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Le changement climatique
Pascal Roucou
Département de Géographie
1 – Un peu d’histoire du climat
Pollen
Aux échelles géologiques
Jusqu’à -800000 ans
Ramstein G (2017) Une brève histoire du climat de la Terre. Reflets phys 6–14. https://doi.org/10.1051/refdp/201755006
50°C
30°C
Pourtant le soleil est à 70 %
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La température de la Terre a toujours variée
Ramstein G (2017) Une brève histoire du climat de la Terre. Reflets phys 6–14. https://doi.org/10.1051/refdp/201755006
A l’échelle de millions d’années : le cycle du carbone et la tectonique
ont modifié le climat.
La température de la Terre a toujours variée
La masse continentale se
situe dans les tropiques :
l’érosion consomme du CO2
dont le taux chute dans
l’atmosphère.
Avant 3Ma peu de
terres émergées et
donc peu d’érosion.
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l’atmosphère
Au quaternaire (-2,5 Ma) les facteurs astronomiques dominent faisant alterner
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Ramstein G (2017) Une brève histoire du climat de la Terre. Reflets phys 6–14. https://doi.org/10.1051/refdp/201755006
-21000 ans : les calottes font baisser le niveau marin de 120m.
Reconstruction des températures et des teneurs en gaz à effet de serre issues des forages en Antarctique (de gauche à
droite, du passé vers le présent, en milliers d’années avant 1950).
L’homme a évolué dans un
monde plutôt froid, avec un
très bas niveau de CO2 et la
plupart du temps trois calottes
de glace dans l’hémisphère
nord et une dans l’hémisphère
sud
41 000 ans
100 000 ans 41 000 ans 20 000 ans
+5°C en 20 000 ans : un autre monde ...
Le retour à une période plus chaude
s’accompagne d’un épisode plus
froid : le Petit Age Glaciaire (PAG)
https://xkcd.com/1732/
-10000 à -1500 ans les températures sont
légèrement plus chaudes qu‘avant la
révolution industrielle
La colonie Viking du
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anthropique se met en place
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ans. La diminution ou la disparition du
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1257
Eruption de
Lombok
1815
Tambora
1450
Kuwae
Khodri M, Swingedouw D, Mignot J, et al (2015) Le climat du dernier millénaire. Météorologie 8:36. https://doi.org/10.4267/2042/56360
1783
Laki ?
1 – L’évolution contemporaine
(sources :
rapports du GIEC* (IPCC** en anglais), dont “5th assessment report”, 2014)
*Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat
**Interngovermental Panel on Climate Change
Adaptation, Atténuation
Le 5e rapport met l’accent sur l’évaluation des aspects socio-
économiques du changement climatique et ses répercussions sur
le développement durable, ainsi que sur les aspects régionaux, la
gestion des risques et l’établissement d’un cadre d’intervention
fondé sur des mesures d’adaptation et d’atténuation.
2014 : 5th Assessment Report (AR5)
https://www.ipcc.ch/report/ar5/syr/
Analyses observations
Projections
Adaptation, Atténuation
Le 5e rapport met l’accent sur l’évaluation des aspects socio-économiques du changement climatique et ses répercussions sur le
développement durable, ainsi que sur les aspects régionaux, la gestion des risques et l’établissement d’un cadre d’intervention fondé sur des
mesures d’adaptation et d’atténuation.
IPCC : rapports intermédiaires
https://www.ipcc.ch/library/
Analyses observations
Projections
Modification durable du climat moyen et de sa variabilité autour de la moyenne liés
à des forçages naturels ou anthropiques.
Une définition du changement climatique
Les couleurs indiquent les différents fichiers de données
Source : GIEC (2014)
1) Evolution des anomalies de températures (moyenne 1951-1980) depuis le XIXe
siècle
50 0.1280.026
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L’augmentation de la température globale s’accélère au cours du temps
Période Taux
ann. /décade
https://www.notre-planete.info/terre/climatologie_meteo/changement-climatique-donnees.php
La dernière décennie cumule les records
2018 est l’année la plus
chaude enregistrée en
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2019 est en 3 position
En France
L’augmentation touche l’ensemble du globe ...
Source : GIEC (2014)
En haut: perte de glace en a) Antarctique b) Groenland d’après les données GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment)
entre 2003 et 2012. Unité : cm d’eau / an.
En bas : perte de glace des glaciers et calottes polaires en Gt et équivalent niveau de la mer.
100 Gt/an correspond à 0,28mm/an d’élévation du niveau de la mer
Source : GIEC (2014)
2) La fonte des glaces
Observations terrestre (orange) : contribution fonte des glaces (0.25 à 0.99 mm/an) et dilatation (0,5 à 1
mm/an); Observation satellite (rouge). Les enveloppes de couleurs dénotent les incertitudes.
3) Augmentation du niveau de la mer
Source : GIEC (2014)
4) Les tendances des précipitations continentales
Tendance à la baisse en régions méditerranéenne et tropicale.
Plutôt en hausse dans l’hémisphère nord.
Mais pas toujours très significatif ⇒ le niveau de certitude est faible
Source : GIEC (2014)
Hypothèse : température augmente ⇒ évaporation augmente + contenu en vapeur
d’eau de l’atmosphère ⇒ précipitations augmentent
1/ Températures : le globe s’est réchauffé (en moyenne 1.0°C en un 150 ans). Mais variations
dans l’espace (terre/océan; hautes et moyennes latitudes) et dans le temps (augmentation plus
rapide à partir des années 70)
2/ Autres paramètres : glace, niveau de la mer
Précipitations : variations contrastées sur le globe. Il existe beaucoup d’incertitudes concernant
le cycle de l’eau. Exemple le 4e rapport du GIEC indiquait une baisse des écoulements et une
augmentation des sécheresses depuis les années 70. Les derniers travaux compilés dans le 5e
rapport montre qu’il est difficile de détecter avec certitude une tendance.
3/ Ils sont d’échelle planétaire
4/ La tendance s’accélère. La vitesse du changement est inédite
Des signes clairs ?
Cependant, on sait que la Terre a déjà connu des températures élevées.
Dans ce cas, peut-on considérer que des facteurs naturels expliquent la tendance à
la hausse des température ?
X
X X
l’augmentation de la température s’expliquerait par une
modification de l'effet de serre (forçage interne) ?
2 – L’effet de serre et la modification de la
composition chimique de l’atmosphère.
(sources :
rapports du GIEC, dont “5th assessment report”, 2014)
1827 : Joseph Fourrier utilise le terme ”effet de serre” pour décrire la rétention partielle dans
l’atmosphère des radiations solaires.
. Azote (N2): 78%
. Dioxygène (O2): 21%
. Argon (A): 0,93%
. Dioxyde de carbone (CO2): 0,03%
. ...
Avec effet de serre naturel:
température moyenne du
globe ~15°C
Sans effet de serre naturel:
température moyenne du
globe serait de -18°C
L’atmosphère de la Terre et l’effet de serre
H20
La concentration de CO2
En 1896 Arrhenius suggère que le CO2 issu de
l’industrie peut modifier la température terrestre.
Il estime que le doublement de la concentration
peut conduire à une augmentation de +5°C … en
3000 ans.
La concentration de CO2
En 1958, Keeling montre que le CO2 se répartit uniformément sur terre et ne reste pas cantonné aux seuls
continents industrialisés.
La courbe de Keeling montre la concentration de CO2 dans l’atmosphère. (1 ppm =un milligramme par
kilogramme ; 400 ppm=0,04%)
Mauna Loa (3400m)
Avant 1750 (en noir)
1) l'océan intermédiaire et profond stocke 37.100 milliards de tonnes de carbone
2) les écosystèmes continentaux : 2.300 milliards de tonnes de carbone
3) l'atmosphère : 597 milliards de tonnes de carbone
L'évolution de la concentration de CO2 : le cycle du carbone
Source : GIEC, 4è rapport d'évaluation, 2007.
La concentration de CO2 s’établit à 280 ppm. Le cycle du carbone est en équilibre.
L'évolution de la concentration de CO2 : le cycle du carbone
Source : GIEC, 4è rapport d'évaluation (2007) ; 5 rapport (2014).
La concentration de CO2 s’établit maintenant à 410 ppm.
Plus de 2300 Gt de CO2 ont été émis depuis la révolution industrielle.
Pendant la décennie 1990 6,4 Gt de carbone (soit 23 Gt CO2) sont émis chaque année :
50 % restent dans l’atmosphère
50 % sont stockés dans les océans et terres émergées
Pendant la décennie 2000 8,3 Gt de carbone (soit 30 Gt CO2) sont émis chaque année
Le méthane (CH4), les oxydes nitreux (N2O) sont aussi des gaz à effet de serre
70 % des émissions de CH4 sont d’origine anthropiques
+30 % des émissions de N2O sont issus de l’agriculture
L’effet de serre anthropique
PRG 28 fois le CO2
PRG 300 fois le CO2
L’effet de serre anthropiqueL’effet de serre anthropique s’ajoute à l’effet de serre naturel
2 W.m-2 ajoutés à la radiation solaire (342 W.m-2)
Aérosols soufrés
Pourtant, il faut attendre le rapport de 2007 pour lire :
There is “very high confidence that the globally averaged net effect of human activities
since 1750 has been one of warming, with a radiative forcing of +1.6 [+0.6 to +2.4] W m-2”
3 – Des scénarios et des projections
climatiques pour anticiper
– 1) Définir des scénarios décrivant plusieurs futurs
– 2) Utiliser les modèles pour évaluer le climat futur en fonction de
ces scénarios
Scénarios Modélisation/ simulations numériques Projections
Les concentrations de CO2 en fonction des scénarios
https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/sites/default/files/ONERC_Fiche_scenarios_evolution_GES_GIEC.pdf
La température continue
d’augmenter malgré une
stabilisation des
émissions.
Ce décalage augmente
pour les scénarios RCP
4.5 et 6.5
En
Europe :
4°
d’écart
Des écarts marqués en fonction des scénarios
Des extrêmes météorologiques plus intenses et plus fréquents
http://www.meteofrance.fr/actualites/74184578-secheresse-un-
manque-de-pluie-sur-de-nombreuses-regions
Libération
Les vagues de chaleur type «juin 2019»
est aujourd’hui rendu «au moins» cinq
fois plus fréquent qu’en 1947. Elles sont
aussi plus chaudes de 4°C.
https://www.worldweatherattribution.org/human-contribution-to-
record-breaking-june-2019-heatwave-in-france/
Les épisodes pluviométriques extrêmes.
Data source: NOAA, 2016 ; ONERC (rapport 2018)
Extreme One-Day Precipitation Events in the Contiguous 48
States, 1910–2015
Etats-Unis France : pourtour méditerranéen
Des extrêmes météorologiques plus intenses et plus fréquents
Des impacts variés : exemples de la ressource en eau en Bourgogne
Les débits sont en diminution (gestion de la ressource à planifier)
https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/sites/default/files/2019-05/datalab-46-chiffres-cles-du-climat-edition-2019-
novembre2018.pdf
L’objectif 2°C pour diminuer les risques : une réduction drastique des
émissions
Au rythme actuel le seuil des 3200 GtC
cumulé sera atteint d’ici 20 à 25 ans.
Réduire les émissions de 50 % par
rapport au niveau de 2010 (16 Gt/an)
Mais la trajectoire des émissions ne s’infléchit pas suffisamment
Source: CDIAC; Jackson et al 2018; Le Quéré et al 2018; Global Carbon Budget 2018
4 – Ralentir, stabiliser, diminuer les
impacts du changement
climatique : les accords sur le
climat
Atténuation : ensemble d’actions à engager par les émetteurs de GES pour un
bénéfice collectif planétaire : la réduction de tout les risques dérivés du
changement climatique (coordination internationale).
Adaptation : évite des pertes en apportant des réponses ciblées à des impacts du
changement climatique. Ces derniers sont principalement locaux. La conduite de
l'adaptation doit donc être soutenue par des politiques nationales mais aussi
internationales.
Quels outils ?
L'atténuation a été soutenue par un dispositif légal, le protocole de Kyoto.
Rien de tel pour l’adaptation.
Pourquoi ?
Perçue comme un renoncement dans un contexte de défi de limitation des GES.
Or elle apparaît aujourd'hui indispensable (seuil des 2°C)
En bref :
L'atténuation vise à éviter l'ingérable, et l'adaptation vise à gérer l'inévitable.
J. Holdren (2010 ; Ass. Améric. Avanc. Sciences) « Nous avons 3 options :
atténuer les émissions, nous adapter ou souffrir. Nous ferons un peu des 3. La
question est de savoir quelle combinaison nous allons privilégier : plus nous
atténuons les émissions, moins nous aurons à investir dans l'adaptation, et moins
Atténuation et adaptation
La convention climat (Rio, 1992)
Base de la coopération internationale sur le climat. Ratifiée par 194 pays dont les
Etats-Unis et la Chine. Objectif général de stabilisation des émissions pour éviter
des perturbations dangereuses du climat sans donner de consignes pour
atteindre cet objectif. Elle donne un cadre (convention cadre) et introduit des
différenciations entre pays.
Elle reconnaît :
 la responsabilité des pays industrialisés dans l’augmentation
des émissions de GES, à l’origine du changement climatique.
 le droit des pays les plus pauvres, qui ont peu émis de GES, à se
développer.
https://unfccc.int/resource/docs/convkp/convfr.pdf
Les pays du Sud sont incités par les pays industrialisés à limiter les
émissions
La convention climat
https://unfccc.int/resource/docs/convkp/convfr.pdf
 les pays industrialisés doivent coopérer adopter des politiques de réduction
drastique de leurs émissions.
 La convention établit les bases de la coopération avec la conférence des
parties (COP) qui se réunit annuellement. Elle a pouvoir de décision.
Ratifiée par 195 pays en 1994 dont les Etats-Unis
Les conférences des parties (COP)
Elle se réunit la première fois en 1995 à Berlin.
Une COP est organisée chaque année
Rôle de contrôle et de suivi des engagements. S'appuie sur l'expertise du GIEC.
1992 : Rio : La Convention Climat
1997 : COP3- Le Protocole de Kyoto
Le protocole de Kyoto : un premier accord engageant les signataires
Adopté en 1997 pour préciser les modalités de mise en œuvre de la convention et
fixer des règles pour lutter contre le changement climatique.
Pourquoi a-t-il fallu attendre 2005 pour qu'il entre en vigueur ?
 Ratification par les parlements nationaux
 Ratifier par au moins 55 pays (atteint en 2002 avec la ratification de
l'Islande)
 Les pays doivent représenter au moins 55% des émissions de GES
Les EU, signataires du protocole, ne l'ont pas ratifié.
En 2004 il peut entrer en vigueur grâce à la Russie.
191 pays ont ratifié le protocole
Pays industrialisés / Pays en transition
Annexe 1 vs Non Annexe 1
Régime différencié en fonction du principe de Responsabilités communes mais
différenciées et capacités respectives (RCDCR) de la Convention Climat.
En clair :
Seuls les pays développés ont souscrit des engagements de réduction. Idem pour la
seconde période d'engagement (obligation).
Les pays industrialisés reconnaissent leur responsabilité historique dans le
réchauffement du climat.
Mais les EU gros émetteurs se sont contentés de prendre des engagements
comparables aux pays de l'annexe 1 sous le régime de la convention climat qui n'a
pas de mécanisme de contrainte.
Pas de contrainte pour les pays en développement. Le fond d'adaptation apporte
un aide financière pour s'adapter aux impacts.
Les actions de réduction des émissions sont entièrement volontaires.
35 pays s’engageant vers une baisse de 5.2 %
Il existe des mécanismes de flexibilité : échange de permis d’émissions, financer
des projets hors des frontières
Le bilan
-
13,4 %
+ 18,5%
+9,5 %
Au total une baisse de 24 % des émissions en raison de l’effondrement du bloc
de l’est (-40,6%).
La suite du protocole de Kyoto
1992 : Rio : La Convention Climat
1997 : COP3- Le Protocole de Kyoto
…..
COP 15 à Copenhague (2009) (Trouver une suite au protocole de Kyoto = échec)
COP16 à Cancun (2010). Etablir une nouvelle feuille de route applicable après 2012 (sans
succès).
…..
COP 21 à Paris (2015)
…..
COP 24 Katowice (2018)
COP 25 Madrid (2019) au lieu du Chili qui a renoncé
Objectifs des COP à partir de 2009 : mettre en place la seconde période
d'engagement (Conférence de Paris en 2015)
Les Etats-Unis annoncent une réduction de 26 à 28 % de leurs émissions d'ici 2025
par rapport à 2005.
La Chine envisage d'atteindre un pic d'émission autour de 2030 (si possible avant).
Ce qu'il y a de nouveau :
Les EU ne s'étaient fixés un objectif que pour 2020.
La Chine n'avait jusqu'à présent pas fixé de date pour ses objectifs.
Quel impact réel de ces décisions de la part des 2 plus gros émetteurs (45 % des
émissions mondiales) ?
En marge des COP : l'accord bilatéral
EU/CHINE (2014)
Un an avant la COP 21 de Paris
2005
Chine : 5,7
EU : 5,8
http://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2014/11/12/emissions-de-co2-ce-que-pesent-les-etats-unis-et-la-chine_4522551_4355770.html
En marge du protocole : l'accord bilatéral EU/CHINE
2005 : année où la
Chine rattrape les
EU ; pic d 'émission
des EU.
La Chine émet
toujours plus
Les autres pays se positionnent par rapport aux émissions de 1990. L'effort
des EU n'est donc pas si important.
COP 21 : l’accord de Paris sur le climat, pilier du nouveau régime climatique
international
Adopter un nouvel accord impliquant tous les pays et applicable à compter de
2020
Objectifs ambitieux de limitation de l’élévation de la température moyenne
mondiale bien en deçà de 2℃ par rapport aux niveaux pré-industriels et de
poursuite des efforts pour limiter l’augmentation de la température à 1,5℃
Un objectif de zéro émissions nettes à l’échelle mondiale à partir de la 2ème moitié
du siècle
Les fondements de l’accord :
Chaque pays doit élaborer et mettre en œuvre sa propre stratégie nationale de
lutte contre le changement climatique (atténuation et adaptation)
Chaque pays affiche ses « Contributions Déterminées au niveau National »
(CDN ou NDC en anglais)
Les objectifs climat doivent être révisés à la hausse tous les 5 ans. Le premier
bilan mondial aura lieu en 2023
Les pays sont tenus de rendre compte régulièrement sur leurs émissions de
gaz à effet de serre et sur les actions qu’ils ont mené.
La mobilisation par les pays développés de 100 milliards de dollars par an d’ici
2020
Une implication renforcée des acteurs non étatiques (entreprises, collectivités,
associations, ONG…) dans le cadre d’un « Agenda mondial de l’action pour le
climat ».
L’accord de Paris sur le climat : pilier du nouveau régime climatique
international
L’accord est entré en vigueur le 4 novembre 2016 après la ratification par au
moins 55 pays représentant au total 55 % des émissions mondiales de gaz à
effet de serre (GES).
CDN conditionnelles :
elles ne seront mises
en œuvre sous réserve
d’aides fiancières par
exemple.
NB : le budget carbone comprend les émissions liés aux combustibles fossiles et celles liées à l’utilisation des terres, changement d'affectation des terres et la
foresterie (UTCATF). Environ 53 GtCO2 en 2016 dont 35Gt issus des énergies fossiles.
Source : Emissions Gap Report 2019, ONU, 2019
L’atteinte des objectifs
réclame maintenant une
baisse de 2,7 %/an dés
2020.
0,7 % aurait suffi si des
mesures sérieuses avaient
été prises dés 2010.
Les CDN : où en sommes nous ?
La « décennie
perdue » (2009-2019) :
augmentation de 1,5 %/an
rend compte de l’inaction
globale des états.
Des objectifs difficiles à atteindre pour rester en deçà d'un réchauffement de 2
°C d'ici la fin du siècle
450 parties par million (ppm).
Réduction de 40 % à 70 % d'ici 2050, par rapport à 2010, et ramenées à un niveau « proche
de zéro » d'ici à 2100.
Europe : les émissions de gaz à effet de serre devront diminuer d'« au moins » 40 % d'ici à
2030.
EU : pour atteindre les mêmes objectifs que l'Europe les EU devraient réduire de 60%.
Le GIEC insiste sur la nécessité d'une très nette inflexion des émissions mondiales d'ici à
2020
L'Homme est devenu au cours des derniers 11000 ans une contrainte géologique
dominante (acteur à grande échelle) :
Atmosphère
Lithosphère (ressources)
Hydrosphère (eau)
Biosphere
De l'Holocène nous passons à l'Anthropocène
L'impact de ces modifications, des prélèvements et des rejets humains l'emporte sur les
facteurs et fluctuations naturels, en particulier au niveau du climat planétaire et des grands
équilibres de la biosphère.
Cela suppose d’organiser des moyens de luttes au travers des d’accords internationaux
dont l’application va jusqu’au niveau des territoires et des populations. De tels accords
existent mais peinent à atteindre les objectifs à l’exemple de la France qui n’atteint pas les
objectifs de la SNBC, en cause le logement et les transports (38 % des émissions).
Planet Under Pressure,
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Conclusion
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Le changement climatique.

  • 1. Le changement climatique Pascal Roucou Département de Géographie
  • 2. 1 – Un peu d’histoire du climat Pollen Aux échelles géologiques Jusqu’à -800000 ans
  • 3. Ramstein G (2017) Une brève histoire du climat de la Terre. Reflets phys 6–14. https://doi.org/10.1051/refdp/201755006 50°C 30°C Pourtant le soleil est à 70 % de sa puissance actuelle La température de la Terre a toujours variée
  • 4. Ramstein G (2017) Une brève histoire du climat de la Terre. Reflets phys 6–14. https://doi.org/10.1051/refdp/201755006 A l’échelle de millions d’années : le cycle du carbone et la tectonique ont modifié le climat. La température de la Terre a toujours variée La masse continentale se situe dans les tropiques : l’érosion consomme du CO2 dont le taux chute dans l’atmosphère. Avant 3Ma peu de terres émergées et donc peu d’érosion. Le CO2 se concentre dans l’atmosphère
  • 5. Au quaternaire (-2,5 Ma) les facteurs astronomiques dominent faisant alterner glaciation et période interglaciaire Ramstein G (2017) Une brève histoire du climat de la Terre. Reflets phys 6–14. https://doi.org/10.1051/refdp/201755006 -21000 ans : les calottes font baisser le niveau marin de 120m. Reconstruction des températures et des teneurs en gaz à effet de serre issues des forages en Antarctique (de gauche à droite, du passé vers le présent, en milliers d’années avant 1950). L’homme a évolué dans un monde plutôt froid, avec un très bas niveau de CO2 et la plupart du temps trois calottes de glace dans l’hémisphère nord et une dans l’hémisphère sud 41 000 ans 100 000 ans 41 000 ans 20 000 ans
  • 6. +5°C en 20 000 ans : un autre monde ...
  • 7. Le retour à une période plus chaude s’accompagne d’un épisode plus froid : le Petit Age Glaciaire (PAG) https://xkcd.com/1732/ -10000 à -1500 ans les températures sont légèrement plus chaudes qu‘avant la révolution industrielle La colonie Viking du Groënland s’éteint Le réchauffement anthropique se met en place
  • 8. Le PAG : éruptions volcaniques et activité solaire L’irradiance solaire montre un cycle de 11 ans. La diminution ou la disparition du nombre de tâches solaire s’accompagne d’une baisse de l’irradiance. 1257 Eruption de Lombok 1815 Tambora 1450 Kuwae Khodri M, Swingedouw D, Mignot J, et al (2015) Le climat du dernier millénaire. Météorologie 8:36. https://doi.org/10.4267/2042/56360 1783 Laki ?
  • 9. 1 – L’évolution contemporaine (sources : rapports du GIEC* (IPCC** en anglais), dont “5th assessment report”, 2014) *Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat **Interngovermental Panel on Climate Change
  • 10. Adaptation, Atténuation Le 5e rapport met l’accent sur l’évaluation des aspects socio- économiques du changement climatique et ses répercussions sur le développement durable, ainsi que sur les aspects régionaux, la gestion des risques et l’établissement d’un cadre d’intervention fondé sur des mesures d’adaptation et d’atténuation. 2014 : 5th Assessment Report (AR5) https://www.ipcc.ch/report/ar5/syr/ Analyses observations Projections
  • 11. Adaptation, Atténuation Le 5e rapport met l’accent sur l’évaluation des aspects socio-économiques du changement climatique et ses répercussions sur le développement durable, ainsi que sur les aspects régionaux, la gestion des risques et l’établissement d’un cadre d’intervention fondé sur des mesures d’adaptation et d’atténuation. IPCC : rapports intermédiaires https://www.ipcc.ch/library/ Analyses observations Projections
  • 12. Modification durable du climat moyen et de sa variabilité autour de la moyenne liés à des forçages naturels ou anthropiques. Une définition du changement climatique
  • 13. Les couleurs indiquent les différents fichiers de données Source : GIEC (2014) 1) Evolution des anomalies de températures (moyenne 1951-1980) depuis le XIXe siècle
  • 14. 50 0.1280.026 100 0.0740.018 L’augmentation de la température globale s’accélère au cours du temps Période Taux ann. /décade https://www.notre-planete.info/terre/climatologie_meteo/changement-climatique-donnees.php
  • 15. La dernière décennie cumule les records
  • 16. 2018 est l’année la plus chaude enregistrée en France 2019 est en 3 position En France
  • 17. L’augmentation touche l’ensemble du globe ... Source : GIEC (2014)
  • 18. En haut: perte de glace en a) Antarctique b) Groenland d’après les données GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) entre 2003 et 2012. Unité : cm d’eau / an. En bas : perte de glace des glaciers et calottes polaires en Gt et équivalent niveau de la mer. 100 Gt/an correspond à 0,28mm/an d’élévation du niveau de la mer Source : GIEC (2014) 2) La fonte des glaces
  • 19. Observations terrestre (orange) : contribution fonte des glaces (0.25 à 0.99 mm/an) et dilatation (0,5 à 1 mm/an); Observation satellite (rouge). Les enveloppes de couleurs dénotent les incertitudes. 3) Augmentation du niveau de la mer Source : GIEC (2014)
  • 20. 4) Les tendances des précipitations continentales Tendance à la baisse en régions méditerranéenne et tropicale. Plutôt en hausse dans l’hémisphère nord. Mais pas toujours très significatif ⇒ le niveau de certitude est faible Source : GIEC (2014) Hypothèse : température augmente ⇒ évaporation augmente + contenu en vapeur d’eau de l’atmosphère ⇒ précipitations augmentent
  • 21. 1/ Températures : le globe s’est réchauffé (en moyenne 1.0°C en un 150 ans). Mais variations dans l’espace (terre/océan; hautes et moyennes latitudes) et dans le temps (augmentation plus rapide à partir des années 70) 2/ Autres paramètres : glace, niveau de la mer Précipitations : variations contrastées sur le globe. Il existe beaucoup d’incertitudes concernant le cycle de l’eau. Exemple le 4e rapport du GIEC indiquait une baisse des écoulements et une augmentation des sécheresses depuis les années 70. Les derniers travaux compilés dans le 5e rapport montre qu’il est difficile de détecter avec certitude une tendance. 3/ Ils sont d’échelle planétaire 4/ La tendance s’accélère. La vitesse du changement est inédite Des signes clairs ? Cependant, on sait que la Terre a déjà connu des températures élevées. Dans ce cas, peut-on considérer que des facteurs naturels expliquent la tendance à la hausse des température ?
  • 22. X X X l’augmentation de la température s’expliquerait par une modification de l'effet de serre (forçage interne) ?
  • 23. 2 – L’effet de serre et la modification de la composition chimique de l’atmosphère. (sources : rapports du GIEC, dont “5th assessment report”, 2014) 1827 : Joseph Fourrier utilise le terme ”effet de serre” pour décrire la rétention partielle dans l’atmosphère des radiations solaires.
  • 24. . Azote (N2): 78% . Dioxygène (O2): 21% . Argon (A): 0,93% . Dioxyde de carbone (CO2): 0,03% . ... Avec effet de serre naturel: température moyenne du globe ~15°C Sans effet de serre naturel: température moyenne du globe serait de -18°C L’atmosphère de la Terre et l’effet de serre H20
  • 25. La concentration de CO2 En 1896 Arrhenius suggère que le CO2 issu de l’industrie peut modifier la température terrestre. Il estime que le doublement de la concentration peut conduire à une augmentation de +5°C … en 3000 ans.
  • 26. La concentration de CO2 En 1958, Keeling montre que le CO2 se répartit uniformément sur terre et ne reste pas cantonné aux seuls continents industrialisés. La courbe de Keeling montre la concentration de CO2 dans l’atmosphère. (1 ppm =un milligramme par kilogramme ; 400 ppm=0,04%) Mauna Loa (3400m)
  • 27. Avant 1750 (en noir) 1) l'océan intermédiaire et profond stocke 37.100 milliards de tonnes de carbone 2) les écosystèmes continentaux : 2.300 milliards de tonnes de carbone 3) l'atmosphère : 597 milliards de tonnes de carbone L'évolution de la concentration de CO2 : le cycle du carbone Source : GIEC, 4è rapport d'évaluation, 2007. La concentration de CO2 s’établit à 280 ppm. Le cycle du carbone est en équilibre.
  • 28. L'évolution de la concentration de CO2 : le cycle du carbone Source : GIEC, 4è rapport d'évaluation (2007) ; 5 rapport (2014). La concentration de CO2 s’établit maintenant à 410 ppm. Plus de 2300 Gt de CO2 ont été émis depuis la révolution industrielle. Pendant la décennie 1990 6,4 Gt de carbone (soit 23 Gt CO2) sont émis chaque année : 50 % restent dans l’atmosphère 50 % sont stockés dans les océans et terres émergées Pendant la décennie 2000 8,3 Gt de carbone (soit 30 Gt CO2) sont émis chaque année
  • 29. Le méthane (CH4), les oxydes nitreux (N2O) sont aussi des gaz à effet de serre 70 % des émissions de CH4 sont d’origine anthropiques +30 % des émissions de N2O sont issus de l’agriculture
  • 30. L’effet de serre anthropique PRG 28 fois le CO2 PRG 300 fois le CO2
  • 31. L’effet de serre anthropiqueL’effet de serre anthropique s’ajoute à l’effet de serre naturel 2 W.m-2 ajoutés à la radiation solaire (342 W.m-2) Aérosols soufrés Pourtant, il faut attendre le rapport de 2007 pour lire : There is “very high confidence that the globally averaged net effect of human activities since 1750 has been one of warming, with a radiative forcing of +1.6 [+0.6 to +2.4] W m-2”
  • 32. 3 – Des scénarios et des projections climatiques pour anticiper – 1) Définir des scénarios décrivant plusieurs futurs – 2) Utiliser les modèles pour évaluer le climat futur en fonction de ces scénarios Scénarios Modélisation/ simulations numériques Projections
  • 33. Les concentrations de CO2 en fonction des scénarios https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/sites/default/files/ONERC_Fiche_scenarios_evolution_GES_GIEC.pdf La température continue d’augmenter malgré une stabilisation des émissions. Ce décalage augmente pour les scénarios RCP 4.5 et 6.5
  • 34. En Europe : 4° d’écart Des écarts marqués en fonction des scénarios
  • 35. Des extrêmes météorologiques plus intenses et plus fréquents http://www.meteofrance.fr/actualites/74184578-secheresse-un- manque-de-pluie-sur-de-nombreuses-regions Libération Les vagues de chaleur type «juin 2019» est aujourd’hui rendu «au moins» cinq fois plus fréquent qu’en 1947. Elles sont aussi plus chaudes de 4°C. https://www.worldweatherattribution.org/human-contribution-to- record-breaking-june-2019-heatwave-in-france/
  • 36. Les épisodes pluviométriques extrêmes. Data source: NOAA, 2016 ; ONERC (rapport 2018) Extreme One-Day Precipitation Events in the Contiguous 48 States, 1910–2015 Etats-Unis France : pourtour méditerranéen Des extrêmes météorologiques plus intenses et plus fréquents
  • 37. Des impacts variés : exemples de la ressource en eau en Bourgogne Les débits sont en diminution (gestion de la ressource à planifier)
  • 39. L’objectif 2°C pour diminuer les risques : une réduction drastique des émissions Au rythme actuel le seuil des 3200 GtC cumulé sera atteint d’ici 20 à 25 ans. Réduire les émissions de 50 % par rapport au niveau de 2010 (16 Gt/an)
  • 40. Mais la trajectoire des émissions ne s’infléchit pas suffisamment Source: CDIAC; Jackson et al 2018; Le Quéré et al 2018; Global Carbon Budget 2018
  • 41. 4 – Ralentir, stabiliser, diminuer les impacts du changement climatique : les accords sur le climat
  • 42. Atténuation : ensemble d’actions à engager par les émetteurs de GES pour un bénéfice collectif planétaire : la réduction de tout les risques dérivés du changement climatique (coordination internationale). Adaptation : évite des pertes en apportant des réponses ciblées à des impacts du changement climatique. Ces derniers sont principalement locaux. La conduite de l'adaptation doit donc être soutenue par des politiques nationales mais aussi internationales. Quels outils ? L'atténuation a été soutenue par un dispositif légal, le protocole de Kyoto. Rien de tel pour l’adaptation. Pourquoi ? Perçue comme un renoncement dans un contexte de défi de limitation des GES. Or elle apparaît aujourd'hui indispensable (seuil des 2°C) En bref : L'atténuation vise à éviter l'ingérable, et l'adaptation vise à gérer l'inévitable. J. Holdren (2010 ; Ass. Améric. Avanc. Sciences) « Nous avons 3 options : atténuer les émissions, nous adapter ou souffrir. Nous ferons un peu des 3. La question est de savoir quelle combinaison nous allons privilégier : plus nous atténuons les émissions, moins nous aurons à investir dans l'adaptation, et moins Atténuation et adaptation
  • 43. La convention climat (Rio, 1992) Base de la coopération internationale sur le climat. Ratifiée par 194 pays dont les Etats-Unis et la Chine. Objectif général de stabilisation des émissions pour éviter des perturbations dangereuses du climat sans donner de consignes pour atteindre cet objectif. Elle donne un cadre (convention cadre) et introduit des différenciations entre pays. Elle reconnaît :  la responsabilité des pays industrialisés dans l’augmentation des émissions de GES, à l’origine du changement climatique.  le droit des pays les plus pauvres, qui ont peu émis de GES, à se développer. https://unfccc.int/resource/docs/convkp/convfr.pdf Les pays du Sud sont incités par les pays industrialisés à limiter les émissions
  • 44. La convention climat https://unfccc.int/resource/docs/convkp/convfr.pdf  les pays industrialisés doivent coopérer adopter des politiques de réduction drastique de leurs émissions.  La convention établit les bases de la coopération avec la conférence des parties (COP) qui se réunit annuellement. Elle a pouvoir de décision. Ratifiée par 195 pays en 1994 dont les Etats-Unis
  • 45. Les conférences des parties (COP) Elle se réunit la première fois en 1995 à Berlin. Une COP est organisée chaque année Rôle de contrôle et de suivi des engagements. S'appuie sur l'expertise du GIEC. 1992 : Rio : La Convention Climat 1997 : COP3- Le Protocole de Kyoto
  • 46. Le protocole de Kyoto : un premier accord engageant les signataires Adopté en 1997 pour préciser les modalités de mise en œuvre de la convention et fixer des règles pour lutter contre le changement climatique. Pourquoi a-t-il fallu attendre 2005 pour qu'il entre en vigueur ?  Ratification par les parlements nationaux  Ratifier par au moins 55 pays (atteint en 2002 avec la ratification de l'Islande)  Les pays doivent représenter au moins 55% des émissions de GES Les EU, signataires du protocole, ne l'ont pas ratifié. En 2004 il peut entrer en vigueur grâce à la Russie. 191 pays ont ratifié le protocole
  • 47. Pays industrialisés / Pays en transition Annexe 1 vs Non Annexe 1 Régime différencié en fonction du principe de Responsabilités communes mais différenciées et capacités respectives (RCDCR) de la Convention Climat. En clair : Seuls les pays développés ont souscrit des engagements de réduction. Idem pour la seconde période d'engagement (obligation). Les pays industrialisés reconnaissent leur responsabilité historique dans le réchauffement du climat. Mais les EU gros émetteurs se sont contentés de prendre des engagements comparables aux pays de l'annexe 1 sous le régime de la convention climat qui n'a pas de mécanisme de contrainte. Pas de contrainte pour les pays en développement. Le fond d'adaptation apporte un aide financière pour s'adapter aux impacts. Les actions de réduction des émissions sont entièrement volontaires.
  • 48. 35 pays s’engageant vers une baisse de 5.2 % Il existe des mécanismes de flexibilité : échange de permis d’émissions, financer des projets hors des frontières
  • 49. Le bilan - 13,4 % + 18,5% +9,5 % Au total une baisse de 24 % des émissions en raison de l’effondrement du bloc de l’est (-40,6%).
  • 50. La suite du protocole de Kyoto 1992 : Rio : La Convention Climat 1997 : COP3- Le Protocole de Kyoto ….. COP 15 à Copenhague (2009) (Trouver une suite au protocole de Kyoto = échec) COP16 à Cancun (2010). Etablir une nouvelle feuille de route applicable après 2012 (sans succès). ….. COP 21 à Paris (2015) ….. COP 24 Katowice (2018) COP 25 Madrid (2019) au lieu du Chili qui a renoncé Objectifs des COP à partir de 2009 : mettre en place la seconde période d'engagement (Conférence de Paris en 2015)
  • 51. Les Etats-Unis annoncent une réduction de 26 à 28 % de leurs émissions d'ici 2025 par rapport à 2005. La Chine envisage d'atteindre un pic d'émission autour de 2030 (si possible avant). Ce qu'il y a de nouveau : Les EU ne s'étaient fixés un objectif que pour 2020. La Chine n'avait jusqu'à présent pas fixé de date pour ses objectifs. Quel impact réel de ces décisions de la part des 2 plus gros émetteurs (45 % des émissions mondiales) ? En marge des COP : l'accord bilatéral EU/CHINE (2014) Un an avant la COP 21 de Paris
  • 52. 2005 Chine : 5,7 EU : 5,8 http://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2014/11/12/emissions-de-co2-ce-que-pesent-les-etats-unis-et-la-chine_4522551_4355770.html En marge du protocole : l'accord bilatéral EU/CHINE 2005 : année où la Chine rattrape les EU ; pic d 'émission des EU. La Chine émet toujours plus Les autres pays se positionnent par rapport aux émissions de 1990. L'effort des EU n'est donc pas si important.
  • 53. COP 21 : l’accord de Paris sur le climat, pilier du nouveau régime climatique international Adopter un nouvel accord impliquant tous les pays et applicable à compter de 2020 Objectifs ambitieux de limitation de l’élévation de la température moyenne mondiale bien en deçà de 2℃ par rapport aux niveaux pré-industriels et de poursuite des efforts pour limiter l’augmentation de la température à 1,5℃ Un objectif de zéro émissions nettes à l’échelle mondiale à partir de la 2ème moitié du siècle
  • 54. Les fondements de l’accord : Chaque pays doit élaborer et mettre en œuvre sa propre stratégie nationale de lutte contre le changement climatique (atténuation et adaptation) Chaque pays affiche ses « Contributions Déterminées au niveau National » (CDN ou NDC en anglais) Les objectifs climat doivent être révisés à la hausse tous les 5 ans. Le premier bilan mondial aura lieu en 2023 Les pays sont tenus de rendre compte régulièrement sur leurs émissions de gaz à effet de serre et sur les actions qu’ils ont mené. La mobilisation par les pays développés de 100 milliards de dollars par an d’ici 2020 Une implication renforcée des acteurs non étatiques (entreprises, collectivités, associations, ONG…) dans le cadre d’un « Agenda mondial de l’action pour le climat ». L’accord de Paris sur le climat : pilier du nouveau régime climatique international L’accord est entré en vigueur le 4 novembre 2016 après la ratification par au moins 55 pays représentant au total 55 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES).
  • 55. CDN conditionnelles : elles ne seront mises en œuvre sous réserve d’aides fiancières par exemple. NB : le budget carbone comprend les émissions liés aux combustibles fossiles et celles liées à l’utilisation des terres, changement d'affectation des terres et la foresterie (UTCATF). Environ 53 GtCO2 en 2016 dont 35Gt issus des énergies fossiles. Source : Emissions Gap Report 2019, ONU, 2019 L’atteinte des objectifs réclame maintenant une baisse de 2,7 %/an dés 2020. 0,7 % aurait suffi si des mesures sérieuses avaient été prises dés 2010. Les CDN : où en sommes nous ? La « décennie perdue » (2009-2019) : augmentation de 1,5 %/an rend compte de l’inaction globale des états.
  • 56. Des objectifs difficiles à atteindre pour rester en deçà d'un réchauffement de 2 °C d'ici la fin du siècle 450 parties par million (ppm). Réduction de 40 % à 70 % d'ici 2050, par rapport à 2010, et ramenées à un niveau « proche de zéro » d'ici à 2100. Europe : les émissions de gaz à effet de serre devront diminuer d'« au moins » 40 % d'ici à 2030. EU : pour atteindre les mêmes objectifs que l'Europe les EU devraient réduire de 60%. Le GIEC insiste sur la nécessité d'une très nette inflexion des émissions mondiales d'ici à 2020
  • 57. L'Homme est devenu au cours des derniers 11000 ans une contrainte géologique dominante (acteur à grande échelle) : Atmosphère Lithosphère (ressources) Hydrosphère (eau) Biosphere De l'Holocène nous passons à l'Anthropocène L'impact de ces modifications, des prélèvements et des rejets humains l'emporte sur les facteurs et fluctuations naturels, en particulier au niveau du climat planétaire et des grands équilibres de la biosphère. Cela suppose d’organiser des moyens de luttes au travers des d’accords internationaux dont l’application va jusqu’au niveau des territoires et des populations. De tels accords existent mais peinent à atteindre les objectifs à l’exemple de la France qui n’atteint pas les objectifs de la SNBC, en cause le logement et les transports (38 % des émissions). Planet Under Pressure, SEI, SRC, CSIRO Conclusion