Réchauffement de la planète ?
  

Durant des millions d'années, le climat de la Terre a subi bien des modifications dues à divers phénomènes d'origine naturelle (soleil, éruptions volcaniques…).
Depuis quelques décennies, l'influence de l'homme commence à modifier sensiblement le climat de la planète.
  

Toutes les stations météorologiques du monde constatent depuis le début du siècle une augmentation lente de la température (+ 0,5º à + 0,7º C depuis 1860).

Parallèlement, les glaciers pyrénéens et alpins reculent ou disparaissent pour certains.

Depuis le début des années 80, plusieurs conférences internationales ont montré que l'influence de l'homme semble être un facteur dominant du réchauffement atmosphérique observé.
La cause de ce réchauffement serait l'augmentation massive de certains rejets gazeux dans l'atmosphère provenant de diverses activités humaines (industries, automobiles, élevage intensif…).
  

Cette prise de conscience collective a débouché sur un accroissement des efforts de recherche dans ce domaine depuis dix ans, et ce à l'échelle planétaire.

Mécanismes de l'effet de serre
  

L'effet de serre est, à l'origine, un phénomène naturel. Il permet à la température de la basse atmosphère de se maintenir autour de 15ºC en moyenne et conditionne le foisonnement de différentes formes de vie sur la Terre.

Sans lui, la température moyenne de la surface de la Terre avoisinerait -18ºC interdisant toute forme de vie.

Le phénomène d'effet de serre est lié à la présence dans l'atmosphère de certains gaz qui piègent le rayonnement émis par la Terre (infrarouge).

Une partie de ce rayonnement est réémise en direction du sol, contribuant ainsi au réchauffement des basses couches de l'atmosphère.

L'azote et l'oxygène sont quasiment transparents au rayonnement infra-rouge. Ils ne sont pas impliqués dans l'effet de serre.

La vapeur d'eau, le gaz carbonique, le méthane, les chlorofluorocarbures (CFC), l'ozone…, contribuent directement à l'effet de serre.

L'influence de ces gaz est variable selon leur concentration dans l'atmosphère et leur structure moléculaire.

Réchauffement actuel et gaz à effet de serre
  

Des recherches ont été entreprises pour analyser les variations de température à la surface de la Terre depuis quelques siècles. Les résultats de ces études révèlent une augmentation moyenne de la température à la surface de la Terre de 0,5 à 0,7º C depuis 1860. Un tel réchauffement, s'il peut paraître faible, se traduit, sur la même période, par une élévation de 10 à 20 cm du niveau moyen des océans par dilatation de l'eau.

Depuis 1995, Météo France a entrepris un considérable effort de recherche et pérennisation de longues séries climatiques. Une méthode récente d'homogénéisation des séries permet de supprimer au maximum le signal extra-climatique : déplacement de poste, changement de capteur, etc. Les tendances sur le vingtième siècle sont les suivantes :

réchauffement de 0,8 à 1,6°C pour les températures du matin (plus marqué à l'ouest qu'à l'est);

tendance de 0 à +1,2°C pour les températures de l'après midi, réchauffement plus marqué au sud qu'au nord.

La concentration du gaz carbonique est passée de 280 ppmv (parties par million en volume) au début de l'ère industrielle à 354 ppmv en 1990. Cet accroissement est dû aux activités humaines avec notamment la combustion de carbone fossile (charbon, gaz naturel, pétrole).

Un habitant de pays développé rejette 5 tonnes de CO2 par an.

Un habitant de pays en développement rejette 400 kg de CO2 par an.
  

L'océan est un régulateur de la concentration en CO2 dans l'atmosphère grâce à sa grande capacité à le dissoudre. Mais le déséquilibre observé est dû à la lenteur des processus d'absorption naturels par rapport à la vitesse d'émission du gaz carbonique par les activités humaines.

La biosphère terrestre échange avec l'atmosphère une importante quantité de gaz carbonique. Cet échange permet de recycler une partie du gaz carbonique émis dans l'atmosphère.

La déforestation massive dans certaines parties du globe, et plus précisément les incendies allumés pour détruire la forêt, contribue à augmenter l'émission de gaz carbonique.
  

La simulation par des modèles de climat
  

Constatant un réchauffement de la Terre, la communauté scientifique internationale s'est mobilisée. Le Centre National de Recherches Météorologiques de Météo-France participe à cet effort.

L'objectif consiste à simuler au mieux l'évolution probable du réchauffement de l'atmosphère terrestre afin de fournir aux pouvoirs publics des éléments de décision pour préserver l'avenir des générations futures (ex. : arrêt de production des CFC…).

Météo France a mis au point un modèle de climat dérivé de son modèle opérationnel de prévision. Ce modèle utilise la puissance de calcul d'un calculateur FUJITSU VPP5000 pour simuler les modifications du climat sur l'ensemble du globe pour les prochaines décennies, en fonction des concentrations supposées de l'atmosphère en gaz à effet de serre. Plusieurs équipes de recherche de Météo-France travaillent sur ce domaine en collaboration étroite avec de nombreux laboratoires tant français qu'étrangers.

Les modèles de climat actuels ne permettent pas encore de simuler les variations climatiques à l'échelle de l'Europe ou du bassin méditerranéen, par exemple. Seules les variations globales sont utilisables. Les essais de régionalisation représentent un défi important que Météo-France a décidé de relever.

Plusieurs scénarios de développement industriel, économique et démographique ont été établis par un groupe d'experts internationaux en 1990, en se basant sur 4 évolutions possibles des concentrations de gaz à effet de serre et sur un modèle simple des échanges de gaz carbonique entre l'atmosphère, l'océan et la biosphère.

Le scénario A correspond à la poursuite au rythme actuel des rejets de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

Les scénarios B, C, D correspondent à diverses restrictions des rejets futurs.
  

Selon le scénario A, qui représente la solution la plus plausible, la concentration en gaz carbonique doublerait d'ici l'an 2050, atteignant 690 ppmv (parties par million en volume).

Les résultats des simulations obtenues à partir des différents modèles de climat (français ou étrangers) montrent une augmentation de la température moyenne à la surface terrestre de 1,5 à 4ºC ainsi que des variations du régime des pluies. Ces valeurs moyennes cachent des disparités importantes selon les régions.

Face aux incertitudes : action ou attente
  

Tous les résultats des simulations obtenues sur l'évolution du climat futur sont à mettre au conditionnel. En effet, le rôle des océans et des nuages demeure mal connu ce qui limite l'interprétation des résultats.

De plus, les divers scénarios d'évolution du taux de rejet de gaz à effet de serre dans l'atmosphère sont eux-mêmes basés sur une estimation des futurs besoins en énergie d'une population terrestre en pleine explosion démographique.
  

Toute élévation de la température atmosphérique entraîne des modifications de divers autres paramètres qui, en retour, peuvent influer sur la température de l'air. On distingue 2 types de variations :

des rétroactions positives :
le réchauffement provoque un surcroît d'évaporation au niveau des océans. Cette vapeur d'eau supplémentaire tend elle-même à renforcer l'effet de serre.

des rétroactions négatives :
une augmentation de la température au sol augmente le rayonnement infrarouge de la Terre vers l'espace, ce qui limite l'augmentation de l'effet de serre.
  

La question de l'influence des gaz à effet de serre sur le climat des prochaines décennies est complexe.

Il n'en reste pas moins vrai qu'au delà des incertitudes, une menace persiste, laissant à chacun sa responsabilité quand aux mesures à prendre pour préserver l'avenir de notre planète.

Les éruptions volcaniques constituent des perturbations naturelles du système climatique. Lors d'une éruption, des millions de tonnes d'aérosols divers (poussière, composés soufrés) sont propulsés dans l'atmosphère (Pinatubo en 1991).

Ces aérosols constituent un écran au rayonnement solaire à l'origine d'un refroidissement de la surface du sol. Un tel phénomène va donc limiter le réchauffement dû aux gaz à effet de serre pendant quelques années.

L'éruption du volcan El Chichon (Mexique 1982) a provoqué un refroidissement de -0,35ºC de la surface terrestre.

Effet de serre et ozone : existe-t-il un lien ?
  

L'ozone est un gaz utile dans la basse stratosphère (vers 20 km d'altitude) pour filtrer les rayonnements ultraviolets nocifs pour la vie. On le trouve également dans la basse atmosphère où il représente un danger pour l'homme. Ce gaz contribue à l'augmentation de l'effet de serre.

Depuis quelques décennies, la mise en évidence d'un "trou d'ozone" dans la stratosphère, à la verticale des pôles, inquiète les scientifiques.

L'augmentation de l'effet de serre se traduirait par un refroidissement de la stratosphère, entraînant :

d'une part une diminution de la destruction naturelle de l'ozone,

d'autre part, un surcroît de nuages glacés polaires, qui contribuent à la destruction de l'ozone.

Il n'est pas possible aujourd'hui de savoir lequel de ces phénomènes l'emportera.

"El Niño" est un phénomène qui apparaît généralement vers l'époque de Noël le long des côtes sud-américaines du Pacifique. Il se produit avec plus ou moins d'intensité tous les 3 ou 5 ans. Du fait d'un déplacement de l'équateur météorologique, les alizés s'inversent et la température de la mer s'élève de plusieurs degrés. Ce phénomène s'étend en fait à tout le Pacifique tropical et intéresse tant l'océan que l'atmosphère.

Le phénomène "El Niño" est une catastrophe pour les pays limitrophes : faillite de l'industrie de la pêche au Chili en 1972/73 ; plus de 10 000 morts et 20 milliards de francs de dommages en Amérique du Sud en 1982/83.

Lors d'une année "El Niño", les zones de formation des cyclones se déplacent, les cyclones varient en intensité, les centres d'action (anticyclones et dépressions saisonniers) se décalent. L'ensemble de la planète est concerné (sécheresse ou inondations). L'équilibre écologique est bouleversé.
  

Les météorologistes du monde entier poursuivent des recherches sur 2 axes pour expliquer ce phénomène :

simulation du phénomène par des modèles couplés océan-atmosphère, testés lors d'expériences scientifiques internationales.

étude des océans tropicaux et de l'atmosphère du globe mise en œuvre par l'Organisation Météorologique Mondiale.

Les chercheurs espèrent ainsi prévoir un an à l'avance l'arrivée de "El Niño" et des catastrophes qui l'accompagnent.