Le climat de la Terre change rapidement. Nous le savons grâce à des milliards d’observations, documentées dans des milliers d’articles de journaux et de textes et au changement climatique. La principale cause de ce changement est le rejet de dioxyde de carbone provenant de la combustion du charbon, du pétrole et du gaz naturel. Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) des Nations unies en fait la synthèse tous les deux ans
L’un des objectifs de l’accord international de Paris sur le changement climatique est de limiter l’augmentation de la température moyenne de l’air à la surface du globe à 2 degrés Celsius, par rapport à l’époque préindustrielle. Un autre engagement consiste à s’efforcer de limiter l’augmentation à 1,5°C.
La Terre a déjà, pour l’essentiel, atteint le seuil de 1°C. Malgré l’évitement de millions de tonnes d’émissions de dioxyde de carbone grâce à l’utilisation d’énergies renouvelables, à une efficacité accrue et à des efforts de conservation, le taux d’augmentation du dioxyde de carbone dans l’atmosphère reste élevé.
Les plans internationaux de lutte contre le changement climatique sont très difficiles à mettre en place et prennent des décennies à être élaborés. La plupart des climatologues et des négociateurs ont été consternés par l’annonce du président Trump selon laquelle les États-Unis se retireront de l’accord de Paris.
Mais si l’on met de côté la politique, dans quelle mesure le réchauffement est-il déjà engagé ? Si nous cessons dès maintenant d’émettre des gaz à effet de serre, pourquoi la température continuerait-elle à augmenter ?
Notions de base sur le carbone et le climat
Le dioxyde de carbone qui s’accumule dans l’atmosphère isole la surface de la Terre. C’est comme une couverture chauffante qui retient la chaleur. Cette énergie augmente la température moyenne de la surface de la Terre, réchauffe les océans et fait fondre les glaces polaires. En conséquence, le niveau des mers s’élève et les conditions météorologiques changent.
Depuis 1880, après que les émissions de dioxyde de carbone ont décollé avec la révolution industrielle, la température moyenne de la planète a augmenté. Grâce aux variations internes associées au phénomène météorologique El Niño, nous avons déjà connu des mois à plus de 1,5°C au-dessus de la moyenne.
Le maintien des températures au-delà du seuil de 1°C est imminent. Chacune des trois dernières décennies a été plus chaude que la décennie précédente, ainsi que plus chaude que l’ensemble du siècle précédent.
Les pôles Nord et Sud se réchauffent beaucoup plus rapidement que la température moyenne mondiale. Les calottes glaciaires de l’Arctique et de l’Antarctique fondent. Les glaces de l’océan Arctique fondent et le permafrost dégèle.
En 2017, la glace de mer de l’Antarctique a connu une diminution étonnante, qui n’est pas sans rappeler celle de 2007 dans l’Arctique.
Les écosystèmes, tant sur terre que dans la mer, sont en train de changer. Les changements observés sont cohérents et concordent avec notre compréhension théorique du bilan énergétique de la Terre et les simulations des modèles qui sont utilisés pour comprendre la variabilité passée et nous aider à penser à l’avenir.
Freiner le climat
Qu’arriverait-il au climat si nous arrêtions d’émettre du dioxyde de carbone aujourd’hui, tout de suite ? Retrouverions-nous le climat de nos aînés ?
La réponse est simple : non. Dès que nous libérons le dioxyde de carbone stocké dans les combustibles fossiles que nous brûlons, il s’accumule et se déplace dans l’atmosphère, les océans, la terre et les plantes et animaux de la biosphère. Le dioxyde de carbone libéré restera dans l’atmosphère pendant des milliers d’années.
Ce n’est qu’après plusieurs millénaires qu’il retournera dans les roches, par exemple par la formation de carbonate de calcium – le calcaire – lorsque les coquilles des organismes marins se déposent au fond de l’océan. Mais pour ce qui est de la durée de vie de l’homme, une fois libéré, le dioxyde de carbone reste dans notre environnement pour toujours.
Il ne disparaît pas, à moins que nous ne l’éliminions nous-mêmes.
Si nous cessons d’émettre aujourd’hui, le réchauffement de la planète ne s’arrêtera pas pour autant. Il y a un retard dans l’augmentation de la température de l’air, car l’atmosphère rattrape toute la chaleur que la Terre a accumulée. Après peut-être 40 années supplémentaires, les scientifiques supposent que le climat se stabilisera à une température supérieure à celle qui était normale pour les générations précédentes.
Ce décalage de plusieurs décennies entre la cause et l’effet est dû au temps nécessaire pour chauffer l’énorme masse de l’océan. L’énergie retenue dans la Terre par l’augmentation du dioxyde de carbone fait plus que chauffer l’air. Elle fait fondre la glace et réchauffe l’océan.
Par rapport à l’air, il est plus difficile d’élever la température de l’eau ; cela prend du temps – des décennies. Cependant, une fois que la température de l’océan est élevée, elle renvoie de la chaleur dans l’air, ce qui se mesure par le réchauffement de la surface.
Ainsi, même si les émissions de carbone cessaient complètement aujourd’hui, le réchauffement des océans rattrapant celui de l’atmosphère, la température de la Terre augmenterait encore de 0,6 °C environ. C’est ce que les scientifiques appellent le réchauffement engagé. La glace, qui réagit également à l’augmentation de la chaleur dans l’océan, continuera à fondre.
Il existe déjà des preuves convaincantes de la disparition d’ importants glaciers de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental. Glace, eau et air – la chaleur supplémentaire retenue sur la Terre par le dioxyde de carbone les affecte tous. Ce qui a fondu restera fondu – et d’autres fondront encore.
Les écosystèmes sont altérés par des phénomènes naturels ou d’origine humaine. Lorsqu’ils se rétabliront, ce sera dans un climat différent de celui dans lequel ils ont évolué. Le climat dans lequel ils se rétablissent ne sera pas stable ; il continuera à se réchauffer. Il n’y aura pas de nouvelle normalité, seulement davantage de changements.
Le meilleur des pires scénarios
Quoi qu’il en soit, il n’est pas possible d’arrêter dès maintenant d’émettre du dioxyde de carbone. Malgré les progrès considérables des sources d’énergie renouvelables, la demande totale d’énergie s’accélère et les émissions de dioxyde de carbone augmentent.
En tant que professeur de sciences du climat et de l’espace, j’enseigne à mes étudiants qu’ils doivent se projeter dans un monde plus chaud de 4°C. Un rapport de l’Agence internationale de l’énergie publié en 2011 indique que si nous ne nous écartons pas de notre trajectoire actuelle, la Terre devrait se réchauffer de 6°C.
Même maintenant, après l’accord de Paris, la trajectoire est essentiellement la même.
Il est difficile d’affirmer que nous sommes sur une nouvelle voie tant que nous n’aurons pas observé un pic, puis une baisse des émissions de carbone. Avec le réchauffement d’environ 1°C que nous avons déjà constaté, les changements observés sont déjà inquiétants.
Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles nous devons éliminer nos émissions de dioxyde de carbone. Le climat change rapidement ; si ce rythme est ralenti, les affaires de la nature et les êtres humains pourront s’adapter plus facilement.
L’ampleur totale du changement, y compris l’élévation du niveau de la mer, peut être limitée. Plus nous nous éloignons du climat que nous connaissions, plus les indications fournies par nos modèles sont peu fiables et moins nous serons en mesure de nous préparer.
Il est possible que, même si les émissions diminuent, le dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère continue d’augmenter. Plus la planète se réchauffe, moins l’océan peut absorber de dioxyde de carbone.
La hausse des températures dans les régions polaires augmente la probabilité que le dioxyde de carbone et le méthane, un autre gaz à effet de serre qui réchauffe la planète, soient libérés de leur stockage dans les réservoirs terrestres et océaniques gelés, ce qui aggrave le problème.
Si nous arrêtons nos émissions aujourd’hui, nous ne reviendrons pas en arrière. La Terre se réchauffera.
Et comme la réponse au réchauffement est un réchauffement plus important en raison des rétroactions associées à la fonte des glaces et à l’augmentation de la vapeur d’eau atmosphérique, notre tâche consiste à limiter le réchauffement.
Si les émissions de gaz à effet de serre sont éliminées assez rapidement, dans un petit nombre de décennies, le réchauffement restera gérable. Cela ralentira le changement et nous permettra de nous adapter.
Plutôt que d’essayer de récupérer le passé, nous devons penser aux meilleurs futurs possibles.
Cet article a été mis à jour à partir d’une version originale publiée en décembre 2014, alors que les négociations internationales sur le climat à Lima jetaient les bases de l’accord de Paris de 2015.
Richard B. Rood, professeur de sciences et d’ingénierie climatiques et spatiales, Université du Michigan.
Cet article a été initialement publié par The Conversation. Lire l’article original.