Première partie:

M53 : Climat, sol chapitre 1
Première partie: Enjeux liés au climat et au sol à différentes échelles
Notion de développement durable:
Pendant longtemps, il n'y avait aucunes préoccupations à l'équilibre fragile (pollution de l'air,
de l'eau, du sol, la surexploitation des ressources, la disparition de nombreuses espèces).
Ce comportement étant dangereux pour la survie de l'homme. Il y a eu une prise de
conscience: « développement qui réponde aux besoins du présent sans comprometre la
capacité des générations futures à répondre aux leurs ».
Le développement durable associe la bonne gestion économique, le progrès social et la
préservation de l'environnement.
Il y a trois piliers concernant le développement durable, qui sont:
−environnement: préservation ressources naturelles
−économique: mode de production soucieux de la planète
−social: partage et équité
Quels en sont les enjeux?
Changement climatique, épuisement des énergies, pollution, pauvreté, inégalité sociales sont
des signes préoccupants. Préserver la planète et ses habitants.
Comment l'intégrer?
La Conférence de Rio en 1992 a mis en œuvre des recommandation liées au développement
durable (création de l'agenda 21).
20% des humains consomment plus de 86% des ressources de la planète.
VOIR SCHEMA 1
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M53 : Climat, sol chapitre 1
Chapitre 1: Les enjeux liés au climat et à son évolution
1/ Qu'est-ce que l'effet de serre
L'atmosphère laisse pénétrer des rayonnement solaire. Ce rayonnement émet des
rayonnements infrarouges qui sont redirigé vers l'espace. Plus l'atmosphère est épaisse plus
les rayons infrarouges restent et donc plus la température augmente. A l'état naturel ce
système est en équilibre: toute perturbation de cet équilibre représente un « forçage radiatif »
qui modifie le climat.
2/ Un effet de serre naturel
Avec l'effet de serre naturel, la température à la surface de la Terre est de 15°C alors que sans
cet effet de serre la température serait de -18°C.
3/ Pourquoi un changement climatique?
Voir schéma 2
4/ Le réchauffement climatique en bref
En un siècle, la température moyenne à la surface de la Terre a augmenté de 0,74°C. Si nous
n'agissons pas ce réchauffement pourrait atteindre 6°C en moyenne en 2100.
Le réchauffement constaté est de 1°C de plus en Europe et de 2 à 4°C dans les régions
polaires.
5/ Les gaz à effet de serre
La vapeur d'eau (H2O)maintien la température: 0,3%
Le gaz carbonique (CO2): 0,03% → combustion du charbon, pétrole, gaz
Les oxyde nitreux (N2O)
CFC (chlorofluoro carbures) → utilisé dans les réfrigérateurs, climatisation, chaussures...
Méthane (CH4)
L'augmentation récente et rapide des gaz à effet de serre est dû à l'industrie, à l'agriculture, à
la déforestation, aux transports...
Le gaz de référence est le CO2, on résonne en équivalent Carbone (1T de CO2 = 0,27 teC)
voir schéma 3
6/ Le principal responsable: le gaz carbonique
a) L'évolution du gaz carbonique
voir poly 4
L'augmentation ou le ralentissement était faible en général mais aujourd'hui l'augmentation est
très rapide (depuis l'aire industrielle).
Il y a des variations saisonnières de la concentration du gaz carbonique: en été l'augmentation
de la photosynthèse fait diminuer le gaz carbonique mais en hivers la baisse de la
photosynthèse fait augmenter les gaz carbonique.
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b) Le cycle naturel du carbone: le rôle de l'océan et de la végétation
voir poly 5
Il y a un recyclage naturel au niveau des océans.
c) Les émissions de gaz carbonique
Les plus gros émetteur de gaz carbonique sont les États-Unis, vient ensuite l'Australie, le
Royaume-Unis, puis la France, la Chine et enfin beaucoup plus bas l'Inde et Djibouti.
Pour permettre la stabilisation du climat et l'émergence de pays en développement, il faudrait
divisé les émissions mondiales de CO2 par 2 et celles des pays industrialisé par 4 d'ici 2050.
La démarche mondiale d'énergie augmentera de 60% d'ici 2030 si l'urgence n'est pas
transformé en acte.
Les actions politiques, à tous les niveaux, sont:
−les négociations internationale
−la régulation européenne
−le plan national
−le plan territorial
7/ La simulation par des modèles de climat
a) Qu'est-ce qu'un modèle?
Voir poly 6
« Je mets l'atmosphère en équation et le modèle donne une proposition. »
b) Principe des modèles
Les projections de l'évolution du climat sont possibles par l'utilisation de modèles
mathématiques. Ces modèles reposent sur des lois thermodynamiques. Ces modèles sont
considérés comme valides par la communauté scientifique lorsqu'il sont capables de simuler
des variations connues du climat. Les modèles informatiques sont utilisés pour établir des
scénarios d'évolution future du climat mais aussi pour cerner les causes du réchauffement
climatique.
c) Les modèles couplés
La météo a fait beaucoup de progrès grâce aux satellites.
1er modèle: atmosphère
2eme modèle: atmosphère + surface de la terre
3eme modèle: atmosphère + surface de la terre + océans/banquises
4eme modèle: atmosphère + surface de la terre + océans/banquises + aérosols
5eme modèle: atmosphère + surface de la terre + océans/banquises + aérosols + cycle du
carbone
6eme modèle: atmosphère + surface de la terre + océans/banquises + aérosols + cycle du
carbone + dynamisme végétation
….
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8/ Les différents scénarios possibles
L'ampleur du réchauffement climatique est fort, il pourrait y avoir une augmentation de la
température de 1,8°C à 3,4°C, cette ampleur est également incertaine (incertitudes liées aux
modèles; sur le comportement humain).
Il y a une possibilité de 40 scénarios. Dans certains scénarios l'augmentation démographique
et l'augmentation économiques sont prises en compte et donc il y a un puisement dans les
énergies fossiles. Dans un autre scénario, on fait varier une des caractéristique et donc cela
entraîne une consommation de l'énergie fossile moindre ainsi que de gaz à effet de serre.
D'ici 2050, la consommation en CO2 pourrait doubler par rapport à ce qu'il en était avant
l'aire industrielle. Plusieurs scénarios de développement industriel, économique et
démographique ont été établit en 1990:
−scénario A: augmentation économique et démographique rapide
−scénario B: mesure environnementale prise
En outre, il y a 2 types de scénarios possible concernant l'évolution technologique:
−type 1: transfert de technologie
−type 2: pas de transfert de technologie
Le scénario B1 est le plus optimiste alors que le A2 est le plus pessimiste. Le scénario A1B
est un scénario intermédiaire.
Voir poly 7 et 8
Aujourd'hui, ces scénarios sont les meilleures représentation possible mais ils sont toujours
sujet à des réajustement ou à des remises en cause.
En un siècle il y a eu une augmentation de 0,8°C alors qu'en 30 ans la température a augmenté
de 0,6°C.
9/ Les simulations
Le réchauffement est variable selon les latitudes:
−il est plus faible aux tropiques qu'aux pôles
−l'élévation de la température dans les régions côtières est moins forte qu'à l'intérieur
des terres
Les augmentations de température annuelles prévu d'ici la fin du siècle sont de:
•+ 3,5°C dans le sur de l'Europe
•+ 2,5°C en Asie du Sud-Est
•+ 4,9°C en Arctique
•+ 3,2°C en Amérique centrale
•+ 2,6°C en Australie du sud
•+ 3,3°C en Afrique de l'ouest
L'augmentation globale sera de 2,8°C
Voir poly 7
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10/ La prise de conscience du réchauffement climatique
a) La Convention-Cadre des Nations Unies sur les changements
Climatiques
C'est le premier traité international sur le changement climatique, il a été adopté en 1992 à
Rio de Janeiro. Il adopte 3 principes:
−principes de précaution: incertitude scientifique quant aux impacts du changement
climatique
−principe de responsabilité commune mais différencié: toutes les émissions ont un
impact sur le changement climatique
−principe du droit au développement économique
b) Le GIEC
Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, il a été mis en place en 1988
par l'organisation météorologique mondiale et par le programme des Nations Unis pour
l'environnement. Son premier objectif principal est d'évaluer l'information scientifiqiue et
socio-économique sur le changement climatique, ses impacts et les différentes options pour
atténuer ou s'y adapter. Le deuxième objectif principal est de produire, sur demande, des avis
scientifiques, techniques et socio-économique.
Le GIEC a produit 3 séries de 3 rapports d'évaluation correspondant aux travaux de 3 groupes
qui se focalisent sur les bases scientifiques du changement climatique (groupe 1), sur les
impacts, l'adaptation et la vulnérabilité (groupe 2) et sur l'atténuation (groupe 3).
c) Le protocole de Kyoto
Il a été signé en 1997 et il est entré en vigueur qu'après sa rectification par au moins 55 États
donc en 2005. Les pays signataires représente 55% des émissions de l'annexe B en 1990.
Seuls les États-Unis ne l'ont pas ratifié.
Il y a 3 mécanismes de flexibilité du protocole de Kyoto:
1. un marché international de quotas carbone pour les pays de l'annexe B. Chacun
reçoit autant d'unités de quantité attribuée (UQA), ces UQA peuvent être vendu à
d'autres pays.
2 & 3. mécanisme pour un développement propre (MDP) et le mécanisme de mise en
œuvre conjointe (MOC) permettent de financer des réductions d'émissions hors du
territoire national contre l'octroi de crédits carbone échangeables.
Les émissions de 39 pays les plus industrialisés doivent être réduites d'au moins 5% sur la
période de 2008-2012.
Les pays hors Annexe B n'ont pas d'engagements d'émissions.
Voir poly 9
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