Eau en Poitou-Charentes : RPDE

Climat et effet de serre

Depuis la formation de la Terre, une grande variabilité naturelle du climat planétaire a pu être retracée. Normale, elle tient aux fluctuations des courants océaniques, aux éruptions volcaniques, au rayonnement solaire, aux paramètres astronomiques et à d’autres composantes du système climatique encore partiellement incomprises.

Pour en savoir plus : les variations du climat - les climats du passé

Aujourd'hui, la communauté scientifique s'accorde pour dire qu'un nouveau paramètre est venu perturber le climat de la planète : l'Homme. A travers ses activités, et notamment les activités industrielles et la combustion des énergies fossiles (pétrole, charbon), l'Homme émet dans l'atmosphère une grande quantité de Gaz à Effet de Serre (GES), qui viennent modifier sa composition.
«  il est extrêmement probable (certitude de l'ordre de 95%) que les activités humaines sont la principale cause du réchauffement depuis le milieu du 20^e siècle  » (GIEC, 2013).
L'effet de serre se caractérise par un piégeage dans les basses couches de l'atmosphère des rayonnements infrarouges émis par la Terre suite à l'absorption du rayonnement solaire. Ce rayonnement infrarouge piégé va engendrer un réchauffement de la planète. Phénomène naturel, il a été essentiel à l'établissement de la vie sur Terre. En effet, en son absence, la température moyenne à la surface de la Terre serait de - 18 °C, contre les 15 °C connus à l'heure actuelle.
Cependant, les activités humaines émettrices de GES, viennent amplifier ce phénomène naturel et provoquent le réchauffement climatique.

Les gaz à effet de serre (GES) et l'augmentation de la température

De 1970 à 2004, les émissions de gaz à effet de serre d'origine anthropique ont augmenté de 70%, mais cette augmentation a débuté dès le début de l'ère industrielle.

Les principaux gaz à effet de serre sont :

• le dioxyde de carbone (CO₂) résultant principalement de la combustion de gaz et de pétrole et de la déforestation. Il engendre 2/3 de l'augmentation de l'effet de serre. C'est pourquoi l'effet des autres GES est mesuré en équivalent CO₂ (eq. CO₂)
• le méthane (CH₄) issu de l'élevage des ruminants, des rizières inondées, des décharges d'ordures et des exploitations pétrolières et gazières
• le protoxyde d'azote (N₂O) qui provient des engrais azotés et de certains procédés chimiques
• les Chlorofluorocarbones (CFC) issus des gaz réfrigérants
  

Pour en savoir plus : le cumul les émissions mondiales de CO₂

Les effets du réchauffement climatique sont déjà visibles à l'heure actuelle bien que les plus fortes préoccupations portent sur l'évolution future de notre climat.
Depuis 1880, la température moyenne à la surface de la Terre a augmenté de 0,85°C avec une forte disparité régionale (+ 1,75°C pour certaines régions du monde). Chacune des trois dernières décennies a été respectivement plus chaude à la surface de la Terre que toutes les précédentes depuis 1850.

Les études du climat du passé montrent une très nette corrélation entre l'augmentation de la concentration en CO2, principal GES émis par les activités humaines, et l'augmentation de la température.

La situation en Poitou-Charentes est conforme à celle observée en France avec une augmentation d'environ 1°C durant le XXe siècle. Aujourd'hui, ce réchauffement s'accélère avec une augmentation décennale d'environ 0,3°C, homogène sur l'ensemble du territoire de la région (Source : DREAL Poitou-Charentes). En 2008, les 4 principaux secteurs à l'origine des émissions de GES étaient : les transports (34%), l'agriculture (28%), l'industrie (19%) et les secteurs résidentiels et tertiaires (17%) (Source : AREC Poitou-Charentes).

Les témoins du changement climatique et les scénarios du GIEC

Le terme « changement climatique » englobe le réchauffement climatique, mais aussi :

• la variation du volume et de l'intensité des précipitations avec notamment des épisodes climatiques extrêmes (cyclones, tempêtes) plus intenses et plus fréquents
• la fonte des glaciers continentaux et de la calotte polaire ainsi que le réchauffement de l'océan (+ 0,11°C sur 1971-2010) qui entraîne la montée du niveau de la mer (+ 0,19 m entre 1901 et 2010)
• l'acidification des océans due à la dissolution du CO₂ de l'atmosphère dans l'eau

Les données Poitou-Charentes de l'Observatoire régional sur l'agriculture et le changement climatique (ORACLE) mettent en évidence des impacts sur la dynamique climatique régionale des 50-60 dernières années :

• une diminution du nombre de jours de gel de 1,7 (Saintes) à 2,6 jours (Cognac) par décennie
• une augmentation du nombre de jours estivaux (température maximale supérieure à 25°C) de 4,5 (Poitiers) à 6,8 jours (Lezay) par décennie
• une tendance stable du cumul des précipitations mais qui résulte d'un équilibre entre une baisse des précipitations en juillet/août/septembre et leur hausse au printemps et en automne

Les changements liés au réchauffement climatique observés à l'heure actuelle préfigurent les grandes tendances à prévoir dans les décennies à venir.
Pour comprendre et être en mesure de faire face à ces changements, l'Organisation mondiale des Nations Unies (ONU) et l'Organisation Météorologique Mondiale (OMM) ont mis en place un Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'évolution du Climat : le GIEC.

Pour en savoir plus : présentation du GIEC - ORACLE Poitou-Charentes

Créée en 1992, la Convention Cadre des Nations Unies sur le Changement Climatique, entrée en vigueur en 1994, a été ratifiée par l'ensemble des pays souhaitant réduire les émissions de GES et trouver des solutions à la hausse inévitable des températures. Ils se réunissent chaque année, lors des COP : COnférences des Parties, dont la 21^ième édition s'est déroulée à Paris du 30 novembre au 11 décembre 2015.
Les rapports émis par le GIEC servent de base scientifique et technique aux discussions engagées lors des COP.

Les derniers rapports du GIEC (2013-2014) déterminent 4 scénarios, ou profils représentatifs d'évolution des concentrations en GES (RCP), en fonction des concentrations de GES et donc du forçage radiatif (différence entre l'énergie radiative reçue et l'énergie radiative émise par le système climatique) subi par la Terre à l'horizon 2100 :

• RCP 8.5 : forçage radiatif de 8,5 W.m^-2 soit une concentration de GES de l'ordre de 1370 ppm eq. CO₂. Il correspond au scénario le plus pessimiste
• RCP 6.0 : forçage radiatif de 6 W.m^-2 soit une concentration de GES de l'ordre de 850 ppm eq. CO₂
• RCP 4.5 : forçage radiatif de 4,5 W.m^-2 soit une concentration de GES de l'ordre de 660 ppm eq. CO₂
• RCP 2.6 : forçage radiatif qui connaît un pic à 3 W.m^-2 (490 ppm eq. CO₂) avant 2100 puis redescend à 2,6. C'est le scénario le plus optimiste qui intègre les politiques de réductions de GES pour limiter le réchauffement planétaire à + 2°C (objectif des accords de la COP21).
  
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Pour en savoir plus : les scénarios du GIEC - les scénarios sur le climat de la France au XXIème siècle

En Poitou-Charentes, les modélisations réalisées par Météo France à partir des scénarios du GIEC nous donnent une vision du climat à l'horizon 2100 :

• la température moyenne devrait augmenter pour tous les scénarios jusqu'à la moitié du XXIe siècle, autour des + 1,1°C. A partir de 2050, la température se stabiliserait dans le cas du scénario RCP 2.6 (optimiste) et pourrait atteindre + 4°C dans le cadre du scénario RCP 8.5 (pessimiste)
• le cumul moyen des précipitations serait quant à lui assez stable d'ici 2100 quel que soit le scénario. Cependant, ce cumul ne reflète ni les risques de baisse des précipitations en été et de leur augmentation en hiver, ni la grande disparité régionale qui pourrait être observée. En effet des scénarios météorologiques montrent une diminution de 20 à 30% du cumul des précipitations pour la partie ouest de la région
• le nombre de journées estivales augmenterait durant les 3 premières décennies puis serait de + 7 jours/an en 2100 pour le RCP 4.5 jusqu'à + 18 jours/an pour le RCP 8.5
• le nombre de jours de gel diminuerait jusqu'à la moitié du XXIe siècle pour l'ensemble des scénarios puis atteindrait - 5 jours/an pour le RCP 4.5 et - 7,5 jours/an pour le RCP 8.5