Synthèse du module 1 : Fondements scientifiques du CC adaptés
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Synthèse du module 1 : Fondements scientifiques du CC adaptés au contexte marocain Objectif du module L'objectif du module a été centré sur la compréhension des fondements scientifiques du changement climatique. Il permettra de s'initier dans ce monde complexe et subissant des changements rapides que ce soit au niveau des concepts ou au niveau des fondements. Thèmes traités dans le module Les thèmes abordés ont été choisis afin de ne pas compliquer la compréhension des phénomènes physiques. Juste les thèmes importants ont été abordés. Des liens utiles sont listés à la fin du module pour permettre au lecteur de se perfectionner en cas de besoin. Afin de permettre au lecteur de tester ses connaissances, des questions à choix multiples ont été développées. Des références et des vidéos en lien avec la matière sont aussi disponibles à la fin du module. Ces thèmes sont énumérés ci-après: Concepts de base : Le climat, effet de serre Tendances et changements observés. Causes du changement : les émissions de gaz à effet de serre et l’effet de serre. Les principales conséquences. Résultats attendus À la fin de ce module, les apprenants seront en mesure de: Décrire les éléments du changement global, les composantes du système climatique et des concepts des changements climatiques; Expliquer les causes des changements climatiques; Décrire/Identifier les données pertinentes pour les changements climatiques; Comprendre les processus des changements climatiques; Groupe cible Le module est destiné à une large population: Fonctionnaires, Représentants du secteur privé, Membres d’ONGs, Etudiants universitaires, etc. Durée de la formation 1 journée en formation directe. Une semaine en e-learning Quelques définitions complémentaires Comme compléments du module et afin de faciliter l'apprentissage, quelques définitions de base sont listées ci-après: Climat : Distribution statistique des conditions atmosphériques (température, précipitations, ensoleillement, humidité, vitesse du vent) dans une zone géographique donnée et po ur une période de temps définie, pouvant aller de quelques mois à plusieurs milliers ou millions d'années ; le climat caractérise à la fois l'état moyen de l'atmosphère, son évolution et ses états extrêmes ; il dépend notamment du fonctionnement et des multiples couplages des compartiments "superficiels" de la Terre que sont l'atmosphère, l'hydrosphère, la cryosphère, la biosphère et la lithosphère Forçage radiatif En climatologie, on parle de forçage pour désigner les perturbations dans l'équilibre énergétique de la Terre, qui engendrent des changements de températures. Ces forçages sont fluctuants et pourtant déterminants dans l'évaluation et la prévision du réchauffement climatique. De façon générale, un forçage est une action qui agit sur (qui force) un système dynamique (océan, atmosphère, activités humaines) et peut perturber son état d’équilibre. Dans le cas du climat, les forçages sont des perturbations du bilan d’énergie de la planète, c'est-àdire de son bilan radiatif. Ils sont donc définis au sommet de l’atmosphère (à une altitude non définie mais suffisante pour que la pression atmosphérique soit très faible) et s’expriment en W/m2. Le système climatique réagit à ces forçages par des variations de température. Ces forçages peuvent être naturels ou d’origine humaine. Les forçages naturels Parmi les forçages naturels, les plus importants sont : les variations de l’ensoleillement, elles mêmes causées soit par des variations de l’intensité du rayonnement émis par le soleil soit par des variations de la distance Terre – Soleil ; les éruptions volcaniques qui provoquent des variations de la quantité de rayonnement solaire réfléchi par la planète. Les forçages anthropiques Parmi les forçages anthropiques, on trouve : les émissions de gaz à effet de serre ; les émissions d’aérosols ; la déforestation et plus généralement la modification des surfaces végétales. L’effet de serre L'effet de serre est un phénomène thermique bien connu sur la Terre et Vénus, où l'atmosphère laisse passer une partie du rayonnement solaire qui vient frapper le sol. Réchauffé, celui-ci émet un rayonnement infrarouge en partie ou totalement piégé par l'atmosphère rendue « imperméable » par la présence de gaz, dont principalement la vapeur d'eau sur Terre. On observe alors une isolation accrue de la planète et un réchauffement global de celle-ci. L'effet de serre est un phénomène naturel important pour la survie de la planète. Il permet d'avoir une température moyenne sur Terre de 15° C contre -18°C si cet effet n'existait pas. Les gaz à effet de serre sont naturellement peu abondants dans l’atmosphère mais du fait de l’activité humai ne, la concentration de ces gaz s’est sensiblement modifiée (la concentration de CO 2 a augmenté de 30% depuis une centaine d’années). Les gaz à effet de serre constituants gazeux minoritaires de l'atmosphère terrestre, capables cependant d'absorber en partie le rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre et responsables de ce fait de l'effet de serre qui régule en grande partie l'équilibre radiatif du système Terre -atmosphère ; qu'ils soient d'origine naturelle ou anthropique, ils sont souvent relativement inertes, donc peu toxiques, et peuvent ainsi séjourner très longtemps dans l'atmosphère où ils s'accumulent (sauf la vapeur d'eau) ; l'augmentation de leur concentration dans l'atmosphère depuis environ un siècle est ainsi à l'origine du réchauffement climatique en cours ; ces gaz sont essentiellement la vapeur d'eau, le gaz carbonique et le méthane, mais aussi l'ozone, les oxydes d'azote... L'albédo L'albédo d’un matériel, ou d’une surface, est le rapport de l'énergie solaire réfléchie par cel ui-ci sur l'énergie solaire incidente. L’albédo est donc caractérisé par une valeur sans unité appartenant à une échelle de 0 à 1, pour laquelle le 0 correspond au noir, soit un matériel avec aucune réflexion, et le 1 représente un miroir parfait, soit une surface diffusant dans toutes les directions tout le rayonnement électromagnétique visible qu'elle reçoit. Augmentation des concentrations de gaz à effet de serre Les concentrations de gaz à effet de serre continuent d’augmenter dans l’atmosphère. 2012 a été une nouvelle année record. Les trois acteurs principaux de cette problématique restent inchangés : CO2, CH4 et N2O. Hausse des températures La température globale est la température moyenne à la surface de toute la planète. Il n'est pas simple de calculer cette température. Ce n'est pas un simple thermomètre qui mesure la température globale. Les données proviennent de ballons-sondes, de satellites et de milliers de thermomètres disséminés à travers le monde entier, et sont combinées à des milliers de mesures de température à la surface des mers. D'après ces mesures, il semble que les températures moyennes à la surface de la Terre ont augmenté en moyenne de 0,74°C entre 1906 et 2005. En outre, la température globale augmente de plus en plus rapidement. Au cours des cinquante dernières années, la température a augmenté en moyenne deux fois plus vite qu'au cours du dernier siècle. Les scientifiques ont reconstitué les températures des 1000 à 2000 dernières années et cette recherche montre que la température a diminué lentement au cours des 1000 dernières années, avec un revirement brusque durant le 20e siècle. Ce graphique est connu pour sa forme en crosse de hockey. Il est compliqué de calculer les changements de température précis. Avant 1860, les températures n'étaient pas mesurées systématiquement. Heureusement, il existe d'autres manières de savoir si dans le passé les températures étaient plus chaudes ou plus froides. Un réchauffement de 0,74°C sur 100 ans semble à première vue très peu et négligeable. Impossible de sentir soi-même la différence. Mais si l'on examine cette hausse à l'échelle de la planète, on constate qu'il s'agit d'une augmentation très importante et aussi très rapide. Glaciers, calottes polaires et autres indicateurs L’Antarctique est un pôle froid, puissant, important (28 fois la surface de la France, 2,5 km d’épaisseur de glace). L’Arctique est plus fragile. La banquise (environ 3 m d’épaisseur) se déplace beaucoup, se fracture et laisse apparaître des zones d’eaux libres qui captent le rayonnement solaire. La surface se réchauffe et les glaces fondent. Aujourd’hui la fonte de la banquise est liée au réchauffement du permafrost sibérien. Dans l’hémisphère Nord, le permafrost représente environ un quart des terres émergées. Ces terrains glacés jouent le rôle de puits de carbone car les plantes emmagasinent plus de CO2 qu’elles n’en relâchent. La fonte des sols des régions arctiques et boréales laissent apparaître de grandes étendues marécageuses et font craindre le déstockage massif du CO2. Élévation du niveau de la mer Les phénomènes des variations actuelles du niveau global de la mer sont dus : aux changements du volume des océans résultant de la densité de l’eau, fluctuant selon la température et la salinité ; et aux modifications des échanges d'eau entre les océans, l’atmosphère, les réservoirs d'eau continentales (lacs, fleuves), les glaciers de montagne et les calottes polaires du Groenland et de l’Antarctique.
