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50 FICHES POUR COMPRENDRE LE CHANGEMENT CLIMATIQUE

De
208 pages
La conférence Paris Climat 2015 aura au moins le mérite d'obliger les acteurs du changement climatique (Etats, entreprises, individus...) à prendre position. Mais le citoyen est souvent perdu face à une masse énorme d'informations éparses et parcellaires. Comment mettre en perspective la probable disparition des ours blancs, le coût du financement de l'éolien, la colère ou la résignation des réfugiés climatiques, et le risque d'accident d'une énergie nucléaire faiblement émettrice de gaz à effet de serre ? En 50 fiches construites de façon rigoureuse et claire, cet ouvrage a l'ambition de faire le tour de la question. Sont successivement présentés le changement climatique et ses causes, les conséquences environnementales et humaines du phénomène et, enfin, les stratégies mises en oeuvre par les hommes pour limiter le phénomène et s'y adapter. Pour cela, six enseignants provenant d'horizons différents (sciences de la vie et de la Terre, histoire-géographie, sciences économiques et sociales) ont réuni leurs compétences pour présenter de façon pédagogique un processus qui ne peut être abordé que de façon pluridisciplinaire. Les enjeux écologiques, humains, économiques et géopolitiques du changement climatique sont ainsi présentés permettant à chaque citoyen de se faire son idée et d'agir, à sa façon, pour un développement durable.
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pour comprendre
le changement
climatique
Coordination de l’ouvrage
Gilles Renouard
Auteurs
Géraldine Ancel-Gery Nathalie Carenco•
Geneviève Decarre Pascale Jousselin-Misery•
Gilles Renouard Jean-Paul Robin•
50 F changement climatique.indd 1 28/07/2015 18:08Géraldine Ancel-Gery et Pascale Jousselin-Misery
ont rédigé les fches 6 à 8, 10, 12, 14, 17, 18, 20 à 22,
25, 32 à 36, 39, 42 et 46.
Nathalie Carenco et Geneviève Decarre ont rédigé
les fches 1 à 5, 9, 13 à 16 et 19.
Gilles Renouard a rédigé l’introduction et les fches 11,
24, 26, 28, 30, 31, 37, 38, 41, 43, 44, et 47.
Jean-Paul Robin a rédigé les fches 23, 27, 29, 40, 45,
48 à 50.
Cartographie : Carl Voyer
Composition, infographie : Loïc Pennanéac’h
Corrections : Marie-Noëlle Garnier
© Bréal, 2015
Toute reproduction même partielle interdite.
ISBN : 978 2 7495 3442 8
50 F changement climatique.indd 2 28/07/2015 18:08Les auteurs
Géraldine ANCEL-GERY
Professeure agrégée d’histoire-géographie
Nathalie CARENCO
Professeure de science et vie de la Terre,
chargée de mission et formatrice « Éducation
au Développement Durable » (EDD) et ouverture
internationale à l’académie de Grenoble
Geneviève DECARRE
Professeure de sciences et vie de la Terre,
référente EDD pour la Haute Savoie
Pascale JOUSSELIN-MISERY
Professeure agrégée d’histoire-géographie
Gilles RENOUARD
Professeur agrégé de sciences économiques et sociales,
formateur EDD
Jean-Paul ROBIN
Professeur CPGE d’histoire économique et sociale,
formateur EDD
50 F changement climatique.indd 3 28/07/2015 18:08Sommaire
Le changement climatique
1. Quel temps fait-il sur Terre ? ........................................................... 10
2. L’effet de serre : pour le meilleur ou pour le pire ? .............................. 16
3. Le cycle du carbone, une usine à gaz pour le climat ? .......................... 20
4. Eau et climat, quelles relations ? ....................................................... 24
5. Peut-on faire confance aux scientifques ? ........................................ 28
6. Quelles sont les variations du climat depuis 18 000 ans ? ..................... 32
e 7. Quelle est l’évolution du climat depuis le milieu du xix siècle ? .......... 36
e8. Quel climat au xxi siècle ? .............................................................. 40
9. Quelles sont les causes naturelles du changement climatique ? ............. 44
10. Quelles sont les causes humaines du changement climatique ? 46
11. Que nous apprend l’équation de Kaya ? ............................................ 52
Les conséquences
12. Quelles sont les conséquences du changement climatique
sur l’eau douce ? ............................................................................. 54
13. Les sols, acteurs cachés du changement climatique ? ........................... 58
14. Quels sont les enjeux du changement climatique sur les pôles ? ........... 62
15. Quels sont les impacts du changement climatique sur la biodiversité ? ... 66
16. Y a-t-il recrudescence d’événements climatiques extrêmes ? ................ 68
17. Comment l’agriculture est-elle affectée
par le changement climatique ? ........................................................ 70
18. Le changement climatique menace-t-il la sécurité
alimentaire mondiale ? .................................................................... 74
19. Quel est l’impact du changement climatique sur la santé ? .................. 78
20. Quelles conséquences pour l’Afrique ? .............................................. 82
21. Quelles conséquences sur les dynamiques migratoires ? ...................... 86
22. Le changement climatique, facteur aggravant de confits ? ................... 90
23. Combien va coûter le réchauffement climatique ? .............................. 94
Les solutions
24. Quel est l’apport des économistes au débat ? ..................................... 98
25. Quels sont les enjeux de la transition énergétique ?........................... 102
50 F changement climatique.indd 4 28/07/2015 18:08








26. Le progrès technique est-il la solution au changement climatique ? .... 106
27. La stabilité du climat est-elle un bien public ? .................................. 110
28. Quels sont les objectifs des politiques climatiques ? .......................... 114
29. L’éducation au développement durable, une réponse éducative
au changement climatique ............................................................ 116
30. Quels sont les instruments de la politique climatique ? ..................... 120
31. Qui sont les acteurs des mobilisations
autour du changement climatique ? ................................................ 124
32. Quels cadres de négociations sous l’égide de l’ONU ? ....................... 128
33. Quels sont les engagements du protocole de Kyoto ? ........................ 132
34. Négocier l’après-Kyoto : quelles diffcultés ? .................................... 136
35. Quelle prise en compte du changement climatique par la Chine
et les États-Unis ? ......................................................................... 140
36. Quelle politique climatique pour l’Union européenne ? .................... 144
37. Le marché européen des quotas d’émission
est-il effcace ? .............................................................................. 148
38. Pourquoi une taxe carbone ? .......................................................... 152
39. Les collectivités territoriales en France, des acteurs essentiels
de la politique climatique ? ............................................................ 154
40. Les entreprises s’impliquent-elles dans la lutte
contre le changement climatique ? .................................................. 158
41. Les énergies renouvelables sauveront-elles le monde ? ...................... 162
42. Le nucléaire, une réponse au changement climatique ? ..................... 166
43. Le gaz de schiste, une solution, mais à quoi ? ................................... 168
44. La France, une bonne élève ? .......................................................... 172
45. Quelle politique climatique mettre en œuvre ? ................................. 176
46. S’adapter au changement climatique .............................................. 180
47. Croissance ou décroissance ? ......................................................... 184
48. Le changement climatique
ruine-t-il la croissance en détruisant le capital naturel ? .................... 188
49. L’économie circulaire, une solution au changement climatique ? ....... 192
50. La lutte contre le changement climatique suppose-t-elle
une transition écologique ? ............................................................ 196
Quelques pistes pour poursuivre la réfexion ....................................... 201
Index des notions .............................................................................. 205
50 F changement climatique.indd 5 28/07/2015 18:08








Introduction
Paris Climat 2015
La conférence Paris Climat 2015 qui se tiendra du 30 novembre au 11 décembre 2015
au Bourget, au nord de Paris, devrait compter (du moins l’espérons-nous) parmi les plus
importantes réunions sur le climat de ces dernières décennies.
C’est en 2012 que Paris s’est proposé pour héberger cette conférence alors que l’on était
encore dans le Copenhague blues qui a suivi l’échec de la conférence de 2009.
Les organisateurs de Paris 2015 ont cherché à ne pas reproduire les erreurs du passé : les
pays ont eu du temps afn de préparer leurs propositions et celles-ci ont été rendues
publiques bien en amont de la conférence afn de ne pas négocier dans l’urgence. Enfn,
la France a su mobiliser son réseau diplomatique et utiliser son poids dans les instances
internationales : G7, G20, FMI… Un succès de la conférence serait gratifant pour la
France, mais serait surtout un signe positif pour la population mondiale.
Il est grand temps
Le climat se transforme, la température moyenne s’élève, le phénomène va se poursuivre
(à un rythme qui reste à déterminer) et pénalisera de plus en plus les populations futures
et, en particulier, les plus pauvres. Les scientifques sont quasi unanimes à considérer
que l’homme est le principal acteur de ce changement. De ce fait, le débat sur l’origine
du changement est aujourd’hui dépassé : lorsque 95 médecins annoncent à un individu
qu’il souffre d’une pathologie grave alors que 5 autres lui disent qu’ils ne peuvent pas
encore se prononcer, il est vraisemblable que le patient va opter pour les soins. Nous en
sommes là avec le climat. Un compromis a été trouvé pour fxer comme objectif de
limiter le réchauffement climatique à 2 degrés par rapport à la période préindustrielle.
Dans la mesure où la température a déjà augmenté de 0,85 degré entre 1880 et 2010, il
faudrait que l’accroissement futur de la température soit inférieur à 1,15 degré. Cela ne
sera malheureusement pas suffsant pour protéger les populations des petits pays
insulaires menacés par les flots, mais c’est déjà un objectif économiquement et
politiquement ambitieux.
En effet, l’humanité a déjà émis les deux tiers de la quantité maximale de carbone
compatible avec une limitation à 2 degrés de la hausse de la température. Il ne reste donc
plus qu’un tiers d’émission possible et, au rythme de ces dernières décennies, ce quota
sera atteint dans trente ans. Si nous voulons effectivement limiter la hausse des
températures à 2 degrés à l’horizon 2100, il va falloir que ces émissions diminuent dans
les années à venir afn que le monde soit neutre en carbone en 2100 (les émissions de
carbone ne devront pas excéder les capacités naturelles ou artifcielles de stockage de ce
gaz). Pour les pays développés, cette neutralité carbone devrait être atteinte vers 2070
afn que les pays les plus pauvres disposent d’un peu plus de temps pour atteindre cet
équilibre. C’est encore faisable, mais la fenêtre de tir est réduite. D’où l’importance de
la réunion de Paris en décembre 2015.
6
50 F changement climatique.indd 6 28/07/2015 18:08 De COP en COP
Cette réunion de Paris s’inscrit dans une longue série de négociations. On peut faire du
Sommet de la Terre à Rio de Janeiro en 1992 le point de départ de ce processus. C’est à
cette occasion en effet qu’a été signée la Convention-Cadre des Nations unies sur les
changements climatiques (CCNUCC), reconnaissant le principe des « responsabilités
communes mais différenciées et des capacités respectives ». Tous les États participent au
réchauffement climatique, mais pas dans les mêmes proportions puisque les pays
anciennement industrialisés ont une responsabilité historique que n’ont pas (encore) les
autres nations. Enfn, la contribution de chaque pays à la lutte contre le changement
climatique doit dépendre de sa richesse. Les 166 signataires initiaux (devenus 195 au fl
des ans et auxquels il faut ajouter l’Union européenne) se sont engagés à lutter contre le
changement climatique et à se retrouver régulièrement. Depuis, chaque année, les
signataires de cette Convention-Cadre se réunissent dans une conférence des Parties (des
États) signataires de la convention climat (COP en abrégé). Paris étant la COP21, c’est
edonc la 21 fois que les États signataires de la convention se réunissent.
Tout avait bien commencé lors de la COP3 à Kyoto en 1997 à une époque où les
émissions chinoises représentaient la moitié de celles émises par les États-Unis.
Les nations anciennement industrialisées s’étaient engagées à une (modeste) réduction
de leurs émissions de gaz à effet de serre à l’horizon 2012, les pays moins développés,
dont la responsabilité dans le réchauffement climatique était alors bien faible, ayant été
exemptés d’efforts.
L’ambiance s’était dégradée en 2001 lors de la COP7 organisée à Marrakech après que
George Bush a déclaré que son pays ne ratiferait pas le protocole de Kyoto. Si ce refus
étatsunien n’a pas empêché le protocole d’entrer en vigueur en 2007, il a clairement
rappelé au monde que les républicains américains n’étaient pas disposés à faire des
concessions.
L’élection du démocrate Barack Obama, a priori plus ouvert aux problématiques
écologiques que les républicains, laissait augurer le meilleur en 2008, mais le climat a
viré à l’orage lors de la COP15 de Copenhague l’année suivante. L’objectif de ce sommet
était de trouver un accord permettant le prolongement du protocole de Kyoto au-delà
de 2012. Les négociations tournèrent court : les Chinois, faisant remarquer que le PIB/
habitant américain était 10 fois supérieur à celui de leur pays, ne voulaient pas faire
d’efforts au nom du droit au développement et de la responsabilité historique des pays
du Nord ; les Américains répondaient alors que la Chine était devenue le premier
émetteur de gaz à effet de serre au monde depuis 2007 et refusaient de fournir davantage
d’efforts si les Chinois n’en faisaient pas. Pays riches, pays pauvres et États insulaires se
renvoyèrent également la balle et, au fnal, aucun accord ne fut trouvé.
Les trois COP suivantes, à Cancun (2010), Durban (2011) et Doha (2012), ont eu
l’avantage de remettre les négociations sur des rails. Les pays se sont donné pour objectif
de limiter le réchauffement climatique à 2 degrés et le principe d’un Fonds vert pour le
climat afn de fnancer l’adaptation de pays pauvres a été accepté ; enfn, l’échéance
de 2015 a été retenue afn d’arriver à un accord « universel et contraignant » sur le climat.
7
50 F changement climatique.indd 7 28/07/2015 18:08 Un changement de logique
Mais cela ne signife pas que les négociations actuelles se déroulent selon la logique qui
prévalait dans les années 1990. Le protocole de Kyoto, qui a pourtant été une avancée
historique, est devenu inadapté à un monde dans lequel les pays émergents sont devenus
de gros émetteurs de GES. Il est aujourd’hui impensable de cantonner un accord aux
seuls pays développés. Il est tout aussi impensable d’espérer que la Chine et les États-Unis
(surtout sous influence républicaine) signent un accord qui restreindrait leur
souveraineté. Le monde est donc à la recherche d’un nouveau mode de régulation des
émissions de GES. À la logique top-down (du haut vers le bas) de Kyoto, qui consistait à
fxer un montant mondial d’émissions puis à le répartir entre les pays (riches), se
substitue aujourd’hui une démarche bottom-up qui part du bas (tous les pays) pour
agréger ensuite les engagements nationaux. C’est en novembre 2014 que la Chine et les
États-Unis ont conjointement présenté leurs engagements de réduction des émissions
de GES. L’objectif américain est modeste mais présente l’avantage d’être atteignable sans
passer par le vote d’une loi que les républicains se feraient un plaisir de bloquer.
L’engagement chinois est encore plus limité, puisque le pays s’engage à baisser ses
émissions aux alentours de 2030. Mais c’est la première fois que la Chine accepte l’idée
d’une réduction de ses émissions.
Que serait un bon accord à Paris ?
Un bon accord serait universel, crédible, fnancé et supervisé :
– universel, car il doit impliquer tous les pays, qu’ils soient développés, émergents ou
pauvres ;
– crédible, car il ne faudra pas que cet accord rende impossible la limitation du
réchauffement climatique à 2 degrés à l’horizon 2100. On sait d’ores et déjà que les
premiers engagements américains et chinois ne vont pas dans ce sens mais ils sont
peut-être amenés à évoluer lors de la conférence. En tout état de cause, pour que
l’accord soit accepté par les États les plus vulnérables, il faudra leur donner l’assurance
que les engagements des différents pays seront régulièrement adaptés (tous les cinq
ou dix ans) à l’évolution effective des émissions de gaz à effet de serre ;
– fnancé, car la lutte contre le changement climatique ainsi que l’adaptation à ce
changement partiellement inévitable supposent des transferts de fonds des pays les
plus riches vers les pays les plus pauvres. Les pays développés ont promis de rendre
opérationnel un Fonds vert pour le climat alimenté par le public et le privé. Ils doivent
maintenant tenir leur promesse et l’abonder. Mais l’argent public ne suffra pas et
Il faudra trouver des dispositifs incitant le secteur privé à participer à la lutte contre
le changement climatique ;
– supervisé, car la mesure des émissions de GES, jusqu’à aujourd’hui, a été de la
responsabilité des États, certains d’entre aux rendant publiques des données assez
approximatives. Pour crédibiliser un éventuel accord, il faudrait mettre en place une
sorte de contrôle international des émissions de GES.
8
50 F changement climatique.indd 8 28/07/2015 18:08Cet accord doit-il être contraignant ? Autrement dit, faut-il obliger les États à respecter
des objectifs en matière d’émissions de GES ? C’est une exigence des pays les plus
vulnérables et c’est donc un objectif offciellement retenu par les négociateurs français.
Mais un tel accord serait refusé, aussi bien par les États-Unis que par la Chine,
c’est-àdire par les deux principaux pollueurs mondiaux. Un compromis pourrait peut-être être
trouvé sur la nature contraignante du contrôle des émissions de GES par un organisme
indépendant des États.
Le rôle de la société civile
La société civile est souvent portée aux nues, mais il ne faut pas oublier qu’elle est
diversifée. D’une part, les lobbies – des énergies fossiles, de la sidérurgie, de l’automobile…
– font pression sur les pouvoirs publics pour limiter les contraintes liées à la lutte pour
le climat. D’autre part, les associations environnementales ou de solidarité internationale,
les organismes scientifques, certaines entreprises, des personnalités… poussent au
contraire les pouvoirs publics à accélérer la lutte contre le changement climatique.
Dans une démarche de type bottom-up, la pression de la société civile sur les gouvernements
est primordiale, puisque ce sont les États qui vont fxer eux-mêmes leur objectif de
réduction d’émissions. C’est d’ailleurs sous la pression de la population excédée par la
pollution que la Chine s’est ralliée à l’idée d’une baisse de ses émissions.
C’est pour cela que les associations environnementales et sociales seront présentes à la
COP21 de Paris dans un espace qui leur sera dédié. 135 organisations venant de 37 pays
se sont regroupées dans un collectif « Coalition 21 » pour faire pression sur les chefs
d’État présents et accueillir les quelques dizaines de milliers de citoyens qui se déplaceront
pour l’occasion.
Gilles Renouard
9
50 F changement climatique.indd 9 28/07/2015 18:08Quel temps fait-il 1
sur Terre ?
Le temps qu’il fait en ce moment est-il normal ou est-il une conséquence du
changement climatique ? Ces questions sont posées quotidiennement dans
l’actualité. Comprendre la complexité des phénomènes météorologiques permet
de mieux appréhender l’origine et la complexité des incertitudes liées au
changement climatique et à certains paradoxes : on ne peut pas prévoir la météo
de façon fable à plus de quelques jours et cependant on prétend pronostiquer
quel sera le climat dans quelques décennies… Les projections des climatologues
reposent sur des modélisations du climat futur, dont la pertinence dépend de
l’exactitude des connaissances que nous avons du climat. Il est donc crucial
d’en avoir la meilleure compréhension possible en répondant aux questions
suivantes : quels sont les mécanismes à l’origine du temps sur la Terre ? Quels
sont les facteurs responsables du climat ?
I Qu’est-ce que le climat ?
A | Météo et climat
Au niveau le plus simple et le plus local, la météo décrit l’état de l’atmosphère,
c’est-àdire les niveaux de température, de précipitations, d’ensoleillement, d’humidité de l’air,
de vitesse du vent. C’est donc le temps qu’il fait dans l’atmosphère à un moment donné
et dans un lieu donné.
Les conditions météorologiques relevées sur une longue période (trente ans selon
l’Organisation météorologique mondiale, OMM) et dans une même région, défnissent
des niveaux moyens de températures, de précipitations, et de vitesses des vents. Le terme
de climat est alors utilisé.
Suivant les facteurs que l’on prend en considération, un classement est obtenu. La plupart
du temps, les cartes des différents climats sont obtenues à partir des précipitations et des
températures relevées à travers le monde.
La classifcation des climats dépend des facteurs mentionnés ci-dessus. Cependant, le
système le plus souvent utilisé est celui de Vladimir Köppen, fondé sur le fait que la
végétation est le meilleur indicateur du climat. Ainsi les zones climatiques ont été défnies
en utilisant la distribution de cinq différents types de végétation : forêt tropicale, fore
du désert chaud, forêts de feuillus tempérées, forêt boréale et toundra.
B | Le climat moyen de la Terre
Dans un sens plus large, le climat est l’état du système climatique qui a pour composantes
l’atmosphère, l’hydrosphère (l’eau liquide à la surface de la Terre), la cryosphère (l’eau
dans son état congelé), la lithosphère (enveloppe solide de la Terre où se trouvent les
10
50 F changement climatique.indd 10 28/07/2015 18:08volcans dont les éruptions peuvent infuencer le climat) et la biosphère (constituée par
les organismes vivants). Ces différents compartiments interagissent et déterminent tout
l’état et la dynamique du climat de la Terre.
Cependant, le climat résulte aussi de trois facteurs : l’énergie solaire, l’effet de serre et les
circulations atmosphériques et océaniques (vents et courants marins), dont l’interaction,
complexe, défnit le « système climatique ».
II Quels facteurs défnissent le climat ?
A | L’énergie solaire
Le soleil est une étoile dont la température à la surface est d’environ 6 000 °C et autour
de laquelle gravitent 8 planètes, dont la Terre. L’énergie solaire provient de la fusion
nucléaire qui se produit dans son noyau. Son rayonnement est composé d’ultraviolets,
de lumière visible et d’infrarouges. C’est la principale source d’énergie de la Terre qui,
sans elle, serait glaciale.
La répartition géographique de la température moyenne de la Terre est inégale et dépend
de la latitude. La sphéricité de la Terre infuence l’inclinaison des rayons solaires suivant
que l’on se trouve aux pôles ou à l’équateur. Compte tenu de la rotondité du globe
terrestre, les rayons du soleil arrivent perpendiculairement au niveau de l’équateur et,
plus on se rapproche des pôles, plus les rayons arrivent obliquement sur la surface.
Doc. 1 – L’inclinaison des rayons solaires sur la surface de la Terre
ÉclairementNord
S3
S223°
S1
Surfaces éclairées
S3 > S2 > S1
Sud
D’après eduscol.education.fr
Ainsi, tout faisceau de lumière ayant une section S de 1 mètre carré transporte la même
quantité d’énergie. On voit sur le document 1 qu’à l’équateur, ce faisceau arrive
perpendiculairement. L’énergie est donc répartie sur 1 mètre carré (surface S1). Au pôle,
la même quantité d’énergie est répartie sur une plus grande surface et est donc moins
concentrée.
Les rayons du soleil réchauffent donc plus l’équateur que les pôles.
Carl
Format 90x60
1150F_RC_F01_P011
50 F changement climatique.indd 11 28/07/2015 18:08Les variations saisonnières
La sphéricité de la Terre n’explique pas à elle seule les variations saisonnières car la
quantité d’énergie reçue diffère selon la saison.
La Terre tourne autour du Soleil en 365 jours selon une orbite elliptique qui forme
presque un cercle, mais, de plus, elle est inclinée sur son axe (axe des pôles incliné
de 23,5° par rapport au plan de son orbite de révolution appelée « écliptique »).
Si l’angle que fait l’axe de la Terre avec le plan de l’écliptique était nul, la quantité
d’énergie reçue en un point (par exemple Paris) serait la même en juin et en décembre :
il n’y aurait donc pas de saison.
Dans la réalité, l’angle formé par les rayons du soleil avec la surface de la Terre varie au
cours de l’année. En décembre, à la latitude de Paris, les rayons arrivent très inclinés. La
quantité d’énergie solaire est donc faible. En revanche, en juin, les rayons arrivent plus
perpendiculairement et la même quantité d’énergie est alors plus « concentrée » sur une
surface plus petite : il fait chaud.
Ces variations sont très marquées aux latitudes moyennes tandis que l’alternance des
quatre saisons n’existe pas aux pôles et à l’équateur du fait d’une moins grande variation
de l’angle d’arrivée des rayons du soleil.
Les variations séculaires et millénaires
L’étude du passé (sur les dernières 700 000 années) nous indique que des changements
climatiques de grande ampleur (donc naturels !) ont déjà eu lieu.
Nous sommes actuellement en période interglaciaire par opposition à la période glaciaire
qui s’est terminée il y a 10 000 ans. Dans quelque 60 000 ans, nous serons de nouveau
en période de glaciation généralisée.
Ces variations périodiques, appelées cycles de Milankovitch, trouvent leur origine dans
des phénomènes astronomiques, les paramètres orbitaux se modifant du fait de la
variation de l’attraction entre les planètes du système solaire. L’excentricité de l’ellipse
de l’orbite terrestre se modife tous les 100 000 ans, et l’inclinaison de l’axe de rotation
se modife tous les 41 000 ans. Enfn, cet axe décrit une surface qui est conique tous les
19 000 et 23 000 ans. La quantité d’énergie reçue en un point donné et donc le climat
varient dans le temps.
B | L’effet de serre réchauffe la Terre
Des gaz comme la vapeur d’eau, le méthane et le dioxyde de carbone ont la propriété
d’emprisonner plus ou moins la chaleur et donc d’élever la température globale de la
Terre. Sans cet « effet de serre », la température globale de la Terre serait de – 18 °C alors
qu’elle est, en moyenne, proche de + 15 °C. En d’autres termes, l’effet de serre accroît la
température globale de 33 °C. Cette température est nécessaire à la vie (en tout cas telle
qu’on la connaît), car elle permet la nutrition des plantes (grâce à l’eau liquide) et les
synthèses moléculaires.
L’histoire récente et ancienne de la Terre est donc le résultat d’interactions positives et
négatives entre l’effet de serre et des phénomènes d’absorption ou de relâchement du
dioxyde de carbone par les océans. Ces rétroactions induites par des causes externes (par
exemple des causes astronomiques) sont indépendantes de l’homme.
12
50 F changement climatique.indd 12 28/07/2015 18:08Cependant, les variations de la concentration de ces gaz liée aux activités humaines ont
un effet déterminant sur l’évolution de la température globale de la Terre, et donc du
climat. Les rétroactions qui se produiront en réponse à un réchauffement se traduiront
par un renforcement du réchauffement global, et donc par des changements climatiques.
C | La circulation atmosphérique et océanique
L’inégale répartition de l’énergie à la surface de la Terre est le moteur de la circulation
atmosphérique et océanique, ces deux circulations permettant de diffuser la chaleur
reçue principalement à l’équateur.
La circulation atmosphérique
L’atmosphère est animée de mouvements, notamment dans sa couche la plus basse
appelée la troposphère. Ils sont perceptibles grâce aux vents et aux mouvements des
nuages et sont liés à des phénomènes de pression. Le soleil réchauffe la Terre, qui
réchauffe à son tour l’air ambiant dans une région. Les masses d’air chaud, moins denses,
ont tendance à monter. Il se crée au sol des zones de basses pressions, ou dépressions.
En hauteur, les masses d’air se refroidissent, se densifent et ont tendance à descendre.
Au sol, se forment des zones de haute pression, ou anticyclones.
Les mouvements des masses d’air s’effectuent depuis les zones de haute pression vers les
zones de basse pression. Cette circulation s’organise au niveau de la planète en trois
grandes boucles symétriques dans chaque hémisphère, car l’inégale répartition de
l’énergie solaire conduit à une décroissance des températures depuis l’équateur jusqu’aux
pôles et la circulation s’organise depuis les hautes pressions aux pôles vers les bases
pression équatoriales.
Doc. 2 – Les trois boucles de circulation des masses d’air
Jet
subtropical
Jet
polaire
Tropopause Cellules
de Hadley
Cellules
de Ferrel
Cellules
polaires
Pôle Nord 60° N 30° N Équateur
http://ecosophie.org/circulation-atmospherique/
Le document 2 montre que cette circulation des masses d’air s’organise au niveau de la
planète en trois grandes boucles symétriques (nommées cellules de Hadley, de Ferrel et
polaires) dans chaque hémisphère, car l’inégale répartition de l’énergie solaire conduit à
une décroissance des températures depuis l’équateur jusqu’aux pôles et la circulation
s’organise donc aussi horizontalement depuis les hautes pressions aux pôles vers les
basses pressions équatoriales.
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Les circulations océaniques
Les circulations océaniques permettent également de réguler les climats en redistribuant
l’énergie solaire reçue. On observe une circulation horizontale et une circulation verticale
qui sont complémentaires.
la circulation horizontale est provoquée par les vents qui poussent l’eau. On peut citer
comme courants océaniques plutôt horizontaux le Gulf Stream, le courant du Labrador
dans l’Atlantique Nord, le Kuroshlo dans le Pacifque.
La circulation verticale résulte des différences de densité de l’eau, elle même liée à sa
température et à sa salinité.
Plus l’eau est froide et salée, plus elle a tendance à s’enfoncer et inversement : c’est la
circulation thermohaline (le moteur de cette circulation est lié à la température – thermo
– et à la salinité de l’eau – haline). Dans les zones équatoriales, la température moyenne
de l’eau est de 31,32 °C alors qu’aux plus hautes latitudes elle est de – 1,9 °C. Cela crée
les courants suivants : la circulation horizontale amène de l’eau dense au-dessus d’une
couche qui l’est moins, l’eau de surface plonge alors vers les profondeurs et met en
mouvement une circulation « verticale » comme c’est le cas dans l’Atlantique Nord : on
parle alors de tapis roulant.
Doc. 3 – Les circulation océaniques
D’après http://www.u-picardie.fr.
Le document 3 illustre le phénomène de tapis roulant. Un courant chaud de surface
prend sa source entre la Chine et les États-Unis, passe entre Singapour et l’Australie,
contourne l’Afrique et remonte jusqu’à l’Islande. Là, il plonge en profondeur, suit le
contour des Amériques et rejoint le Pacifque en passant au sud de l’Australie pour
retrouver son point de départ et remonter en surface.
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