Le Changement Climatique une Ralit lEchelle Globale Daniel

Le Changement Climatique: une Réalité à l’Echelle Globale Daniel J. Jacob, Harvard University

UN RECHAUFFEMENT RAPIDE ET RECENT Ecart de température (o. C) relatif à 1961 -1990 Evolution de la température moyenne à la surface de l’hémisphère nord Année

CHANGEMENT CLIMATIQUE DEPUIS 1850 Température moyenne à la surface du globe Niveau moyen de la mer à l’échelle du globe Couverture neigeuse dans l’hémisphère nord Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC), 2007

CLIMAT D’EQUILIBRE DE LA TERRE: BALANCE ENTRE RADIATION SOLAIRE ET TERRESTRE RADIATION SOLAIRE (visible) 30% réfléchie par nuages, glaces… RADIATION TERRESTRE (infra-rouge) L’émission de radiation augmente avec la température

RECHAUFFEMENT PAR LES GAZ A EFFET DE SERRE RADIATION SOLAIRE (visible) Gaz a effet de serre (principalement H 2 O, CO 2) 30% est réfléchie par nuages, glaces… Les gaz à effet de serre absorbent la radiation infrarouge, la réemettent vers le haut et vers le bas RADIATION TERRESTRE (infrarouge) A l’ état naturel ce système est en équilibre: toute perturbation de cet équilibre représente un “forçage radiatif” qui modifie le climat

FORCAGES RADIATIFS DU CLIMAT ENTRE 1750 ET AUJOURD’HUI CO 2 d’origine humaine est le plus important d’autres gaz et particules d’origine humaine sont aussi importants Le forçage naturel par le soleil n’a que peu d’importance GIEC, 2007

LE RECHAUFFEMENT AU 20ème SIECLE Observations Modèles intégrant les forçages naturels seulement Modèles intégrant les forçages naturels et d’origine humaine GIEC, 2007

EVOLUTION DU CO 2 AU COURS DES MILLE DERNIERES ANNEES GIEC, 2007 50% du CO 2 émis par les combustibles fossiles reste dans l’atmosphère; le reste est absorbé par les océans et la végétation

CYCLE GLOBAL DU CARBONE • 50% du CO 2 émis est absorbé par l’océan et la végétation en quelques décennies; • 30% de ce qui reste est incorporé dans l’océan en quelques siècles; CO 2 VEGETATION SOLS OCEAN DE SURFACE • les 20% restant résideront dans l’atmosphère pour des millénaires. OCEAN PROFOND • L’océan et la végétation seront des puits de CO 2 moins efficaces dans le futur. SEDIMENTS

PROJECTIONS DE CO 2 ET DU RECHAUFFEMENT AU 21 eme SIECLE Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC) Emission de CO 2 different scénarios socioéconomiques Concentration de CO 2 Changement de température 2000 2030 2040 2060 2080 2100 Année

PROJECTIONS DU RECHAUFFEMENT GLOBAL… ET VERIFICATION DES PROJECTIONS PASSEES GIEC 1995 GIEC 1990 Observé CO 2 actuel GIEC, 2007 Année

L’EOCENE (il y a 55 -36 millions d’années ) est la dernière fois d’ann que le CO 2 a dépassé 500 ppm sur Terre Le climat était chaud partout: - crocodiles dans l’Arctique - forêts dans l’Antarctique - température de l’océan profond de 12°C (contre 2°C aujourd’hui) - niveau des mers au moins 100 m plus haut qu’aujourd’hui Nos modèles ne peuvent pas reproduire le climat de l’Eocène – y a-t-il des processus rétro-actifs manquants dans les modèles qui pourraient causer un changement abrupt de climat?

CLIMATS D’EQUILIBRE DE LA TERRE La Terre a des centaines de climats stables de types différents; une perturbation peut faire passer d’un climat stable à un autre ENERGIE LIBRE effet rétroactif positif effet rétroactif négatif Perturbation (forçage radiatif) variabilité interannuelle Climat stable 1 changement abrupt de climat Climat stable 2 (notre climat) Climat stable 3 TEMPERATURE

TEMPERATURE ET CO 2 ENREGISTRES PAR LES CAROTTES GLACIAIRES glaciaire Milliers d’années • Les transitions interglaciaires sont dûes à des changements d’orbite de la Terre – mais avec de larges rétro-actions positives dûes aux calottes polaires et au CO 2 • Le CO 2 aujourd’hui est 380 ppmv, un record pour les 650, 000 dernières années

FONTE DE LA CALOTTE POLAIRE ARCTIQUE: SONNETTE D’ALARME DU CLIMAT Calotte polaire, 26 août 2008 Ligne orange: étendue habituelle de la glace à la fin d’ août • Le pôle nord pourrait être libre de glace d’ici fin Septembre • Au rythme actuel, la calotte polaire arctique pourrait complètement disparaître en été d’ici 10 -20 ans…bien plus rapidement que le prédisent nos modèles • Les effets rétro-actifs positifs sur le climat global pourraient être considérables

QUE POUVONS-NOUS FAIRE? (1) Réduire l’utilisation des combustibles fossiles – c’est essentiel émission de CO 2 par tête Etats-Unis: 5 tonnes par tête par année Europe de l’Ouest: 30% des Etats-Unis Chine: 15% des Etats-Unis Inde : pas encore éveillée…

QUE POUVONS-NOUS FAIRE? (2) Réduire les émissions de polluants (suie, méthane, CO) qui réchauffent le climat…et nuisent à notre santé! Emission Mais attention! Forçage radiatif global (W m-2) CO 2 1. 6 Suie (carbone noir) 0. 5 Méthane (CH 4) 0. 7 Monoxyde de carbone (CO) 0. 2 Dioxyde de soufre (SO 2) -0. 4

QUE POUVONS-NOUS FAIRE? (3) Ingénierie climatique – particules réfléchissantes dans la stratosphère, séquestration du carbone…mais il faut comprendre toutes les conséquences!