Les bases scientifiques physiques

Tendances des émissions de gaz à effet de serre

Depuis l’époque préindustrielle, l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre (GES) dues aux activités humaines a conduit à une augmentation marquée des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Elles sont constituées de rejets de dioxyde de carbone (CO2) (77% des émissions anthropiques totales en 2004), de méthane (CH4), de protoxyde d’azote (N2O) et de différents gaz frigorigènes (HFC, PFC et SF6). Les émissions globales de gaz à effet de serre ont crû de 70% entre 1970 et 2004, dont une augmentation de 24% entre 1990 et 2004.

Effets du changement climatique déjà observés

Le réchauffement du système climatique est sans équivoque. Il est maintenant évident dans les observations de l’accroissement des températures moyennes mondiales de l’atmosphère et de l’océan, la fonte généralisée de la neige et de la glace, et l’élévation du niveau moyen mondial de la mer. Le GIEC estime que la probabilité que les changements climatiques soient dus aux activités humaines est supérieure à 90%.

* la valeur du réchauffement au cours des cent dernières années est de 0,74°C
* la vitesse moyenne du réchauffement au cours des cinquante dernières années (0,13°C par décennie) est environ le double de ce qu’elle a été sur les cent dernières années
* onze des douze dernières années figurent au palmarès des douze années les plus chaudes depuis 1850
* le niveau de la mer s’est élevé de 17 cm au cours du vingtième siècle et de 3 mm par an entre 1993 et 2003, soit le double de la moyenne enregistrée durant tout le vingtième siècle
* une augmentation du nombre des cyclones tropicaux intenses est observée dans l’Atlantique Nord et d’autres régions du Globe depuis 1970

Effets futurs prédits par les modèles

Le réchauffement se poursuivra inexorablement durant des siècles si rien n’est fait pour le maîtriser. D’ici à 2100 il atteindra déjà 1,1°C à 6,4°C par rapport à la fin du XXè siècle, selon les différents scénarios du GIEC, les valeurs les plus probables se situant entre 1,8°C et 4°C.

L’élévation du niveau moyen de la mer atteindrait entre 18 et 59 centimètres toujours d’ici 2100.
Il est très vraisemblable (de 90 à 95% de probabilité) que les vagues de chaleur et les événements de fortes précipitations continueront à devenir plus fréquent. Il est également très vraisemblable que des précipitations de plus en plus intenses et surtout de plus en plus variables d’une année sur l’autre s’ensuivront, notamment aux latitudes moyennes. D’autres changements sont prévus, comme une diminution de la couverture neigeuse et de la banquise, une augmentation de l’acidité des océans.

A l’échelle régionale, le réchauffement le plus important est attendu sur les terres émergées et aux latitudes élevées, et le moins important est escompté dans le sud de l’océan Indien et dans certaines parties de l’Atlantique nord.

Impacts, adaptation et vulnérabilités du changement climatique

A quels types d’impacts faut il s’attendre à l’avenir ?

Les impacts du changement climatique, dont les coûts économiques seront plus importants que les bénéfices, augmenteront au fur et à mesure de la hausse de la température mondiale. Ils deviendront plus importants en raison de la fréquence et de l’intensité accrues des événements météorologiques extrêmes. Ces impacts se traduiront dans au moins cinq domaines :
- des phénomènes climatiques aggravés : multiplication de certains événements météorologiques extrêmes (tempêtes, inondations, sécheresses) ;
- un bouleversement de nombreux écosystèmes, avec l’extinction de 20 à 30% des espèces animales et végétales, et des conséquences importantes également pour l’habitat ;
- des crises liées aux ressources alimentaires : dans de nombreuses parties du globe (Asie, Afrique, zones tropicales et sub-tropicales), les productions agricoles chuteront, provoquant de graves crises alimentaires, sources de conflits et de migrations ;
- des dangers sanitaires : outre les conséquences des vagues de chaleur et des catastrophes comme les inondations, le changement climatique aura vraisemblablement des impacts directs sur le fonctionnement des écosystèmes et sur la transmission des maladies animales, susceptibles de présenter des éléments pathogènes potentiellement dangereux pour l'homme,
- des déplacements de population : l’augmentation du niveau de la mer devrait provoquer l’inondation de certaines zones côtières (notamment des deltas en Afrique et en Asie) et causer la disparition de pays entiers (Maldives, Tuvalu), provoquant d’importantes migrations.

Impacts par grands secteurs

- Eau : augmentation de 10 à 40% des risques d’inondations dans les régions humides et diminution de 10 à 30% de la disponibilité en eau dans les régions sèches.
- Ecosystèmes : le seuil de 1,5 à 2,5 °C de réchauffement apparaît critique pour le maintien de la biodiversité actuelle. Un réchauffement supérieur entraînera des changements importants dans la structure et la fonction des écosystèmes, par exemple sur les récifs coralliens. A partir de 2°C de réchauffement, les écosystèmes (océans, forêts …) pourraient relâcher plus de gaz à effet de serre dans l'atmosphère qu’ils n’en stockeront.
- Agriculture et alimentation : aux latitudes élevées et moyennes, le potentiel de production alimentaire devrait croire momentanément pour une hausse locale de température comprise entre 1 et 3 °C, mais à partir de 3°C cette productivité diminuera. Aux latitudes plus basses, et donc dans la plupart des pays en développement, cette productivité décroîtra, même pour une faible augmentation de la température.
- Santé : l’accroissement des maladies diarrhéiques, des affections dues aux canicules, inondations, tempêtes, incendies et sécheresses, sera couplé à l’augmentation des maladies cardiorespiratoires en raison de niveaux plus élevés d’ozone troposphérique.

Impacts régionaux

- Afrique : un des continents les plus vulnérables à la variabilité et au changement climatique, à cause de multiples pressions et de sa faible capacité d’adaptation (manque d’eau, production agricole sévèrement compromise, malnutrition aggravée …).
- Asie : les régions côtières seront très exposées (inondations dues à la mer). La fonte des glaciers de l’Himalaya perturbera les ressources en eau et donc le rendement des cultures, entraînant un risque de sous-alimentation très élevé.
- Régions polaires : glaciers et calottes glaciaires diminueront en épaisseur et en superficie, entraînant une perturbation du mode de vie des populations locales et des animaux.
- Petites îles : territoires et populations menacés par la hausse du niveau de la mer et la violence accrue des tempêtes, par la réduction des ressources en eau et par la perte de biodiversité (notamment la dégradation des récifs coralliens).
- Europe : augmentation des inondations à l’intérieur des terres et des inondations côtières, accroissement de l’érosion, réduction de la couverture neigeuse, extinction d’espèces, diminution des précipitations en été, vagues de chaleur, mettant en péril de nombreuses activités économiques.
- Amérique : au sud, remplacement progressif de la forêt tropicale par la savane en Amazonie orientale, disparition des glaciers et baisse de la disponibilité en eau pour la consommation humaine, l’agriculture et la production d’énergie. Au nord, réchauffement, incendies, destruction des forêts, vulnérabilité accrue des zones côtières à forte croissance démographique, aggravée par des tempêtes tropicales susceptibles d’être plus intenses.

S’adapter aux impacts du changement climatique

L’adaptation est nécessaire pour répondre aux impacts résultant du réchauffement. Même si la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère avait pu être stabilisée en 2000, le réchauffement résultant des émissions passées atteindrait déjà 0,6°C en 2100 par rapport au niveau de 1990, en raison de l’inertie du système climatique.
Les moyens d’action sont nombreux : technologies (protections côtières, sélection d’espèces forestières...), changements de modes de vie (alimentation, loisirs...), modifications des pratiques agricoles, politiques...
Ces efforts d’adaptation, déjà réalisés partiellement par certains pays doivent être impérativement renforcés mais ne suffiront pas. La mise en œuvre de mesures d’atténuation réduisant les émissions de GES est également indispensable pour garantir à notre planète un meilleur potentiel de capacité d’adaptation. Adaptation et réduction des émissions sont complémentaires, notamment parce que le système climatique présente une grande inertie. Tout comme le développement durable qui peut aider les sociétés à réduire leur vulnérabilité, même si le changement climatique lui-même peut devenir un obstacle au développement.

L’atténuation des changements climatiques

Tendance à venir

La forte hausse des émissions est due à la croissance de la population et du produit intérieur brut par habitant. Elle n’a été que faiblement compensée par la baisse de l’intensité énergétique. Les pays industriels, avec 20% seulement des habitants de la planète, sont responsables de 46% des émissions.
Les politiques mises en place pour réduire les émissions n’ont eu jusqu’à présent qu’un effet faible au plan mondial : sans mesures supplémentaires, les émissions mondiales continueront de croître dans les prochaines décennies. La majeure partie de cette hausse proviendra des pays en développement. Estimées à quelque 40 milliards de tonnes d’équivalent CO2 en 2000, les émissions mondiales, en l’absence de toute politique d’atténuation, augmenteront de 25% à 90% en 2030 et se situeraient entre 49 et 77 milliards de tonnes d’équivalent CO2.

Actions possibles d’atténuation

Les études indiquent qu’il existe un potentiel économique* significatif de mesures qui pourrait être suffisant pour compenser d’ici à 2030 la croissance des émissions mondiales de GES, voire les ramener à cette échéance en dessous de leur niveau actuel. Quelque 6 milliards de tonnes d’équivalent CO2 pourraient être évitées à l’atmosphère par des mesures à coût négatif d’ici à 2030, soit 7 à 12% des émissions tendancielles attendues à cet horizon. Mais attention : plus les mesures seront prises tardivement, plus elles seront coûteuses et contraignantes, quel que soit l’objectif de stabilisation choisi.
Pour des objectifs ambitieux (contenir le réchauffement entre 2°C et 2,5°C d’ici 2100), le GIEC a estimé que le produit intérieur brut (PIB) diminuerait de moins de 3% en 2030 et de moins de 5% en 2050 par rapport à la valeur qu’il atteindrait sans politique climatique. Pour un objectif moindre (un réchauffement à 3,5 °C), le PIB reculerait de 0,2% en 2030 et de 0,5% en 2050.
Dans tous les cas, tous les secteurs, dont le bâtiment, l’industrie, la production d’énergie, l’agriculture, les transports, la gestion des forêts et celle des déchets, doivent contribuer aux actions d’atténuation. Des changements de modes de vie et de modes de gestion favorisent également l’atténuation du changement climatique. Efficacité énergétique et chasse au gaspillage d’énergie sont les plus grandes sources de réduction des émissions. Le secteur du bâtiment offre un potentiel de réduction important, réalisable en partie à coût négatif. Les pratiques agricoles peuvent aussi, pour un faible coût, apporter une contribution significative à l’augmentation des « puits » (stockage du CO2 par les végétaux et les sols), aux réductions des émissions de GES et aux réserves de biomasse à finalité énergétique.

Les énergies renouvelables joueront un rôle croissant après 2030 tout comme le stockage géologique du CO2. Le nucléaire devra jouer un rôle accru. Enfin même si le transport offre de multiples options d’atténuation, ces dernières s’avéreront assez limitées du fait des résistances de la population et de politiques insuffisantes.

Cadre politique nécessaire pour l’atténuation

Une large palette de mesures est à la disposition des gouvernements pour maîtriser et réduire les émissions, parmi lesquelles figurent la taxation, la réglementation, les mécanismes de projets et les permis négociables ainsi que les accords volontaires avec l’industrie. Le choix dépend bien sûr des circonstances nationales mais l’expérience montre que chaque instrument présente des avantages et des inconvénients. Ainsi les taxes peuvent-elles encourager l’atténuation mais ne permettent pas de fixer un niveau d’émissions spécifique. A l’opposé, la réglementation et les normes permettent de viser un objectif d’émissions donné mais ne favorisent pas les innovations et la recherche technologique.
La CCNUCC et le protocole de Kyoto ont eu le mérite de créer une « réponse à l’échelle mondiale au problème du climat » et de lancer de nombreux mécanismes novateurs. Les politiques de développement durable ont mis en exergue les synergies possibles entre politiques climatiques et économiques.