Le réchauffement climatique ... expliqué simplement.
Terriennes, terriens, et autres...
Je me propose de vous présenter le contexte de notre planète puis d’expliquer simplement comment ça marche (nous dirait Michel Chevalet).
Les 3 grands paramètres astronomiques
Notre « orange bleue » se situe en orbite autour du soleil, avec une trajectoire elliptique et possède un axe de rotation légèrement incliné. Elle reçoit du soleil l’énergie qui participe à son échauffement. Cependant, le rayonnement solaire n’est pas le seul responsable de la température si clémente sur notre planète.
En effet, le seul rayonnement solaire ne permettrait pas de dépasser les 0°C et c’est là que l’effet de serre rentre en jeu.
Qu’est-ce que l’effet de serre ? Grosso modo, il s’agit de l’emprisonnement du rayonnement infra-rouge, correspondant à la chaleur réémise par la Terre, par certains gaz de l’atmosphère tels que :
- la vapeur d’eau (H2O),
- le dioxyde carbone (CO2)
- ou encore le méthane (CH4).
Cela conduit à un réchauffement supplémentaire par infra-rouge (l’autre partie de ce rayonnement étant renvoyée vers l’espace).
A partir de ce principe de base il est possible de poser la condition suivante :
Si un ou plusieurs des gaz à effet de serre augmentent en quantité dans l’atmosphère alors la température à la surface de la terre devrait s’élever.
Il faut donc s’attarder sur la mesure des gaz à effet de serre dans l’atmosphère et observer s’ils ont bien un impact sur les variations de température. (Il est nécessaire de s’étendre sur une période assez longue pour avoir un modèle de référence).
L’étude du premier graphique ci-dessus permet de mettre en évidence une corrélation entre les concentrations en gaz à effet de serre (en bleu le CO2 et en vert le CH4) et les variations de la température au cour de ces 400 000 dernières années (en rouge).
Les mesures de la quantité de ces gaz ont pu être effectuées grâce à l’analyse des bulles d’air emprisonnées dans les carottes de glace.
Pour ce qui est de l’évolution des températures il faut s’attarder sur le graphique ci-dessous.
Ce graphique montre en effet les variations de température en Antarctique durant les 450 000 dernières années en comparaison avec le volume des glaces.
Les deux premières courbes montrent des changements locaux aux niveaux de deux sites différents. Les valeurs sont obtenues en réalisant des mesures isotopiques du deutérium (isotope de l’hydrogène) sur des carottes de glace (EPICA Community Members 2004, Petit et al. 1999).
La dernière courbe est basée sur les mesures du ?18O sur des foraminifères benthiques dans des carottes sédimentaires (Lisiecki and Raymo 2005).
Il existe une forte corrélation entre les variations de température et celles du volume global de glace.
Ces études permettent d’arriver à deux constats :
Le premier constat est que l’élévation de température est concomitante à l’augmentation de la quantité des gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Le second constat est qu’il y a un lien direct entre température et volume des glaces.
On peut donc supposer que si l’on observe une élévation actuelle de la quantité des gaz à effet de serre il devrait y avoir un réchauffement climatique concomitant et que cela devrait pouvoir être mis en évidence par une diminution notable du volume des glaces continentales (glaciers, inlandsis antarctique et groenlandais).
Or, les observations sont les suivantes :
Depuis 1860, où la quantité de CO2 était inférieure à 300 ppmv, à aujourd’hui la quantité de CO2 n’a cessé d’augmenter pour atteindre les 400 ppmv. Cette augmentation est principalement due aux rejets industriels, à la pollution automobile et à la déforestation (moins d’absorption de CO2 et lorsque les arbres sont brûlés il y a rejet de CO2).
De plus on devrait pouvoir observer les conséquences de l’augmentation de la quantité des gaz à effet de serre dans l’atmosphère par l’influence de la température sur les volumes de glaces continentales.
L’impact de l’Homme est évident quant à l’augmentation de la quantité de CO2 dans l’atmosphère et continuer à nier relève de l’obscurantisme forcené. Existent-ils d’autres facteurs qui influencent le réchauffement climatique ? Voilà une question intéressante.
Bien évidemment le réchauffement climatique fait intervenir des paramètres astronomiques, physiques et biologiques supplémentaires qui compliquent énormément la prospective concernant les conséquences à long terme. Cependant, le fait du réchauffement lui ne peut en aucun cas être remis en cause.
Les océans qui sont un des pièges à carbone le plus important semblent arriver à saturation et les organismes ne peuvent en incorporer plus qu’ils en ont besoin. Il faut comprendre que ce sont les équilibres physico-chimiques qui sont touchés dans un premier temps puis sur les équilibres écologiques (biologiques) dans un second temps.
Pour exemple l’absorption continue du CO2 contribue à l’acidification des océans qui modifie dans un premier temps la fixation du CO2 dans les coquilles des animaux ne pouvant supporter un pH diminuant. La fixation du CO2 sous forme de carbonate ne se fait donc plus. Pire l’équilibre est rompu et le CO2 des carbonates dans un milieu plus acide aura tendance à être relâché.
L’augmentation actuelle de CO2 dans l’atmosphère contribue a un réchauffement de l’atmosphère mais également à un échauffement des océans. Or la dissolution des gaz est conditionné par la température du liquide. Plus il est chaud plus les gaz s’en échappent… (exemple du coca chaud, ou pour revenir à la géologie, les gaz du magma). Les océans eux sous l’élévation de la température se dilatent mais l’évaporation au niveau de l’équateur devient également plus importante induisant des précipitations elles aussi plus importantes.
La fonte des glaciers produit un apport important d’eau douce au niveau des océans qui perturbe les courants marins liés aux différences de température et de salinité de l’eau. On se rend ainsi mieux compte de l’immense complexité du système aujourd’hui déséquilibré
Les sources :
- Le site Planet Terre de l’ENS de Lyon,
- Le réchauffement climatique
- Sciences de la terre et de l’univers (Ed. Vuibert)
- Les photos sont issues du site NSIDC (National Snow And Ice Data Center)
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