le changement climatique

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LECHANGEMENTCLIMATIQUE
*
**
Jean‐LoupPUGET,Déléguédelasectiondessciencesdel’univers,Rapporteur
RenéBLANCHET,Présidentdugroupe«Climat»duComitédel’environnement,Rapporteur
JeanSALENÇON,Présidentdel’Académiedessciences
AlainCARPENTIER,Vice‐présidentdel’Académiedessciences
Coordinationéditoriale:Jean‐YvesCHAPRON
Leprésentrapportestunesynthèsedesinterventionsetdiscussionsprononcéeslorsdudébatsurleclimatle20
septembre2010àl’Académiedessciences,descontributionsécritesquil’ontprécédéetdesnombreuxéchanges
etcommentairesquil’ontsuivi.
26octobre2010

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Académiedessciences
Lechangementclimatique
26octobre2010
Depuisdesmillénaires,leclimatdelaTerrevarieselonlesépoquesetleslieux.Les
changementsobservéss’étalentgénéralementsurdeslonguespériodesquiatténuent
laperceptionquel’hommepeutenavoiràunmomentdonné.Aucoursdes
dernièresdécenniescependant,leschangementsclimatiquessemblents’être
accélérés.Danscesconditions,iln’estpassurprenantquelepublics’interrogesurla
réalitédeceschangements,leurscauses,leurdeveniret,plusencore,leurs
conséquencesimmédiatesetlointainessurlesmodesdevie,lasanté,lesécosystèmes
etl’économie.Àcesquestions,laSciencepeuttenterd’apporterdesréponses
autorisées,mêmesiellesnesontquepartiellesoutemporaires,dèslorsqu’ellessont
guidéesparlesoucid’objectivitéquidoitprésideràtoutedémarchescientifique.
C’estdanscecontextequelaMinistredel’Enseignementsupérieuretdela
Recherches’esttournéeversl’Académiedessciencespourqu’elleorganiseundébat
scientifique,afindefairelepointdesconnaissancesactuellessurcesujet.
Ledébat,ouvertàquelque120scientifiquesfrançaisouétrangers,dontdes
spécialistesextérieursàl’Académie,aétéorganisésousformedecontributions
écritessuiviesd’undébatoralquiaeulieule20septembre2010.Ladiversitédes
disciplinesreprésentées–mathématiques,physique,mécanique,sciencesde
l’univers,chimie,biologieetsciencesmédicales–reflètelacomplexitédusujetetla
volontédel’Académiedeplacercettemanifestationsouslesignede
l’interdisciplinarité.Ledébat,trèsricheetdehautetenuescientifiqueaportésurles
méthodesdeprévisionsclimatiques;ilapermisdeconfronterlesdifférentspoints
devue,dedégagerdespointsdeconvergenceetd’identifierlesdivergenceset
incertitudesquipersistent.Ilestlepointdedépartd’uneréflexionquiseraprolongée
ultérieurement.
Malgrélesnouveauxoutilsd’investigationsdontondisposeaujourd’huietmalgréle
volumeconsidérablededonnéesaccumuléescesvingtdernièresannées,ilfaut
soulignerquelaSciencenepeutrépondreàtout,qu’elleprocèdeparétapesetqu’elle
nepeutfourniràunmomentdonnéquel’interprétationdefaitsavérésetdes
prévisions.

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1.IMPORTANCEDESOBSERVATIONSPOURL’HISTOIRERÉCENTE
L’analysedel’évolutionduclimatimposededisposerd’observationsglobalesde
touteslescomposantesdusystèmeclimatique(atmosphère,océans,terres
émergéesetglaces),surdelonguespériodes.
C’estseulementdepuislemilieudesannées1970quelesprogrammes
d’observationsparsatellites,complétéspardessystèmesd’observationinsitu,
permettentd’obtenirdesensemblesdedonnéesclimatiqueséchantillonnées
régulièrementdansl’espaceetletemps.Pourlesdécenniesantérieures,les
données,pluspartielles,fontl’objetderetraitementsdanslecadred’une
coordinationinternationalepourlesrendrehomogènesentenantcomptedes
changementsd’instrumentationoud’environnementimmédiat.
Lalibremiseàdispositiondesdonnéesestunerecommandationunanime,même
silaformequ’elledoitprendreestdébattue.Lamajoritédeschercheurs,en
climatologiecommedansd’autresdisciplinesdessciencesdel’univers,
recommandeladistributiondesdonnéesaprèsquelesspécialisteslesont
étalonnéesetenontretiréleseffetsinstrumentauxoud’environnement.Certains
demandentaussilamiseàdispositiondesdonnéesbrutes.
Del’ensembledesdonnées,onpeutdégagerlesindicateursduchangement
climatique,lesfacteursdesonévolutionetlesélémentspermettantdefonder
l’étudedesclimatsdupassé.
1.1.LESINDICATEURSDEL’ÉVOLUTIONCLIMATIQUE
1.L’augmentationdelatempératuredesurfacesurlaTerreestde0,8±0,2
°Cdepuis18701.Ellerestenotablementdifférentepourlesdeux
hémisphères:plusforteauNordetplusforteauxhauteslatitudes.Une
variabilitéentrecontinentsestégalementobservée.Enfin,uneforte
modulationsurdespériodesannuellesetmultidécennalesestégalement
constatée,avecdeuxpériodesdeplusforteaugmentation
(approximativementde1910à1940etde1975à2000)encadréespardes
périodesdestagnationoudedécroissance.Lesvariationsclimatiques
naturelles(ElNiño,éruptionsvolcaniques,OscillationNord‐Atlantique)y
sontvisibles.
2.Latempératuredesocéans,mesuréedepuislesannées1950parles
bateauxdecommerceoulesnaviresocéanographiques(jusquevers700m
deprofondeur)etplusrécemmentparlesystèmedebouéesprofilantes
Argo,montreuneaugmentationmoyenneglobaledepuisquelques
décennies.Lecontenud’énergiethermiquedel’océanadoncaussi
augmenté,surtoutdepuisledébutdesannées1980.Ceréchauffementn’est
1 Augmentation, lissée dans le temps, de la température moyenne sur la surface de la Terre.

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pasuniforme.Ilprésenteuneimportantevariabilitérégionaleavec
d’importantesoscillationspluriannuelles,voiredécennales.
3.Laréductiondelasurfacedesglacesocéaniquesarctiques.Labanquise,
dontlafontenecontribuepasàl’élévationduniveaudesocéans,estun
autreindicateurfortdel’accélérationdel’évolutionduclimat:de8,5
millionsdekm2stabledanslapériode1950‐1975,lasurfacedesglacesde
meraconnuunedécroissancetrèsrapidejusqu’à5,5millionsdekm2en
2010.
4.Lereculdesglacierscontinentauxestobservédefaçonquasigénéralisée
depuis3à4décennies,avecunenetteaugmentationaucoursdes20
dernièresannées.
5.Lescalottespolairesdel’AntarctiqueetduGroenlandontunbilantotalde
massenégatifdepuisunedizained’années.Siquelquesrégionsélevéesde
l’intérieurdescalottes,enparticulierAntarctique,s’épaississentunpeu
parsuitedeprécipitationsneigeusesaccrues,lapertedemassedomine.
Celle‐cis’effectuedansleszonescôtièresduGroenlandetdel’Antarctique
del’Ouestparécoulementtrèsrapidedecertainsglaciersversl’océanet
décharged’icebergs.Onpensequeleréchauffementdeseauxocéaniques
danscesrégionsestlacausemajeuredesinstabilitésdynamiques
observées.
6.Leniveaumoyendesocéansestunautreindicateurquiintègreleseffets
deplusieurscomposantesdusystèmeclimatique(océan,glaces
continentales,eauxcontinentales).Avant1992,leniveaudelamerétait
mesurépardesmarégrapheslelongdescôtescontinentalesetdequelques
îles:leniveaudesocéans,enmoyenneannuellesurtoutelaplanète,s’est
élevéàunrythmede0,7mm/anentre1870et1930etd’environ1,7mm/an
après1930.Depuis1992,lesmesuressonteffectuéesparsatellites:la
hausseduniveaumoyenglobaldelamerestdel’ordrede3,4mm/an.À
cetteélévationmoyennesesuperposentdesoscillationspluriannuelle,liées
àlavariabiliténaturelledusystèmeclimatique.Depuisledébutdesannées
1990,lescontributionsclimatiquesàcetteélévationsont
approximativementdues,pouruntiersàladilatationdel’océan
consécutiveauréchauffementet,pourlesdeuxautrestiers,auxglaces
continentales‐àpartsquasiégales,fontedescalottespolairesdu
Groenlandetdel’Antarctiqued’unepart,etfontedesglaciers
continentauxd’autrepart.
7.Lesindicateursbiologiques,telsquelesdéplacementsdepopulations
animalesterrestresoumarinesetl’évolutiondesdatesd’activitésagricoles
saisonnières,montrentaussilasurvenued’unréchauffementclimatique.
Bienquedifficilesàquantifier,cesélémentssontimportantsetontdes

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conséquencesdansdenombreuxdomainesd’activitésprofessionnellesoù
ilssontlargementprisencompte.
Enrésumé,depuislasecondemoitiéduXIXesiècle,plusieursindicateurs
indépendantsmontrentsansambiguïtéunréchauffementclimatique,post‐Petit
âgeglaciaire2,modulédansletemps,avecuneaugmentationde1975à2003.
1‐2.LESFACTEURSD’ÉVOLUTIONDUCLIMAT
Onobservel’évolutiondecertainsdesfacteurssusceptiblesd’avoiruneffet
plusoumoinsimportantsurl’équilibreduclimat.
1.L’augmentationdesconcentrationsatmosphériquesdesgazàeffetde
serre,autresquelavapeurd’eauquiserecyclerapidementeten
permanence,estunélémenttrèsimportant,quidoitêtreobservéavec
précisionsurplusieursdécenniespourdonnerlieuàuneinterprétation
fiable.
Ledioxydedecarbone(CO2):saconcentrationaugmentecontinûment
depuislemilieuduXIXesiècle,enraisonprincipalementdesactivités
industrielles,passantde280ppmvers1870à388ppmen2009.Letauxde
croissancemesurédepuis1970estenviron500foisplusélevéquecelui
observéenmoyennesurles5000dernièresannées.Lesétudesisotopiques
montrentquel’originedecetteaugmentationestduepourplusdela
moitiéàlacombustiondescombustiblesfossiles,leresteauxdéboisements
massifsetpourunefaiblepartàlaproductiondeciment.
Leméthane(CH4):dûnotammentauxfermentationsdiverses(zones
humides,ruminants,déchetsdomestiques,biomasse,…),auxfuitesdegaz
naturelsetàlafontedupergélisol,saconcentrations’estaccruede140%
surlamêmepériode.Ellesemblecependantstabiliséedepuis2000.
Leprotoxyded’azote(N2O):dûengrandepartieauxactivitésagricoles
(dontlabiodégradationdesnitratesagricolesdanslesmilieuxsouterrains
anoxiques),saconcentrationaaugmentéde20%surlamêmepériode.
L’augmentationdel’effetdeserreinduitpourl’ensembledecestrois
composantsestde2,3W/m2.
2. LaradiationduSoleilreçueparlaTerrehorsdel’atmosphèreàune
latitudedonnéeenétéouenhiverdépenddelaluminositéduSoleiletde
ladistancedelaTerreauSoleil,etdel’orientationdel’axederotationdela
Terre.Cesderniersparamètresvarientàl’échellededizainesdemilliers
d’annéesenraisondeperturbationsgravitationnellesexercéesparlaLune
etlesautresplanètes.Lespériodesassociées(20000ans,40000ans,
2 Petit âge glaciaire : période de refroidissement s’étendant entre 1300 et 1870.