ENVIRONNEMENT GLOBAL

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Vers un réchauffement global ?

Les tendances actuelles

Avec l'augmentation de la concentration des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, parfaitement constatée pour le gaz carbonique et le méthane depuis 1750, depuis 1940 pour les CFC, il est certain que l'effet de serre s'intensifie, mais avec quel résultat ? Certes, nous jouissons d'un climat plus chaud que celui des XVIIe et XVIIIe siècles, et le réchauffement du XIXe siècle mettant fin à ce « petit âge glaciaire » se prolonge au XXe siècle. Mais rien ne prouve que ce réchauffement soit dû au renforcement de l'effet de serre ; nous ignorons les causes de ces fluctuations. Certains pensent au Soleil ; mais s'il est vrai qu'entre 1630 (date des premières observations de Galilée) et 1800 très peu de taches solaires ont été observées, on ne dispose pas de mesures de la luminosité solaire pendant cette période. Une variation de cette luminosité ne peut être exclue, mais la fluctuation climatique peut tout aussi bien dépendre de petites fluctuations de la circulation océanique.

Concentrations atmosphériques du gaz carbonique, du méthane et du CFC 11

Dessin : Concentrations atmosphériques du gaz carbonique, du méthane et du CFC 11

Évolution des concentrations atmosphériques du gaz carbonique, du méthane et du CFC 11 (d'après le rapport I.P.C.C.). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Variation de la température moyenne globale depuis 1860

Dessin : Variation de la température moyenne globale depuis 1860

Variation de la température moyenne globale depuis 1860 (d'après le rapport I.P.C.C.). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Incertitudes sur l'évolution chimique de l'atmosphère

L'accélération de la transformation de l'atmosphère incite à penser que le renforcement de l'effet de serre produira bientôt un réchauffement global, bien distinct des fluctuations récentes. Sauf ralentissement notable du développement économique, ou mise en application effective d'une politique délibérée de limitation des émissions de CO2, ces derniers vont continuer à croître avec l'exploitation des carburants fossiles et la poursuite de la déforestation tropicale. Le niveau futur de CO2 dans l'atmosphère dépendra bien sûr de ces émissions (dont la prévision relève de l'économie et de la politique), mais il dépendra aussi des échanges de carbone sous différentes formes entre atmosphère, océans et biosphère, échanges qui ne sont encore que partiellement compris. Selon certaines estimations, le CO2 atmosphérique pourrait dépasser les 660 ppm (parties par million, deux fois le niveau de 1970) avant l'an 2100, ce qui aboutirait à un piégeage supplémentaire de 4 watts par mètre carré dans la basse atmosphère. Il faut également tenir compte du méthane, parce que d'une part il est bien plus efficace que le CO2 pour renforcer l'effet, d'autre part l'augmentation des émissions de méthane, liée vraisemblablement à l'extension de l'agriculture et de l'élevage, sera bien plus difficile à enrayer. Quant aux CFC, encore plus efficaces pour intensifier l'effet de serre (comme pour détruire l'ozone stratosphérique), la décision prise d'arrêter leur fabrication doit être complétée par la récupération de l'importante masse des CFC aujourd'hui enfermés dans des circuits de réfrigération si l'on ne veut pas les retrouver à terme dans l'atmosphère.

Échange de carbone entre l'atmosphère, les océans, la biosphère et la lithosphère

Dessin : Échange de carbone entre l'atmosphère, les océans, la biosphère et la lithosphère

Échange de carbone entre l'atmosphère, les océans, la biosphère et la lithosphère (en gigatonnes ou milliards de tonnes). À l'exception du réservoir atmosphérique, de son taux d'augmentation et du flux de carbone dû à la combustion des carburants fossiles, toutes les grandeurs sont... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Incertitudes sur la sensibilité du climat

En fonction des différentes évolutions de ces gaz, on peut s'attendre à une intensification notable de l'effet de serre au cours des prochaines décennies : on atteindrait les 4 watts par mètre carré de piégeage supplémentaire des infrarouges entre 2040 et 2100. Cette augmentation pourrait se traduire par un réchauffement inférieur à 1 0C dans la troposphère, mais le problème se complique quand on considère que, même limité à 1 0C, un réchauffement ne peut manquer d'affecter les autres processus atmosphériques. Une atmosphère plus chaude peut en effet contenir davantage de vapeur d'eau ; le fera-t-elle réellement ? Cela dépend des processus qui transfèrent l'eau évaporée des surfaces (les mers, les forêts humides) vers les couches plus ou moins élevées de la troposphère où elle se condense. La plupart des spécialistes qui cherchent à simuler les processus climatiques avec des « modèles de circulation générale » estiment que l'humidité atmosphérique va augmenter, ce qui constituerait une rétroaction positive puisque cette vapeur d'eau supplémentaire renforcerait aussi l'effet de serre, doublant la sensibilité du climat, c'est-à-dire donnant un réchauffement global de 2 0C plutôt que d'un seul, pour 4 watts par mètre carré supplémentaire. Quelques spécialistes contestent ce résultat, mais les observations tendent à confirmer l'existence de la rétroaction de vapeur d'eau.

Si l'atmosphère s'humidifie, n'y aura-t-il pas davantage de nuages, limitant le réchauffement ? En effet, les nuages peuvent réfléchir une forte proportion du rayonnement solaire, limitant de ce fait le flux d'énergie disponible pour réchauffer la surface (doc. 15). Mais les nua [...]

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Pénétration du rayonnement ultraviolet solaire dans l'atmosphère

Pénétration du rayonnement ultraviolet solaire dans l'atmosphère
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Spectre du rayonnement solaire direct

Spectre du rayonnement solaire direct
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Spectre du rayonnement terrestre infrarouge

Spectre du rayonnement terrestre infrarouge
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Distribution annuelle du bilan radiatif du système Terre-atmosphère en fonction de la latitude et transports méridiens de chaleur

Distribution annuelle du bilan radiatif du système Terre-atmosphère en fonction de la latitude et transports méridiens de chaleur
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Écrit par :

  • : directeur de recherche honoraire du C.N.R.S., laboratoire de météorologie dynamique, École polytechnique, Palaiseau

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Pour citer l’article

Robert KANDEL, « ENVIRONNEMENT GLOBAL », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 11 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/environnement-global/