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Changement Climatique - Mise à jour GIEC 2013

2. Quels ont été les changements observés dans le climat dans les derniers siècles ?

  • 2.1 Comment la température moyenne mondiale terrestre a-t-elle évolué ?
  • 2.2 Comment ont changé les précipitations et les sécheresses au cours des dernières décennies ?
  • 2.3 La salinité, l'acidité et la teneur en oxygène des océans ont-elles changé ?
  • 2.4 Comment la couverture de glace de la terre a évolué au cours des dernières décennies ?
  • 2.5 Le niveau des océans a-t-il changé ?
  • 2.6 Les événements météorologiques extrêmes ont-ils augmenté au cours des dernières décennies ?
  • 2.7 Comment les émissions de gaz à effet de serre ont-elles évolué dans les derniers siècles ?

2.1 Comment la température moyenne mondiale terrestre a-t-elle évolué ?

Il est certain que la température de surface moyenne globale de la Terre a augmenté depuis le début de l'enregistrement des températures. Ce réchauffement a été d'environ 0,85 ° C de 1880 à 2012 avec une augmentation d'environ 0,72 ° C de 1951 à 2012. Plus précisément, chacune des trois dernières décennies a été successivement la plus chaude jamais enregistrée. Elles ont aussi très probablement été les plus chaudes depuis les 800 dernières années et probablement les plus chaudes depuis les 1400 dernières années.

Plusieurs enregistrements indépendants de données concordent pour montrer que les températures de surface à la fois des terres et des océans ont augmenté. Il existe cependant une variabilité importante du taux de réchauffement entre les décennies et le taux de réchauffement au cours des 15 dernières années est plus faible que celui enregistré depuis les années 1950.

Les reconstitutions climatiques montrent des périodes chaudes pendant le Moyen-âge (950-1250) et il est fort probable que les températures au cours de ces périodes aient été aussi chaudes que celles de la fin du 20e siècle dans certaines régions. Cependant, ces périodes chaudes étaient régionales et non synchrones, comme l’est le réchauffement actuel.

L’accroissement des villes et l'utilisation accrue des terres peuvent contribuer à des augmentations locales de température mais quand la moyenne mondiale est envisagée, il est probable qu’ils n'ont pas contribué pour plus de 10 % à la tendance observée.

Dans la haute atmosphère, il est pratiquement certain, que depuis le milieu du 20e siècle, la troposphère (couche basse de l’atmosphère située entre 10-15 km d’altitude) s'est réchauffée et que la stratosphère (couche comprise entre 10 et 15 km et 50-60 km d'altitude) s’est refroidie. C'est une des observations qui suggère que la chaleur est piégée dans la basse atmosphère par l'effet de serre. Il n'existe pas de consensus au sujet de la vitesse à laquelle ce changement a lieu.

Un réchauffement des océans a également été observé au cours du 20e siècle. Que les océans se soient réchauffés est pratiquement certain pour les profondeurs jusqu’à 700 m, probable entre 700 et 2000 m, et de 3000 m jusqu’au fond. Cependant, aucune tendance significative n'a été observée entre 2000 m et 3000 m de profondeur.

Depuis les années 1970, la planète Terre a été en déséquilibre énergétique, avec plus d'énergie provenant du soleil que d’émission via l'atmosphère. Le réchauffement des océans représente l’essentiel (93 %) de cette augmentation de la capture d'énergie.

La grande variabilité de la circulation atmosphérique entre les années et les décennies rend difficile les conclusions quant aux changements dans des phénomènes tels que l'Oscillation Nord-Atlantique et l'Oscillation australe d’El Niño. Plus en anglais…

2.2 Comment ont changé les précipitations et les sécheresses au cours des dernières décennies ?

A l'échelle mondiale, ce n’est pas clair que des changements aient eu lieu dans les précipitations et la couverture nuageuse, en partie parce que les données sont insuffisantes. L'humidité de la basse atmosphère a très probablement augmenté depuis les années 1970, mais il n'est pas clair que les changements de cette augmentation de l'humidité atmosphérique a entraîné des changements dans les précipitations.

Les analyses les plus récentes et les plus complètes ne soutiennent plus le fait que les eaux de ruissellement ont augmenté au niveau mondial au cours du 20e siècle, comme l’avait conclu le rapport d'évaluation de 2007 (AR4).

De nouveaux résultats indiquent également que les tendances mondiales d’augmentation des sécheresses depuis les années 1970 ne sont plus confirmées, comme cela avait été supposé dans les conclusions du Rapport 2007. Plus en anglais…

2.3 La salinité, l'acidité et la teneur en oxygène des océans ont-elles changé ?

Des changements ont été observés dans les caractéristiques des océans au cours des quarante dernières années, y compris la température, la salinité, le niveau de la mer, la teneur en carbone, le pH et la teneur en oxygène. Les tendances observées dans les changements sont en accord avec l'évolution observée à la surface des océans (réchauffement, changements de salinité, et une augmentation de la teneur en carbone) en réponse aux changements climatiques et à leur variabilité ainsi qu’à des processus physiques et biogéochimiques océaniques connus, ce qui offre une grande confiance dans cette évaluation.

La salinité à la surface des océans est un moteur important de la circulation océanique et elle est directement liée à l'équilibre entre l'évaporation et les précipitations. Il est très probable que les tendances régionales ont renforcé les contrastes entre les eaux de surface dans les latitudes moyennes - où l’évaporation est dominante - qui deviennent plus salée, et les eaux de surface dans les régions tropicales et polaires dominées par les précipitations qui sont relativement moins salées. Il est très probable que les changements de la salinité observés à la surface et sous la surface des océans sont dus en partie à l'influence humaine.

Il est très probable que l'absorption du CO2 par les océans cause une acidification progressive des océans. Le pH de l'eau de mer a diminué de 0,1 unité depuis le début de l'ère industrielle, ce qui correspond à une augmentation de 26 % de la concentration en ions hydrogène.

Les résultats de laboratoire, de terrain et les études de modélisation ainsi que les enregistrements géologiques indiquent clairement que les écosystèmes marins sont très sensibles à l'augmentation du CO2 océanique et aux baisses correspondantes du pH et des ions carbonate. Le réchauffement de l'océan amène une réduction de la concentration en oxygène, puisque les eaux chaudes peuvent contenir moins d'oxygène dissous (par effet de solubilité), et que la stratification induite par la température de l’océan conduit à une diminution du transport de l'oxygène dissous depuis la surface vers les eaux profondes (effet de stratification). Plus en anglais…

2.4 Comment la couverture de glace de la terre a évolué au cours des dernières décennies ?

Il est très probable que la surface de la banquise (annuelle, pluriannuelle et pérenne) de l’Océan Arctique a diminué au cours de la période 1979-2012. Le taux de diminution annuel est très probablement entre 3,5 et 4,1% par décennie. Il est de moyennement probable que la diminution des glaces de la banquise de l'Arctique durant la période plus récente (1980-2012) est sans précédent dans les 1450 dernières années.

En revanche, il est très probable que l’étendue de la banquise Antarctique ait augmenté à un taux compris entre 1,2 et 1,8 % par décennie entre 1979 et 2012, en raison d'une diminution du pourcentage d'eau libre dans la banquise. Il est fort probable qu'il existe de fortes disparités régionales, certaines régions de l'Antarctique montrant une augmentation de la banquise et d’autres une tendance à la diminution. Il est fort probable que certaines parties des plates-formes de glace flottantes de l'Antarctique soient en effet l'objet de changements importants.

Il est très probable - à quelques rares exceptions régionales près – que les glaciers terrestres du monde entier ont diminué au cours des dernières décennies. Il est fort probable que la taille actuelles de certains glaciers soit en décalage par rapport aux conditions climatiques actuelles, indiquant que ces glaciers vont continuer à diminuer dans l'avenir, même sans augmentation de la température.

Plus précisément, il est très probable que la calotte glaciaire du Groenland a perdu de la glace au cours des deux dernières décennies. Il est fort probable que la calotte glaciaire de l'Antarctique a également perdu de la glace au cours des deux dernières décennies.

Dans l'hémisphère Nord, il est également très probable que la couverture de neige mesurée a diminué, surtout au printemps. Dans l'hémisphère Sud, les éléments de preuve sont trop limités pour déterminer si des changements sont survenus.

La température du pergélisol a augmenté dans la plupart des régions du monde depuis le début des années 1980 (probabilité élevée). Il y a une grande probabilité que cette augmentation soit en réaction à une augmentation de la température de l'air et les changements de la périodicité et de l'épaisseur de la couverture neigeuse. Plus en anglais…

2.5 Le niveau des océans a-t-il changé ?

Il existe deux principales contributions à l'évolution du niveau des océans:

  1. la dilatation de l'eau de mer lorsqu’elle se réchauffe ;
  2. le transfert vers les océans de l'eau actuellement stockée sur les terres, en particulier dans les glaciers et les calottes glaciaires.

Pendant les intervalles chauds du Pliocène moyen (il y a 3,3 à 3 millions d'années), lorsqu’il est moyennement probable que les températures mondiales moyennes en surface étaient de 2 °C à 3,5 °C plus élevées que lors de la fin de la période pré- industrielle, les éléments de preuve disponibles suggèrent que le niveau moyen de la mer était au-dessus du niveau actuel, mais il est fort probable qu'il ne dépassait pas 20 m au-dessus du niveau actuel. Il semble qu'à cette époque la calotte glaciaire de l'Antarctique ait considérablement fondu et que celle du Groenland avait pratiquement complètement fondu.

Il est très probable que le niveau de la mer maximum global moyen au cours de la dernière période interglaciaire (il y a 129 000 à 116 000 ans) fut, pour plusieurs milliers d'années, au moins de 5 m plus élevé qu'aujourd'hui et il est fort probable qu'il ne dépassait pas de plus de 10 m les niveaux actuels. Il y a aussi une grande probabilité que ce changement de niveau des océans a eu lieu alors que la température de la surface terrestre était au moins supérieure de 2 °C à la température actuelle. Après le dernier maximum glaciaire, il y a plusieurs milliers d'années, le niveau moyen mondial des océans a atteint une valeur proche de la valeur actuelle.

Il est moyennement probable que l'ampleur des variations du niveau de la mer n’a pas dépassé 0,25 m par siècle au cours des derniers millénaires. Dans ce contexte, le taux actuel de modification du niveau moyen de la mer est, avec une probabilité moyenne, anormalement élevé, dans le cadre des deux derniers millénaires.

Il est pratiquement certain que le taux d’élévation moyen du niveau global des océans s'est accru comparé aux taux relativement faibles, de l'ordre de quelques dixièmes de mm par an, observés dans les millénaires passés aux taux actuels qui sont de l'ordre du mm par an. Plus précisément, le niveau moyen des océans a augmenté de 0,19 [0,17 à 0,21] m sur la période 1901-2010. Plus en anglais…

2.6 Les événements météorologiques extrêmes ont-ils augmenté au cours des dernières décennies ?

Dans le contexte de cette évaluation, un « événement extrême » est défini comme un événement qui s'écarte de la normale et sont donc des événements rares. Des analyses récentes de phénomènes météorologiques extrêmes entre 1951 et 2010 appuient généralement les conclusions des rapports précédents qu'il est très probable que le nombre de jours et de nuits froids a diminué et que le nombre de journées et de nuits chaudes a augmenté à l'échelle mondiale. Globalement, il y est aussi moyennement probable que la longueur et la fréquence des vagues de chaleur, y compris des canicules, a augmenté depuis le milieu du 20e siècle.

Il est probable que, depuis 1950, le nombre d'événements de fortes précipitations sur les terres a augmenté dans plus de régions que dans celles où il a diminué. De nouveaux résultats indiquent également que les tendances à la hausse mondiale des sécheresses depuis les années 1970 ne sont plus clairement établis, comme il avait été supposé dans les conclusions du rapport AR4 de 2007. Il y a une forte probabilité qu’il y a eu des sécheresses de plus grande ampleur et de plus longue durée au cours du dernier millénaire que celles observée depuis 1900 dans de nombreuses régions. Il est également moyennement probable que pendant le « Petit Age Glaciaire » (1450-1850), par rapport à l’Anomalie climatique Médiévale (950-1250), plus de méga- sécheresses se sont produites dans l'Asie des moussons et que des conditions plus humides ont prévalu dans les zones arides de l'Asie centrale et dans les régions de moussons sud-américaines.

Les changements dans les sécheresses montrent cependant des changements régionaux importants : depuis 1950, la fréquence et l'intensité des sécheresses a probablement augmenté dans la Méditerranée et l'Afrique de l'Ouest et probablement diminué dans le centre de l'Amérique du Nord et le nord-ouest de l'Australie.

Il est pratiquement certain que la fréquence et l'intensité des tempêtes dans l'Atlantique Nord a augmenté depuis les années 1970, bien que les raisons de cette augmentation soient débattues. Ailleurs, les tendances de la fréquence des tempêtes sont plus difficiles à établir.

Au cours des cinq derniers siècles, des inondations plus importantes que celles enregistrées depuis le début du 20e siècle ont eu lieu avec une probabilité élevée, dans le Nord et en Europe centrale, en région Méditerranéenne occidentale et en Asie orientale. En revanche, dans le Proche-Orient, en Inde, en Amérique du Nord centrale, Il est moyennement probable que les grandes inondations contemporaines sont comparables ou surpassent les inondations historiques en amplitude et / ou en fréquence. Plus en anglais…

2.7 Comment les émissions de gaz à effet de serre ont-elles évolué dans les derniers siècles ?

En 2011, les concentrations atmosphériques en gaz à effet de serre dioxyde de carbone (CO2), méthane (CH4) et oxyde nitreux (N2O) dépassent la plage de concentrations enregistrées dans les carottes de glace. Les variations passées des concentrations atmosphériques de gaz à effet de serre sont déterminées avec un très haut niveau de certitude à partir de ces carottes de glace polaire qui couvrent maintenant toute la période depuis 800.000 ans.

Avec une très grande probabilité, les taux actuels de hausse de l'effet de serre dans l'atmosphère et les augmentations liées à l'effet des gaz à effet de serre sont sans précédent par rapport aux données plus précises relatives aux 22.000 dernières années et, avec une probabilité moyenne, ils sont aussi sans précédent par rapport aux 800.000 dernières années.

Dans plusieurs périodes caractérisées par des concentrations élevées de CO2 atmosphérique, il est moyennement probable que la température moyenne de la planète était nettement au-dessus des niveaux pré-industriels.

  • Au cours de la période du mi-Pliocène (il y a 3,3 à 3,0 millions d'années), une concentration de CO2 dans l'atmosphère était comprise entre 350 ppm et 450 ppm (probabilité moyenne) alors que, avec une probabilité moyenne, la température de la surface terrestre moyenne globale était d'environ 2 °C à 3,5°C plus élevée que pour la période pré-industrielle.
  • Au cours de l'Éocène inférieur (il y a 52 à 48 millions d’années), la concentration de CO2 de l'atmosphère a dépassé ~ 1000 ppm alors que la température de la surface terrestre moyenne globale était de 9°C à 14°C plus élevée (probabilité moyenne) que dans la période pré-industrielle.

Entre 1750 et 2011, les émissions de CO2 dans l'atmosphère provenant de la combustion de combustibles fossiles et de la production de ciment sont estimées avoir atteint 365 [335-395] milliards de tonnes (Pg1 ) de carbone. Bien que les émissions provenant des combustibles fossiles croissent de plus en plus vite, une autre contribution majeure aux émissions de carbone dans l'atmosphère est associée à l'utilisation des terres, principalement via la déforestation. Entre 1750 et 2011, il est estimé que cette activité a amené la libération de 180 [100 à 260] milliards de tonnes (Pg) de carbone.

De ce carbone libéré dans l'atmosphère par les combustibles fossiles et l'utilisation des terres de 1750 à 2011, un peu moins de la moitié s’est accumulée dans l'atmosphère, ce qui a provoqué l'augmentation observée de la concentration de CO2 dans l'atmosphère qui est passée de 278 ppm [275-281] autour de l'année 1750 à 390 ppm en 2011. Le reste du carbone rejeté par les émissions de carburant fossiles et lié à l'utilisation des terres a été absorbé par les océans ou réabsorbé par les écosystèmes terrestres. Les océans absorbent une grande partie du CO2, ce qui a très probablement entraîné une acidification progressive des océans2.

La concentration de méthane (CH4) dans l'atmosphère a augmenté d'un facteur de 2,5 depuis la période préindustrielle, passant d'environ 720 ppb3 en 1750 à environ 1803 ppb en 2011 (Figure RT.5). Il est très probable que l'augmentation du CH4 atmosphérique au cours de la période industrielle est causée par les activités humaines telles que l'agriculture et les émissions issues des sites d'enfouissement des déchets.

Depuis les temps pré-industriels, la concentration des oxydes d'azote (N2O) dans l'atmosphère a augmenté d'un facteur de 1,2. Les changements dans le cycle de l'azote (liés notamment à la production et l’usage de nutriments et d'engrais ainsi que de la combustion de combustibles fossiles), en plus des interactions avec les sources et les puits de CO2, influencent en amont les émissions de N2O, à la fois sur terre et dans les océans. Plus en anglais…

1 Pg : petagram, : one million billion grams or one billion tons.

2 Ce qui peut affecter les écosystèmes marins

3 Partie par milliard


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