsabilité sociétale des entreprises.

Le développement durable relève de programmes transversaux dans les organisations^[313]. Chaque domaine est appelé à apporter une contribution à l'effort commun. L'informatique par exemple, loin d'être virtuelle ou immatérielle, apparaît comme un secteur émetteur de gaz à effet de serre^{[N 8]}. Selon Jean-Marc Jancovici, la dématérialisation n'a pas apporté jusqu'à présent de solution au problème du réchauffement climatique, puisqu'on constate une corrélation entre les flux d'information et les flux physiques^[314]. Il est donc nécessaire que le secteur de l'informatique se fixe des objectifs en matière de développement durable. C'est ce qui a été fait avec la création en 2007, par Google et le WWF de la Climate Savers Computing Initiative, initiative commune à plusieurs constructeurs informatiques pour réduire de moitié la consommation d'énergie des ordinateurs d'ici 2010.

Ministères

Plusieurs États consacrent désormais explicitement un ministère à la question du réchauffement climatique, généralement sous l'étiquette « changement climatique ». Les États en question et leurs ministres respectifs, en date de février 2015, sont les suivants^[315] :

Pays	Titre	Ministre actuel(le)	Parti politique du ministre	Autres portefeuilles du ministre
Bénin	Ministre du Changement climatique, de la Reforestation, et de la Protection des ressources naturelles et forestières	Raphael Edou		aucun
Danemark	Ministre du Climat	Rasmus Helveg Petersen	Radicaux (centre)	Énergie et Bâtiment
Gambie	Ministre de l'Environnement, du Changement climatique, des Ressources en eau, des Parcs, et de la Faune sauvage	Pa Ousman Jarju		aucun
Inde	Secrétaire d'État à l'Environnement, aux Forêts et au Changement climatique	Prakash Javadekar	BJP (droite)	aucun
Jamaïque	Ministre de l'Eau, des Terres, de l'Environnement et du Changement climatique	Robert Pickersgill	PNP (centre-gauche)	aucun
Malte	Ministre de l'Environnement, du Développement durable et du Changement climatique	Leo Brincat	Travailliste (centre-gauche)	aucun
Nauru	Ministre du Changement climatique	Baron Waqa	aucun	Président de la République ; Affaires étrangères et Commerce extérieur, Services publics, Police, Prisons et Services d'urgence
Nouvelle-Zélande	Ministre des Enjeux du changement climatique	Tim Groser	National (centre-droit)	Commerce extérieur
Oman	Ministre de l'Environnement et des Affaires climatiques	Muhammad bin Salim bin Said al-Tubi		aucun
Papouasie-Nouvelle-Guinée	Ministre des Forêts et du Changement climatique	Douglas Tomuriesa	CNP	aucun
Roumanie	Ministre de l'Environnement et du Changement climatique	Attila Korodi	UDMR (centre-droit)	aucun
Royaume-Uni	Ministre du Changement climatique	Edward Davey	Libéral-démocrate (centre)	Énergie
Salomon	Ministre de l'Environnement, du Changement climatique, de la Gestion des désastres naturels, de la Protection de la nature, et de la Météorologie	Samuel Manetoali	aucun	aucun
Suède	Ministre du Climat et de l'Environnement	Åsa Romson	Les Verts (écologiste)	Vice-premier ministre
Vanuatu	Ministre du Changement climatique	James Bule	PNU (centre-gauche)	aucun

Controverses sur le réchauffement climatique

L'existence du réchauffement fait quasiment consensus au sein de la communauté scientifique et plus encore des climatologues^[316],[317]. Cela n'exclut cependant pas des controverses portant sur :

• le fonctionnement du GIEC : nécessité de vérifier rigoureusement les données produites, et de prendre en compte les avis divergents ;
• la validité des conclusions du GIEC : importance du réchauffement, probabilité attribuée aux scénarios, importance des causes anthropiques, etc. ;
• les conséquences du réchauffement (accusations de sur-estimation des effets négatifs et occultation des effets positifs) ;
• les politiques à mettre en œuvre pour parer ce phénomène climatique (arbitrage des priorités entre les autres problèmes et celui du réchauffement ; arbitrage entre politiques destinées à éviter le réchauffement et politiques destinées à en compenser les effets).

Divers groupes d'intérêt (industrie, pétrole) finançant des laboratoires d'idées travaillent à produire un dissensus en noyautant ces débats^[318] ; lire déni du réchauffement climatique (en).

Le réchauffement climatique comme sujet de fiction

Depuis quelques années, plusieurs écrivains de science-fiction, ou même d'autres genres (comme Doris Lessing, prix Nobel de littérature 2007), ont mis le changement climatique au cœur de leur intrigue romanesque, souvent en s'appuyant sur des données scientifiques pour imaginer des futurs possibles. Par exemple :

• Robert Silverberg, Ciel brûlant de minuit, Bantam Books, 1994 et Robert Laffont, 1995.
• Doris Lessing, Mara et Dann, Flammarion, 2001.
• Norman Spinrad, Bleue comme une orange, Flammarion, 2001.
• Jean-Marc Ligny, Aqua TM, L'Atalante, 2006.
• Michael Crichton, État d'urgence, Robert Laffont, 2006.
• Kim Stanley Robinson, Les quarante signes de la pluie (2006), 50° au-dessous de zéro (2007), 60 jours et après, Presses de la Cité, 2008.
• Yann Quero, L'avenir ne sera plus ce qu'il était, Arkuiris, 2010.

Voir aussi

Articles connexes

Notions générales

Événements liés au dérèglement climatique

Liens externes

Institutions ou organisations internationales

• Le site du Giec (IPCC en anglais).
• L'impact du changement climatique en Europe, par l'Agence européenne de l'environnement.
• Prévisions environnementales de l’OCDE pour 2050 - Chapitre sur le changement climatique
• Web Bibliothèque Climat ; Tous les rapports de référence sur les changements climatiques

Institutions ou organisations françaises

• Le rapport du Sénat sur L'ampleur des changements climatiques, de leurs causes et de leur impact possible sur la géographie de la France à l'horizon 2005, 2050 et 2100.
• Le site du CNRS sur le climat.
• Le Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement.
• Le site de l'INRA sur le changement climatique.
• Le site de Météo France sur le changement climatique.
• Le site "climat en questions" de l'IPSL
• Le premier observatoire francophone du changement climatique Un site d'Universcience destiné à tous celles et ceux qui souhaitent approfondir leur connaissance et leur compréhension du changement climatique en cours : vous y trouverez les dernières observations, projections, ainsi que l'explication des mécanismes de base.
• Le site de l'ONERC (Observatoire National sur les Effets du Réchauffement Climatique): http://www.onerc.org/

Groupes et associations

• Manicore.com, le site de Jean-Marc Jancovici, l'un des plus détaillés sur le réchauffement climatique et les gaz à effet de serre
• Dossier Greenpeace pour les non-spécialistes
• Médiaterre Climat, portail d'actualité francophone sur le climat
• Pourquoi la terre chauffe ? :À travers une animation, voici la présentation de quelques notions essentielles pour comprendre le réchauffement climatique

Glossaire des acronymes anglophones de ce domaine

• (en) ONU/UNFCCC (2013), Glossary of Climate Change Acronyms , United Nations Framework Conventin on Climate Change. Voir aussi le glossaire de la Wikipedia anglophone

Bibliographie

• Catherine Jeandel et Rémy Mosseri (Eds), 2011, Le climat à découvert, outils et méthodes en recherche climatique, CNRS Éditions, Paris (ISBN 978-2-271-07198-9)
• Jean-Marc Jancovici, 2011, Changer le monde: Tout un programme!, Calmann-Levy, Paris (ISBN 978-2-7021-4214-1)
• Jean-Francois Mouhot, 2011, Des Esclaves énergétiques: Réflexions sur le changement climatique, Champ Vallon, Seyssel (ISBN 978-2-8767-3554-5)
• Jean Tirole, 2009, Politique climatique : une nouvelle architecture internationale Rapport du Conseil d'analyse économique
• Pascal Acot : Histoire du climat, Perrin, 2009, (ISBN 978-2-262-03028-5)
• Jean Jouzel, Claude Lorius, Dominique Reynaud : Planète blanche. Les glaces, le climat et l'environnement, O. Jacob, 2008, (ISBN 978-2-7381-1400-6)
• Frédéric Durand : Le réchauffement climatique en débats, Ellipses, 2007, (ISBN 978-2-7298-3153-0)
• Jean-Louis Fellous et Catherine Gautier : Comprendre le changement climatique, O. Jacob, 2007, (ISBN 978-2-7381-1845-5)
• Frédéric Denhez, Atlas du réchauffement climatique, Éditions Autrement,‎ 2007 (ISBN 978-2-7467-0997-3) et son supplément : La France en 2100
• W. Collins, R. Colman, J. Haywood, M. Manning et Ph. Mote, Réchauffement climatique, le temps des certitudes, octobre 2007, Pour la Science, n^o 360, p. 68-75
• Dossier Pour la Science, Climat, comment éviter la surchauffe,‎ janvier-mars 2007
• Václav Klaus, (2007), Une planète bleue, pas verte, (ouvrage remettant en cause l'origine humaine du réchauffement climatique)
• Les recherches françaises sur le changement climatique (2007, INSU / CNRS, 20 pages)
• Caroline de Malet : Climat en débats, pour en finir avec les idées reçues, Lignes de repères, 2008, (ISBN 978-2-915752-35-9)
• Bernard Francou et Christian Vincent : Les glaciers à l'épreuve du climat, IRD / Belin, 2007, (ISBN 978-2-7011-4641-6)
• Frédérique Rémy : Histoire de la Glaciologie, Vuibert, 2007, (ISBN 978-2-7117-4016-1)
• Jean-François Deconinck : Paléoclimats, SGF / Vuibert, 2007, (ISBN 2-7117-5395-6)
• Édouard Bard (sous la direction d') : L'Homme face au climat, O. Jacob, 2006, (ISBN 2-7381-1660-4)
• Édouard Bard : L'homme et le climat, une liaison dangereuse, Découvertes Gallimard, 2005, (ISBN 2-07-030094-3)
• Mark Lynas (2005) Marée montante. Enquête sur le réchauffement de la planète - éd. Au diable vauvert (traduit de l'anglais : High tide, news from a warming world).
• Hervé Le Treut, (2004), Jean-Marc Jancovici, L'effet de serre, allons-nous changer le climat ?, Flammarion, (ISBN 2-08-080081-7)
• Pierre Lefèvre, (2003), Un nouveau Climat, les enjeux du changement climatique, de la Martinière, (ISBN 9782732428871)
• Jean-Marc Jancovici (2002) L’Avenir climatique. Quel temps ferons-nous ?, Science ouverte, Seuil, (ISBN 2-02-051235-1)
• Pierre Martin, Ces risques que l'on dit naturels, (1998 - 2007), Eyrolles, Paris, ISBN 2-212-11917-8
• Jean-Marc Jancovici et Alain Grandjean C'est maintenant ! 3 ans pour sauver le monde Le Seuil, 2009
• Gérard Borvon : Histoire du carbone et du CO2, Vuibert, 2013.
• Bertrand Badie et Dominique Vidal (sous la direction de), Nouvelles guerres, La Découverte, 2014, ISBN 978-2-7071-8269-2
• Catherine Larrère et Raphaël Larrère, Penser et agir avec la nature – La Découverte 2015
• Naomi Klein : Tout peut changer : Capitalisme et changement climatique, Actes Sud, 2015
• François Gervais, L'innocence du carbone, L’effet de serre remis en question, Albin Michel, 2013.

Ouvrages en langue anglaise :

• (en) Anthony Giddens (2009), The Politics of Climate Change, Polity
• (en) Roger Guesnerie et Henry Tulkens(eds), 2008,The design of Climate policy, MIT Press
• (en) Indur M. Goklany (2007), The Improving State of the World (Why We're Living Longer Healthier, More Comfortable Lives on a Cleaner Planet) Cato Institute
• (en) Spencer R. Weart (1997), The Discovery of the Risk of Global Warming, Physics Today 50 (1): Modèle:P.34-40, janvier 1997. À propos de l'histoire de la prise de conscience du réchauffement
• Trevor Williams (2014) Climate science: How Antarctic ice retreats ("New records of iceberg-rafted debris from the Scotia Sea reveal episodic retreat of the Antarctic Ice Sheet since the peak of the last glacial period, in step with changes in climate and global sea level") ; Nature ; Doi:10.1038/nature13345

Filmographie

• Une vérité qui dérange, documentaire de Davis Guggenheim, commenté par Al Gore sur le réchauffement climatique. Ce film a valu à Al Gore (et au Giec qui lui a fourni les données scientifiques) le prix Nobel de la paix le 12 octobre 2007. Cependant, un juge de la haute cour de Londres a jugé que le film comporte « 9 erreurs »^[319] qui participent à un « climat d'alarmisme et d'exagération » et que « la science est utilisée par un homme politique et un orateur de talent pour faire une déclaration politique et soutenir un programme politique »^{[N 9]}, tout en reconnaissant la validité des arguments rendant les gaz à effet de serre d'origine humaine responsable du réchauffement climatique. Il l'a autorisé à être diffusé dans les écoles britanniques à la condition d'être accompagné d'un document évoquant les différentes thèses en débat sur les neuf erreurs pointées.
• Climat en crise^[320], documentaire diffusé sur France 5, libre de tous droits. Ce reportage présente des prédictions climatiques faites par un super-calculateur (Japon) pour les années à venir (année 2100 max). Durée 50 min.
• La 11^e heure, le dernier virage (The 11th hour) produit par Leonardo DiCaprio et réalisé par Nadia Conners et Leila Conners Petersen^[321] en 2007. Ce documentaire jette un regard sur l'état de l'environnement et donne des solutions pour tenter de restaurer l'écosystème planétaire, à travers des rencontres avec une cinquantaine de scientifiques, intellectuels et dirigeants politiques. Initialement prévu pour une diffusion en salles, le documentaire de Nadia Conners et Leila Conners Petersen avait en effet été rayé du planning des sorties de la Warner, au profit d'une exploitation en VOD (Video On Demand), jugée plus en adéquation avec les aspirations écologiques du film.
• Enfin, une vingtaine de scientifiques de haut niveau ont contesté les principaux résultats du Giec dans le film The Great Global Warming Swindle (La Grande Arnaque du réchauffement climatique) en 2007. Ce film entraîna une vive réaction de la Royal Society et du Met Office, et l'un des scientifiques cités par le film, C. Wunsch, protesta vivement contre la façon dont ses propos étaient utilisés.
• Le Muséum de Paris et le GIS Climat-Environnement-Société ont produit de courtes vidéos pédagogiques sur le thème « Changement climatique et biodiversité ».

Notes et références

Notes

Références

• 4^e rapport de synthèse du GIEC, en anglais : (en) « Climate Change 2007: Synthesis Report », Giec,‎ 2007 (les n° de page sont ceux du format pdf)

• 4^e rapport de synthèse du GIEC, en français : « Changements climatiques 2007: Rapport de synthèse », Giec,‎ 2007 (les n° de page sont ceux du format pdf)

• Rapport rédigé par le groupe de travail n^o 1 du GIEC, publié en 2007 (4^e rapport) (les n° de page sont ceux du format pdf)

1. ↑ Chapitre 2, lire en ligne), p. 139 : Thus, as shown in Prentice et al. (2001), when CO2 from fossil fuel combustion enters the atmosphere, the 13C/12C isotopic ratio in atmospheric CO2 decreases at a predictable rate consistent with emissions of CO2 from fossil origin. Note that changes in the 13C/12C ratio of atmospheric CO2 are also caused by other sources and sinks, but the changing isotopic signal due to CO2 from fossil fuel combustion can be resolved from the other components (Francey et al., 1995). These changes can easily be measured using modern isotope ratio mass spectrometry, which has the capability of measuring 13C/12C in atmospheric CO2 to better than 1 part in 105 (Ferretti et al., 2000). Data presented in Figure 2.3 for the 13C/12C ratio of atmospheric CO2 at Mauna Loa show a decreasing ratio, consistent with trends in both fossil fuel CO2 emissions and atmospheric CO2 mixing ratios (Andres et al.,2000; Keeling et al., 2005).
2. ↑ Chapitre 7, lire en ligne), Frequently Asked Question 7.1, p. 512Are the Increases in Atmospheric Carbon Dioxide and Other Greenhouse Gases During the Industrial Era Caused by Human Activities? Yes, the increases in atmospheric carbon dioxide (CO2) and other greenhouse gases during the industrial era are caused by human activities.
3. ↑ « Summary for Policymakers », lire en ligne) p. 16 :Since the TAR, there is an improving understanding of projected patterns of precipitation. Increases in the amount of precipitation are very likely in high latitudes, while decreases are likely in most subtropical land regions (by as much as about 20% in the A1B scenario in 2100, see Figure SPM.7), continuing observed patterns in recent trends.

• Frédéric Denhez, Atlas du réchauffement climatique,‎ 2007 et son supplément : La France en 2100 (voir dans la bibliographie)

• Dossier Pour la Science, « Climat, comment éviter la surchauffe ? », janvier-mars 2007 (voir dans la bibliographie)

• Cet article est partiellement ou en totalité issu de l'article intitulé « Projection climatique » (voir la liste des auteurs).

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