La base scientifique

Groupe d’Experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat
GT I, 7ème session
4ème Rapport d’évaluation – Contribution du Groupe de Travail I
Bilan 2007 des changements climatiques:
La base scientifique
Note de synthèse préparée par la Délégation belge
Bruxelles, le 2 février 2007
1. Introduction
La contribution du Groupe de Travail I du GIEC au 4ème rapport d’évaluation (“Climate Change
2007 : The Physical Science Basis”, qui a été publié le 2 février 2007) constitue un état des lieux
concernant les connaissances scientifiques relatives aux changements climatiques, aux mécanismes qui
entrent en jeu ainsi qu’à leurs causes, aux observations, et aux projections des changements
climatiques futurs. Cette contribution prend en compte les évaluations précédentes et les nouveaux
résultats scientifiques, parus depuis la publication du 3ème rapport d’évaluation.
2. Influence des activités humaines sur les changements climatiques
Emissions anthropiques de gaz à effet de serre
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Les concentrations atmosphériques globales en dioxyde de carbone (CO2), en oxyde nitreux
(N2O) et en méthane (CH4) dépassent largement les niveaux pré-industriels. De telles
concentrations n’ont jamais été atteintes au minimum au cours des 650 000 dernières années (sur
base de l’analyse des carottes de glace).
L’augmentation des concentrations atmosphériques en CO2 et CH4 depuis 1750 est
principalement causée par les émissions générées par l’utilisation de combustibles fossiles,
l’agriculture, et les changements d’affectation des terres.
Le CO2 est le principal gaz à effet de serre (GES) d’origine anthropique; sa concentration dans
l’atmosphère est passée de 280 ppm (conditions pré-industrielles) à 379 ppm en 2005; les
émissions de CO2 d’origine fossile se sont accrues sensiblement entre 1990 (6.4 GtC/an) et la
période 2000-2005 (7.2 GtC/an)
Le CH4 est passé d’une concentration pré-industrielle de 715 ppb1 à 1774 ppb en 2005; les
émissions, principalement associées à l’agriculture et à l’usage des combustibles fossiels, sont
restées relativement stables au cours de la dernière décennie
La concentration atmosphérique en protoxyde d’azote (N2O) est passée d’une valeur préindustrielle de 270 ppb à 319 ppb en 2005; les émissions anthropiques sont principalement dues à
l’agriculture
ppb = parts per billion (partie par milliard)
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Influence relative des diffférents facteurs
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La compréhension des différents facteurs qui affectent le climat, et de leur influence relative, s’est
améliorée depuis la parution du 3ème Rapport d’évaluation. Il est maintenant établi avec un très
haut niveau de confiance que les activités humaines ont eu un effet global de réchauffement
depuis 1750
L’augmentation des concentrations atmosphériques en CO2, CH4, N2O constitue de loin le
principal facteur de réchauffement du climat; l’augmentation du “forçage radiatif”2 qui y est
associé est sans précédent au moins au cours des 10 000 dernières années; le forçage radiatif
positif associé au CO2 a augmenté de 20 % au cours des dix dernières années (sans précédent au
moins au cours des 200 dernières années)
Le forçage radiatif associé aux aérosols d’origine anthropique est mieux connu, mais continue de
constituer la plus grande part de l’incertitude sur le forçage radiatif total; il est probable que sans
les aérosols, le réchauffement climatique aurait été plus prononcé que ce qui est observé (les
aérosols compensent une partie du réchauffement)
L’influence de l’activité solaire sur le réchauffement climatique a été revue à la baisse depuis le
3ème rapport d’évaluation
3. Observations actuelles des changements climatiques
Le réchauffement du système climatique ne peut plus être mis en doute et il est étayé par
l’augmentation observée de la température moyenne globale dans l’atmosphère et dans
l’océan, des importantes fontes de neige et du niveau moyen global de la mer:
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l’augmentation des températures moyennes de l’atmosphère : la température moyenne à la surface
de la terre a augmenté de 0,74°C entre 1906 et 2005; 11 des 12 dernières années figurent parmi les
12 années les plus chaudes jamais enrgistrées (depuis 1850)
l’augmentation des températures moyennes de l’océan : l’océan a absorbé la plus grande partie de
la chaleur ajoutée au système climatique; l’océan s’est réchauffé jusqu’à une profondeur d’au
moins 3000 m
l’augmentation du niveau de la mer : le niveau de la mer a augmenté de 1,8 mm/an en moyenne
depuis 1961; ce taux a augmenté en fin de période (3,1 mm/an entre 1993 et 2003)
le retrait des glaciers : les glaciers de montagne et la couverture neigeuse sont globalement en
retrait (dans les deux hémisphères)
De nombreux changements sont également observés à l’échelle continentale ou de bassins
océaniques:
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Dans l’Arctique :
- les températures moyennes observées ont augmenté à un rythme quasiment deux fois
supérieur au rythme mondial au cours des 100 dernières années;
- la banquise subit un retrait de 2,7% par décennie (7,4% en été);
- les températures à la surface du permafrost ont augmenté jusqu’à 3°C en 20 ans; les zones
soumises au gel saisonnier du sous-sol sont en retrait
La fonte des glaciers du Groenland et de la péninsule antarctique ont contribué très
vraisemblablement à l’augmentation du niveau de la mer au cours de la dernière décennie; la
vitesse d’écoulement de nombreux glaciers a également été observée, libérant la glace de
l’intérieur des glaciers à un rythme accéléré
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Le forçage radiatif est un indice de l’importance de ce facteur en tant que mécanisme potentiel de changement
climatique; il est exprimé en watts par mètre carré (W m-2); il peut être positif (réchauffement) ou négatif
(refroidissement)
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Des précipitations accrues sont observées dans de nombreuses régions (façade est des continents
américains, Europe du nord, Asie centrale et du nord);
Des épisodes de sécheresse plus intenses et plus longs sont observés dans les zones tropicales et
sub-tropicales, ainsi que certaines autres régions (bassin méditerranéen), en raison de
températures accrues et de précipitations moins intenses; ces phénomènes sont associés à des
modifications des températures à la surface de l’océan et de la circulation atmosphérique, ainsi
qu’au retrait des glaicers et de la couverture neigeuse
La fréquence de précipitations intenses s’est accrue dans la plupart des régions rurales;
les observations par satellite suggèrent une augmentation de l’intensité des cyclones tropicaux, en
rapport avec l’augmentation des températures à la surface de l’océan
4. Projections des changements climatiques futurs
Les nombreuses simulations réalisées depuis le 3ème Rapport d’évaluation permettent de mieux
évaluer la probabilité des changements attendus, pour différents “futurs possibles”, en fonction des
hypothèses relatives aux profils d’émissions. Celles-ci se basent sur les scénarios SRES3.
Tendances globales
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Au cours des 2 prochaines décennies, un réchauffement de 0,2°C par décennie est prévu, pour
une large gamme de scénarios (NB : (1) cette valeur est compatible avec le taux de réchauffement
observé actuellement; (2) même dans l’hypothèse, caduque, d’une stabilisation des concentratins
au niveau de 2000, un réchauffement de 0,1°C par décennie serait inévitable)
Les projections du réchauffement moyen mondial à l’horizon 2100 sont fortement dépendantes
des scénarios d’émissions envisagés; comparé à la période 1980-1999, le réchauffement attendu
est estimé à 1.8 [1.1 à 2.9]°C;jusque 4.0 [2.4 à 6.4]°C (selon le scénario)
Le réchauffement tend à diminuer la capacité des puits de carbone terrestre et océanique; la prise
en considérationde ce type de feedback dans les simulations accroît les estimations du
réchauffement à l’horizon 2100 (NB : l’incertitude des estimations est également accrue du fait de
la prise en considération de ces phénomènes dans les modèles)
Le réchauffement moyen mondial “à l’équilibre” attendu si les concentrations de CO2 devaient
être doublées est probablement compris entre 2 et 4,5°C, avec une meilleure estimation de 3°C. Il
est très improbable que l’augmentation de la température sera inférieure à 1,5°C. Une
augmentation de la température bien au-delà de 4,5°C n’est pas exclue.
L’augmentation projetée du niveau de la mer à l’horizon 2100 relativement à la période 1980-1999
est de (en fonction des 6 scénarios SRES) : B1: [0.18 à 0.38] m; A1T [0.20 à 0.45] m; B2: [0.20 à
0.43] m; A1B: [0.21 à 0.48] m; A2: [0.23 à 0.51] m; A1FI: 0 [0.26 à 0.59] m. (NB : compte tenu
de l’observation récente de l’augmentation du taux d’écoulement des glaciers du Groenland et de
l’Antarctique, ces estimations pourraient être revues à la hausse)
L’augmentation de la concentration atmosphérique en CO2 mène à une acidification de l’océan;
selon les projections, le pH océanique serait réduit de 0.14 à 0.35 unités au cours du 21ème siècle
(venant s’ajouter à la baisse de 0,1 unité déjà observée); ceci pourrait mener à la dissolution des
sédiments carbonatés
Tendances régionales
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Le réchauffement attendu est plus important sur les continents, et aux hautes latitudes dans
l’hémisphère nord; on s’attend à la diminution de la couverture neigeuse et à l’augmentation de la
profondeur de dégel saisonnier du permafrost
Rapport spécial “SCÉNARIOS D’ÉMISSIONS” du Groupe de travail III du GIEC, 2000
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Le retrait de la banquise est projeté tant dans l’Arctique que dans l’Antarctique; dans l’Arctique,
certaines projections indiquent une disparition presque complète de la banquise en été
Il est très probable que les vagues de chaleur, et les fortes précipitations deviennent plus
fréquents
Les projections indiquent une augmentation de l’intensité des cyclones tropicaux (vitesses de vent
et intensité des précipitations)
Les trajectoires des tempêtes pourraient migrer vers les pôles, avec des conséquences sur les
régimes de vent, de température et de précipitation en dehors des zones tropicales
L’augmentation des précipitations est très probable aux hautes latitudes; la diminution est
probable dans la plupart des zones terrestres
Il est très probable que l’intensité du Gulf-stream diminue au cours du 21ème siècle; (NB :
l’interruption totale de ce courant au cours du 21ème siècle est très improbable)
Long terme
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La nature des processus qui entrent en jeu dans le système climatique, l’échelle de temps à laquelle
ils se produisent, ainsi que les “feedbacks”, impliquent que les émissions anthropiques de GES du
21ème siècle induiront un réchauffement mondial et une augmentation du niveau de la mer
pendant plusieurs siècles, même si les concentrations de GES devaient être stabilisées
Les modèles indiquent pour la plupart qu’un réchauffement compris dans la gamme 1,9 – 4,6°C
mènerait à long terme à la fonte quasi complète du glacier du Groenland, résultant en une
augmentation de 7 m du niveau de la mer.
5. Autres informations
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Les informations paléo-climatiques attestent de la nature inhabituelle du réchauffement en cours,
et suggèrent que des épisodes de réchauffement antérieurs ont pu mener à des retraits de glaciers
à grande échelle et une augmentation substantielle du niveau de la mer (le niveau de la mer lors de
la dernière période interglaciaire était probablement 4 à 6 m supérieur au niveau actuel, alors que
les températures polaires étaient 3 à 5°C supérieures à celles du 20ème siècle, en raison de
différences au niveau de l’orbite terrestre)
Les processus dynamiques qui entrent en jeu dans l’équilibre entre la fonte des glaciers et
l’accumumation de glace à leur surface nécessitent d’être mieux pris en considération; les
observations récentes suggèrent une vulnérabilité plus grande que prévue par les modèles actuels
Plus d’informations : Vous trouverez le rapport complet en langue anglaise sur le site internet du
GIEC: http://www.ipcc.ch/SPM2feb2007.pdf
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