Le globe se réchauffe. La terre et les océans sont plus chauds maintenant qu'ils ne l'étaient au début de la tenue des registres, en 1880, et les températures continuent de grimper. Cette montée de chaleur est le réchauffement climatique, en un mot.
Voici les chiffres nus, selon la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA): Entre 1880 et 1980, la température annuelle mondiale a augmenté à un taux de 0,13 degrés Fahrenheit (0,07 degrés Celsius) par décennie, en moyenne. Depuis 1981, le taux d'augmentation s'est accéléré pour atteindre 0,32 degrés F (0,18 degrés C) par décennie. Cela a conduit à une augmentation globale de 3,6 degrés F (2 degrés C) de la température moyenne mondiale aujourd'hui par rapport à l'ère préindustrielle. En 2019, la température mondiale moyenne au-dessus de la terre et de l'océan était de 1,75 degrés F (0,95 degrés C) au-dessus de la moyenne du 20e siècle. Cela a fait de 2019 la deuxième année la plus chaude jamais enregistrée, ne dépassant que 2016.
Cette augmentation de chaleur est causée par l'homme. La combustion de combustibles fossiles a libéré des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, qui emprisonnent la chaleur du soleil et font monter la température de la surface et de l'air.
Comment l'effet de serre joue un rôle
Le principal moteur du réchauffement actuel est la combustion de combustibles fossiles. Ces hydrocarbures chauffent la planète via l'effet de serre, qui est provoqué par l'interaction entre l'atmosphère terrestre et le rayonnement entrant du soleil.
"La physique de base de l'effet de serre a été découverte il y a plus de cent ans par un type intelligent utilisant uniquement du crayon et du papier", a déclaré à Live Science Josef Werne, professeur de géologie et des sciences de l'environnement à l'Université de Pittsburgh.
Ce "type intelligent" était Svante Arrhenius, un scientifique suédois et éventuellement lauréat du prix Nobel. Autrement dit, le rayonnement solaire frappe la surface de la Terre, puis rebondit vers l'atmosphère sous forme de chaleur. Les gaz dans l'atmosphère emprisonnent cette chaleur, l'empêchant de s'échapper dans le vide de l'espace (bonne nouvelle pour la vie sur la planète). Dans un document présenté en 1895, Arrhenius a compris que les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone pouvaient piéger la chaleur près de la surface de la Terre, et que de petits changements dans la quantité de ces gaz pouvaient faire une grande différence dans la quantité de chaleur piégée.
D'où proviennent les gaz à effet de serre
Depuis le début de la révolution industrielle, les humains ont rapidement modifié l'équilibre des gaz dans l'atmosphère. La combustion de combustibles fossiles comme le charbon et le pétrole libère de la vapeur d'eau, du dioxyde de carbone (CO2), du méthane (CH4), de l'ozone et de l'oxyde nitreux (N2O), les principaux gaz à effet de serre. Le dioxyde de carbone est le gaz à effet de serre le plus courant. Il y a environ 800000 ans et le début de la révolution industrielle, la présence de CO2 dans l'atmosphère s'élevait à environ 280 parties par million (ppm, ce qui signifie qu'il y avait environ 208 molécules de CO2 dans l'air pour chaque million de molécules d'air). En 2018 (la dernière année où des données complètes sont disponibles), le CO2 moyen dans l'atmosphère était de 407,4 ppm, selon les National Centers for Environmental Information.
Cela peut ne pas sembler beaucoup, mais selon la Scripps Institution of Oceanography, les niveaux de CO2 n'ont pas été aussi élevés depuis l'époque du Pliocène, qui s'est produite entre 3 et 5 millions d'années. À cette époque, l'Arctique était libre de glace au moins une partie de l'année et nettement plus chaud qu'aujourd'hui, selon une recherche de 2013 publiée dans la revue Science.
En 2016, le CO2 représentait 81,6% de toutes les émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis, selon une analyse de l'Environmental Protection Agency (EPA).
"Nous savons grâce à des mesures instrumentales de haute précision qu'il y a une augmentation sans précédent du CO2 dans l'atmosphère. Nous savons que le CO2 absorbe le rayonnement infrarouge et que la température moyenne mondiale augmente", Keith Peterman, professeur de chimie au York College of Pennsylvania, et son partenaire de recherche, Gregory Foy, professeur agrégé de chimie au York College of Pennsylvania, ont déclaré à Live Science dans un e-mail commun.
Le CO2 pénètre dans l'atmosphère à travers une variété de voies. La combustion de combustibles fossiles libère du CO2 et est, de loin, la plus grande contribution américaine aux émissions qui réchauffent le globe. Selon le rapport de l'EPA 2018, la combustion de combustibles fossiles aux États-Unis, y compris la production d'électricité, a libéré un peu plus de 5,8 milliards de tonnes (5,3 milliards de tonnes métriques) de CO2 dans l'atmosphère en 2016. D'autres processus - tels que l'utilisation non énergétique de combustibles, la production de fer et d'acier , la production de ciment et l'incinération des déchets - font passer le rejet annuel total de CO2 aux États-Unis à 7 milliards de tonnes (6,5 milliards de tonnes).
La déforestation est également un important contributeur à l'excès de CO2 dans l'atmosphère. En fait, la déforestation est la deuxième plus grande source anthropique (d'origine humaine) de dioxyde de carbone, selon une recherche publiée par l'Université Duke. Après la mort des arbres, ils libèrent le carbone qu'ils ont stocké pendant la photosynthèse. Selon l'évaluation mondiale des ressources forestières de 2010, la déforestation libère près d'un milliard de tonnes de carbone dans l'atmosphère par an.
À l'échelle mondiale, le méthane est le deuxième gaz à effet de serre le plus courant, mais il est le plus efficace pour piéger la chaleur. L'EPA rapporte que le méthane est 25 fois plus efficace pour piéger la chaleur que le dioxyde de carbone. En 2016, le gaz représentait environ 10% de toutes les émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis, selon l'EPA.
Le méthane peut provenir de nombreuses sources naturelles, mais les humains provoquent une grande partie des émissions de méthane par l'exploitation minière, l'utilisation du gaz naturel, l'élevage de masse et l'utilisation des décharges. Les bovins constituent la plus grande source unique de méthane aux États-Unis, selon l'EPA, les animaux produisant près de 26% des émissions totales de méthane.
Il existe certaines tendances encourageantes dans les chiffres des émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis. Selon le rapport de l'EPA 2018, ces émissions ont augmenté de 2,4% entre 1990 et 2016 mais ont diminué de 1,9% entre 2015 et 2016.
Une partie de cette baisse a été provoquée par un hiver chaud en 2016, qui a nécessité moins de combustible de chauffage que d'habitude. Mais une autre raison importante de cette récente baisse est le remplacement du charbon par du gaz naturel, selon le Center for Climate and Energy Solutions. Les États-Unis sont également en train de passer d'une économie basée sur la fabrication à une économie de services moins carbonée. Les véhicules économes en carburant et les normes d'efficacité énergétique pour les bâtiments ont également amélioré les émissions, selon l'EPA.
Effets du réchauffement climatique
Le réchauffement climatique ne signifie pas seulement le réchauffement, c'est pourquoi «changement climatique» est devenu le terme préféré des chercheurs et des décideurs. Alors que le globe se réchauffe en moyenne, cette augmentation de température peut avoir des effets paradoxaux, tels que des tempêtes de neige plus fréquentes et plus violentes. Le changement climatique peut et affectera le globe de plusieurs manières: en faisant fondre la glace, en asséchant des zones déjà arides, en provoquant des conditions météorologiques extrêmes et en perturbant l'équilibre délicat des océans.
La glace fondante
Jusqu'à présent, l'effet le plus visible du changement climatique est la fonte des glaciers et de la glace de mer. Les calottes glaciaires reculent depuis la fin de la dernière période glaciaire, il y a environ 11 700 ans, mais le réchauffement du siècle dernier a accéléré leur disparition. Une étude de 2016 a révélé qu'il y a 99% de chances que le réchauffement climatique ait provoqué le récent retrait des glaciers; en fait, la recherche a montré que ces rivières de glace ont reculé de 10 à 15 fois la distance qu'elles auraient si le climat était resté stable. Le parc national des Glaciers au Montana comptait 150 glaciers à la fin des années 1800. Aujourd'hui, il en a 26. La perte de glaciers peut entraîner la perte de vies humaines, lorsque les barrages glacés qui retiennent les lacs glaciaires se déstabilisent et éclatent ou lorsque les avalanches provoquées par les villages de glaces instables enterrent.
Au pôle Nord, le réchauffement se déroule deux fois plus rapidement qu'aux latitudes moyennes et la glace de mer montre la tension. Les glaces d'automne et d'hiver dans l'Arctique ont atteint des creux records en 2015 et en 2016, ce qui signifie que l'étendue de glace ne couvrait pas autant la mer ouverte que précédemment. Selon la NASA, les 13 plus petites valeurs de l'étendue hivernale maximale de la glace de mer dans l'Arctique ont toutes été mesurées au cours des 13 dernières années. La glace se forme également plus tard dans la saison et fond plus facilement au printemps. Selon le National Snow and Ice Data Center, l'étendue de la glace de mer en janvier a diminué de 3,15% par décennie au cours des 40 dernières années. Certains scientifiques pensent que l'océan Arctique verra des étés libres de glace d'ici 20 ou 30 ans.
En Antarctique, l'image est un peu moins claire. La péninsule antarctique occidentale se réchauffe plus rapidement que partout ailleurs en dehors de certaines parties de l'Arctique, selon l'Antarctic and Southern Ocean Coalition. La péninsule est l'endroit où la plate-forme de glace Larsen C vient de se briser en juillet 2017, engendrant un iceberg de la taille du Delaware. Maintenant, les scientifiques disent qu'un quart de la glace de l'Antarctique occidental est en danger d'effondrement et que les énormes glaciers de Thwaites et de Pine Island coulent cinq fois plus vite qu'en 1992.
La glace de mer au large de l'Antarctique est cependant extrêmement variable, et certaines régions ont en fait atteint des niveaux record ces dernières années. Cependant, ces enregistrements pourraient porter les empreintes digitales du changement climatique, car ils peuvent résulter de la glace terrestre se déplaçant vers la mer lorsque les glaciers fondent ou de changements liés au réchauffement du vent. En 2017, cependant, ce modèle de glace record a brusquement inversé, avec la survenue d'un record. Le 3 mars 2017, la glace de mer antarctique a été mesurée à une étendue de 71000 milles carrés (184000 kilomètres carrés) de moins que le creux précédent, à partir de 1997.
Chauffer
Le réchauffement climatique va également changer les choses entre les pôles. De nombreuses zones déjà sèches devraient devenir encore plus sèches à mesure que le monde se réchauffe. Les plaines du sud-ouest et du centre des États-Unis, par exemple, devraient connaître des "mégadroutes" qui durent depuis des décennies plus durement que toute autre chose dans la mémoire humaine.
"L'avenir de la sécheresse dans l'ouest de l'Amérique du Nord est probablement pire que quiconque dans l'histoire des États-Unis", a déclaré Benjamin Cook, climatologue au Goddard Institute for Space Studies de la NASA à New York, qui a publié des recherches en 2015 projetant ces sécheresses, a déclaré Live Science. "Ce sont des sécheresses qui dépassent tellement notre expérience contemporaine qu'il est presque impossible d'y penser."
L'étude a prédit une probabilité de 85% de sécheresses durant au moins 35 ans dans la région d'ici 2100. Le principal moteur, selon les chercheurs, est l'augmentation de l'évaporation de l'eau des sols de plus en plus chauds. Une grande partie des précipitations qui tombent dans ces régions arides seront perdues.
Pendant ce temps, les recherches de 2014 ont révélé que de nombreuses régions verront probablement moins de précipitations à mesure que le climat se réchauffera. Cette étude a révélé que les régions subtropicales, notamment la Méditerranée, l'Amazonie, l'Amérique centrale et l'Indonésie, seront probablement les plus durement touchées, tandis que l'Afrique du Sud, le Mexique, l'ouest de l'Australie et la Californie se dessèchent également.
Conditions météorologiques extrêmes
Un autre impact du réchauffement climatique: les conditions météorologiques extrêmes. Les ouragans et les typhons devraient s'intensifier à mesure que la planète se réchauffe. Des océans plus chauds évaporent plus d'humidité, qui est le moteur de ces tempêtes. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) des Nations Unies prévoit que même si le monde diversifie ses sources d'énergie et passe à une économie moins énergivore (appelée scénario A1B), les cyclones tropicaux devraient atteindre jusqu'à 11% de plus. intense en moyenne. Cela signifie plus de dégâts d'eau et de vent sur les côtes vulnérables.
Paradoxalement, le changement climatique peut également provoquer des tempêtes de neige extrêmes plus fréquentes. Selon les National Centers for Environmental Information, les tempêtes de neige extrêmes dans l'est des États-Unis sont devenues deux fois plus fréquentes qu'au début des années 1900. Là encore, ce changement vient du fait que le réchauffement des températures océaniques entraîne une augmentation de l'évaporation de l'humidité dans l'atmosphère. Cette humidité alimente les tempêtes qui ont frappé le continent américain.
Perturbation des océans
Certains des impacts les plus immédiats du réchauffement climatique sont sous les vagues. Les océans agissent comme des puits de carbone, ce qui signifie qu'ils absorbent le dioxyde de carbone dissous. Ce n'est pas une mauvaise chose pour l'atmosphère, mais ce n'est pas bon pour l'écosystème marin. Lorsque le dioxyde de carbone réagit avec l'eau de mer, le pH de l'eau diminue (c'est-à-dire qu'il devient plus acide), un processus connu sous le nom d'acidification des océans. Cette acidité accrue ronge les coquilles et les squelettes de carbonate de calcium dont dépendent de nombreux organismes océaniques pour leur survie. Ces créatures comprennent des coquillages, des ptéropodes et des coraux, selon la NOAA.
Les coraux, en particulier, sont les canaris d'une mine de charbon pour le changement climatique dans les océans. Les scientifiques marins ont observé des niveaux alarmants de blanchissement des coraux, des événements dans lesquels les coraux expulsent les algues symbiotiques qui fournissent au corail des nutriments et leur donnent leurs couleurs vives. Le blanchiment se produit lorsque les coraux sont stressés, et les facteurs de stress peuvent inclure des températures élevées. En 2016 et 2017, la Grande Barrière de Corail d'Australie a connu des épisodes de blanchiment consécutifs. Le corail peut survivre au blanchissement, mais les événements de blanchiment répétés rendent la survie de moins en moins probable.
Il n'y avait pas de hiatus climatique
Malgré un consensus scientifique écrasant sur les causes et la réalité du réchauffement climatique, la question est controversée politiquement. Par exemple, les négateurs du changement climatique ont fait valoir que le réchauffement a ralenti entre 1998 et 2012, un phénomène connu sous le nom de «hiatus du changement climatique».
Malheureusement pour la planète, le hiatus n'est jamais arrivé. Deux études, l'une publiée dans la revue Science en 2015 et l'autre publiée en 2017 dans la revue Science Advances, ont réanalysé les données de température de l'océan qui ont montré le ralentissement du réchauffement et ont constaté qu'il s'agissait d'une simple erreur de mesure. Entre les années 1950 et 1990, la plupart des mesures de la température des océans ont été prises à bord de bateaux de recherche. L'eau serait pompée dans des tuyaux à travers la salle des machines, ce qui finit par chauffer légèrement l'eau. Après les années 1990, les scientifiques ont commencé à utiliser des systèmes basés sur des bouées océaniques, qui étaient plus précis, pour mesurer les températures océaniques. Le problème est venu parce que personne n'a corrigé le changement des mesures entre les bateaux et les bouées. Ces corrections ont montré que les océans se sont réchauffés de 0,22 degrés F (0,12 degrés C) en moyenne par décennie depuis 2000, presque deux fois plus vite que les estimations antérieures de 0,12 degrés F (0,07 degrés C) par décennie.
Faits rapides sur le réchauffement climatique
Selon la NASA:
