I. Hausse de la température et vagues de chaleur nocives pour la biodiversité
L’une des conséquences les plus évidentes du changement climatique est bien sûr… la hausse des températures.
C’est assez intuitif et simple à appréhender : avec l’effet de serre qui augmente, la température moyenne de l’air augmente. Celle-ci se traduit par une davantage de jours chauds et moins de jours froids chaque année. Comme on le voit dans le schéma ci-dessous, la courbe de la distribution annuelle des températures se translate vers la droite.
À + 1°C aujourd’hui, ça déconne déjà. Par exemple, dans l’hémisphère Nord :
- parmi les 19 étés les plus chauds jamais recensés, 18 font partie des 20 dernières années !
- les 10 mois de février les plus chauds ont été recensés depuis 1998…
A cela s’ajoutent des jours de très fortes chaleurs, appelés « vagues de chaleurs » ou « canicules ». Elles peuvent être meurtrières pour les plus fragiles mais également pour une large partie de la population (à partir de certains seuils où le corps humain ne parvient plus à réguler sa chaleur corporelle). Par exemple, en Europe, la canicule de 2003 a causé 70 000 morts en quelques semaines.
Il n’y a pas que l’air qui se réchauffe, la température moyenne de l’eau également. Les mers et les océans recevant plus d’énergie à cause de l’effet de serre, leur température augmente. Par conséquent, les organismes marins subissent aussi des vagues de chaleur et en souffrent.
À + 1°C aujourd’hui, ça déconne déjà. Par exemple :
- La fréquence des canicules marines a été multipliée par deux depuis les années 1980
- Lors de la canicule de 2003, un fort taux de mortalité chez les poissons a été enregistré par l’IFREMER
- En 2013-2015, dans le Pacifique, une vague de chaleur sous-marine a augmenté la mortalité des otaries, des baleines, des oiseaux marins et a favorisé la prolifération de microalgues toxiques.
- Sur les 40 dernières années, la fréquence des blanchissements de masse des récifs coralliens (ces écosystèmes qui abritent plus d’un million d’espèces) a été multipliée par 5. Ce phénomène de blanchissement, synonyme de vulnérabilité physiologique et nutritionnelle, conduit à un niveau élevé de mortalité des coraux.
II. Le cycle de l’eau est perturbé, exacerbant les phénomènes météo extrêmes
Plus connu du grand public que le cycle du carbone, le cycle de l’eau permet la circulation des molécules d’eau (H2O) entre différents milieux, sous forme liquide (pluie, fleuves, mers…), solide (neige, glace…) ou gazeuse (vapeur).
Comme pour tout cycle, lorsqu’il fonctionne naturellement, la quantité d’eau à l’échelle de la planète est stable et pérenne, soit environ 1400 milliards de km3 d’eau. Évaporation, condensation, précipitation, infiltration et ruissellement, voici les étapes bien connues qui se succèdent au sein du cycle de l’eau.
Comment les activités humaines impactent-elles le cycle de l’eau ?
Les êtres humains agissent directement sur l’eau mais cela a un impact négligeable sur le cycle. En effet, le temps de résidence de l’eau dans l’atmosphère est seulement d’environ 10 jours (contre une centaine d’années pour le carbone). Donc, même lorsque les émissions anthropiques de vapeur d’eau augmentent, étant donné qu’elles ne restent présentes que 10 jours dans l’atmosphère, elles n’augmentent presque pas l’effet de serre et par conséquent le réchauffement climatique.
Si les activités humaines n’agissent pas de manière directe, en revanche, le réchauffement climatique - induit par les activités humaines - agit, lui, directement et dérègle le cycle de l’eau.
En effet, la capacité de stockage de l’eau dans l’atmosphère varie en fonction de sa température. Plus la température augmente, plus la capacité de stockage augmente. Avec la chaleur, l'évaporation est favorisée et la quantité d’eau stockée sous forme de vapeur d’eau s'accroît. En conséquence, les pluies sont plus abondantes et on note l’augmentation en fréquences et en intensité du nombre d’épisodes de fortes précipitations (notamment aux latitudes moyennes et régions tropicales humides).
À + 1°C aujourd’hui, ça déconne déjà. Par exemple :
- Les inondations de l’hiver 2013-2014 en Angleterre furent les plus importantes depuis 190 ans
- Les fortes précipitations dans les régions méditerranéennes se sont largement intensifiées entre 1961 et 2015 (+22% sur les maxima annuels de cumuls quotidiens)
Augmentation de l’intensité des phénomènes extrêmes comme les cyclones, les ouragans ou les typhons.
Un air plus chaud peut contenir plus de vapeur d’eau. Donc l’atmosphère devient plus humide avec l’augmentation des températures.
Or un cyclone déjà formé “puise” plus d’énergie pour se renforcer dans une atmosphère qui est davantage humide. Ce supplément d’humidité a pour conséquence le renforcement des pluies cycloniques, ce qui intensifie le phénomène extrême.
À + 1°C aujourd’hui, ça déconne déjà
Ces catastrophes climatiques sont de plus en plus dévastatrices pour les populations. Les cyclones Sandy (2012), Irma (2017) ou l’ouragan Harvey (2017) ont provoqué de véritables drames humains.
III. Fonte des glaces :
On trouve de la glace sur les glaciers, les calottes et la banquise. Attention, même si toutes les zones avec de la glace fondent davantage avec le réchauffement climatique, cela n’a pas les mêmes conséquences.
Différencier glaciers, calottes et banquise
Petit point vocabulaire pour éviter toute confusion.
Glaciers
La glace repose sur le sol (comme sur le sommet d’une montagne par exemple) et constitue un réservoir d’eau douce. Les glaciers fondent en été pour alimenter les sources qui alimentent les ruisseaux, les fleuves etc… A l’inverse, en temps normal, les glaciers se (re)constituent pendant l’hiver grâce aux précipitations neigeuses qui gèlent et se transforment en glace.
Les calottes glaciaires et les Inlandsis
Les calottes glaciaires sont d’immenses zones glacées, des nappes de glace dont la superficie est inférieure à 50 000 km2 , qui reposent également sur de la terre. Ce sont des très gros glaciers en quelque sorte.
Lorsque leur superficie dépasse 50 000 km2, on parle plutôt « d’Inlandsis ». La hauteur de la glace peut atteindre plusieurs milliers de mètres de hauteur.
Sur notre Planète, il n’existe que deux Inlandsis :
- La partie Nord du Groenland, qui existe depuis 3 millions d’années,
- La partie Sud de l’Antarctique, le plus étendu, qui existe depuis 30 millions d’années.
La banquise
La banquise définit également une très importante couche de glace mais la grande différence avec une calotte est qu’elle repose directement à la surface de l’eau. La banquise flotte donc, un peu comme des glaçons ! On retrouve de la banquise uniquement en Arctique et en Antarctique.
Maintenant que les présentations sont faites, analysons les conséquences des hausses des températures liées au changement climatique sur ces zones de glace.
Eau douce et stress hydrique
Aujourd’hui, seulement 3% de l’eau sur Terre correspond à de l’eau douce (dont uniquement 1% à l’état liquide). La fonte des glaciers impacte les réserves en eau douce. En effet, un glacier est censé, pendant la période sèche, fondre progressivement et alimenter les ruisseaux. En fondant plus rapidement, ils ne jouent plus leur rôle de réservoir qui libère graduellement de l’eau douce en temps normal.
Or l’eau douce est potable, les êtres humains et les animaux en ont besoin au quotidien ! La fonte accélérée et la disparition des glaciers entraînent donc ce qu’on appelle un « stress hydrique », c’est-à-dire que la demande en eau dépasse la quantité disponible. C’est un problème vital qui constitue déjà un enjeu géopolitique majeur dans certaines régions très sèches du globe.
Aujourd’hui, presque tous les glaciers ont perdu de leur masse et des centaines ont même déjà disparu.
Montée des eaux
Commençons par mettre fin à une idée totalement fausse : la fonte de la banquise ne favorise pas la montée des eaux (niveau de la mer et de l’océan). La banquise étant posée sur l’eau, lorsqu’elle fond, le volume total d’eau ne change pas. Exactement comme un glaçon dans un verre !
En réalité, la montée des eaux est liée à 3 phénomènes différents :
Fonte des calottes glaciaires et Inlandsis
Lorsque les calottes et les Inlandsis fondent, leur eau douce vient s’ajouter à l’eau des mers et des océans. La masse d’eau augmente donc automatiquement.
Etant donnés les milliers de mètres d’épaisseur des Inlandsis, leur fonte intégrale ferait monter le niveau des océans de :
- 7 mètres pour le Groënland
- 54 mètres pour l’Antarctique
Fonte des glaciers
Comme nous l’avons vu, les glaciers stockent l’eau sous forme de glace. En fondant, l’eau va ruisseler et rejoindre les cours d’eau vers la mer et l’Océan. Cela fait également monter les eaux.
Au passage, la fonte des glaciers augmente également les risques d’inondation et de glissements de terrain, en libérant des volumes d’eau inhabituels qui ruissellent et déstabilisent les sols.
Dilatation de l’eau
La capacité de dilatation de l’eau dépend de la température de celle-ci. Quand l’eau atteint environ 20 degrés sur plusieurs dizaines de mètres, alors elle peut se dilater. Même si la dilatation est très très faible, étant donné le volume colossal d’eau sur la planète (71% de la surface et profondeur moyenne de 4000 mètres), on imagine bien qu’en cumulé, cette dilatation a un impact important à l’échelle de la planète. La modélisation de la montée des eaux liée à la dilatation est extrêmement complexe à réaliser.
Ce sont donc ces trois phénomènes, tous liés au dérèglement climatique, qui engendrent la montée des eaux.
IV. Acidification des océans
Une autre conséquence du changement climatique est l’acidification des mers et des océans.
Nous avons vu que le CO2, comme le sucre dans l’eau, peut se dissoudre dans l’Océan. Lors de cette réaction chimique, il se transforme en carbonates (HCO3- et CO32-) et libère des ions H+. Or, ces ions sont des acides, qui vont donc faire baisser le pH (mesure de l’acidité). Ainsi, plus l’Océan absorbe du CO2, plus il s’acidifie.
Attention, il n’y a pas de rapport direct entre la température de l’eau et l’acidification. Ce n’est pas parce que l’océan se réchauffe qu’il s’acidifie. En revanche, la baisse du pH est une conséquence directe de l’augmentation de la concentration de CO2 dans l’atmosphère en contact avec l’Océan. Pour rappel, 35% des émissions anthropiques de CO2 vont directement être absorbées dans l’océan.
Avec la baisse du pH de l’Océan, le phénomène de « calcification », c’est-à-dire la formation de calcaire, devient plus difficile. En effet, les ions bicarbonates se retrouvent en moins grande quantité, or ils sont nécessaires à la fabrication du calcaire.
Plus spécifiquement, certains microorganismes comme les ptéropodes et les coccolithophores ont normalement des coquilles en calcaire. Ils sont donc très affectés par l’acidification des océans. Or, ces microorganismes sont à la base de toute la chaîne alimentaire marine ! S’ils disparaissent, c’est toute la faune et la flore marine qui est impactée. Et par effet ricochet, ce sont aussi des zones de pêches entières qui vont s’appauvrir, remettant en cause la sécurité alimentaire de certaines populations.
Le rapport du GIEC synthétise ainsi : “ Le réchauffement de l’eau et les bouleversements de la chimie de l’océan perturbent déjà les espèces à tous les niveaux du réseau alimentaire océanique, ce qui a des répercussions sur les écosystèmes marins et les populations qui en dépendent”