Le système climatique - Fondation GoodPlanet

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Météo et climat, même combat ?

La météo est l’évolution locale de l’atmosphère sur quelques jours. Par exemple, le temps qu’il va faire demain après-midi à Toulouse.

Au contraire, le climat fait référence à une période de plusieurs décennies (par exemple de 1990 à 2020) sur laquelle on observe les conditions météorologiques moyennes du système climatique (températures et précipitations moyennes mais aussi la composition de l’atmosphère, les activités volcaniques et solaires, etc.). Lorsque l’on étudie le climat, on le fait sur de grandes régions géographiques comme des pays ou des continents et sur de longues périodes.

Messages clés :

Météo : changements quotidiens des conditions météorologiques (soleil, pluie, etc.) à un endroit donné.
Climat : conditions météorologiques moyennes observées dans une zone sur 30 à 40 ans.

Une astuce pour bien comprendre la différence : on peut comparer la météo à une note d’un élève à un contrôle de SVT, et le climat à la moyenne générale de la classe sur toute l’année.

Les composantes du système climatique

L’étude du changement climatique exige de définir le système climatique. Il s’agit d’un ensemble complexe de cinq composants principaux :

– les surfaces continentales (vous êtes dessus en ce moment même)

– l’atmosphère (l’air qui se trouve entre la surface de la Terre et 600km au-dessus de nos têtes)

– l’hydrosphère (océans, lacs, rivières, eaux souterraines…)

– la cryosphère (c’est-à-dire la glace terrestre et la glace de mer, la couverture neigeuse)

– la biosphère (tous les organismes vivants dans l’air, sur terre et dans les océans).

Ces 5 composantes sont liées les unes aux autres par un système complexe d’échanges (gazeux, liquides, solides) comme la respiration, la pluie, le vent, les courants marins, etc. Ce qu’il est important de rappeler est que chaque changement au sein de l’un de ces composants peut entraîner des répercussions sur tous les autres !

Sans l’intervention de l’homme, ce système est stable ou évolue très lentement, alternant entre période glacières et interglaciaires sur des durées très longues à l’échelle humaine. La dernière période glaciaire s’est terminée il y a près de 15 000 ans, la température moyenne sur Terre était inférieure de 5°C et le niveau des océans était 120m plus bas car il y avait bien plus de glace (comme on peut le voir sur la carte ci-dessous). Pour en savoir plus sur le passage d’une ère glaciaire à une ère interglaciaire, tu peux aller voir la vidéo du Réveilleur dans la rubrique 3. Pour aller plus loin.

Or, depuis la révolution industrielle, les activités humaines exercent une influence croissante sur les composantes du système climatique. Regardons l’impact des activités humaines sur deux d’entre elles :

– L’Atmosphère : Industries, transports, élevages émettent des gaz à effet de serre (CO2, méthane, protoxyde d’azote) dans l’atmosphère, et sont le moteur du changement climatique que nous observons aujourd’hui. (Source GIEC % du chgt climatique dû aux facteurs anthropiques.

– La Biosphère : l’activité humaine (par l’extension des villes, l’agriculture intensive ou encore la déforestation…) modifie profondément les écosystèmes et le fonctionnement de la biosphère, en artificialisant des espaces naturels.

Messages clés :

Le système climatique est composé de plusieurs éléments complexes qui interagissent entre eux : la lithosphère (les surfaces continentales), l’atmosphère (l’air au-dessus de nos têtes), l’hydrosphère (l’océan, les mers, lacs, rivières, eaux souterraines), la cryosphère (glaciers, banquise, calottes glaciaires) et la biosphère (tous les organismes vivants)
Les activités humaines ont des répercussions sur toutes les composantes de ce système climatique, qui entrainent à leur tour des impacts sur les sociétés humaines et le vivant.

Principe de l’effet de serre

Un autre concept à comprendre avant d’aller plus loin est celui de l’effet de serre.

Le soleil dont la température est très élevée (environ 5800 °C à sa surface), émet un rayonnement visible. Ça, on le constate tous, c’est ce qui nous permet de voir le monde qui nous entoure. Ce rayonnement traverse l’espace, puis une partie de ce rayonnement passe à travers l’atmosphère et enfin il est capté par la Terre. La Terre, dont la température moyenne est de 15°C, émet alors un rayonnement à grande longueur d’ondes qu’on appelle rayonnement infra-rouge.

Schéma de l'effet de serre par l'association Avenir Climatique

Certains gaz (les gaz à effet de serre) présents dans l’atmosphère (comme le CO2 ou le méthane…) sont plus transparents au rayonnement du soleil qu’au rayonnement infra-rouge de la Terre. Ils produisent ainsi un effet de serre : le rayonnement infra-rouge est en partie piégé par l’atmosphère, pour revenir sur la Terre, ce qui provoque un réchauffement à la surface de la Terre.

L’effet de serre est comme une couverture pour la Terre : il lui permet de garder la chaleur fournie par le Soleil. Sans effet de serre, il ferait en moyenne -18°C sur Terre. Cependant, les activités humaines depuis la révolution industrielle ont considérablement augmenté la quantité de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.

Réchauffement climatique

Ces 10 dernières années ont été 1.1°C plus chaudes comparé à 1850-1900. Cela vous semble peu ? Pourtant les effets de ce réchauffement sont déjà dévastateurs : canicules, inondations, sécheresses, cyclones, sont de plus en plus fréquents et intenses. Tous ces évènements climatiques extrêmes ont des conséquences sur les sociétés humaines : baisse des rendements agricoles, déplacements de populations, destruction d’infrastructures, hausse de la mortalité due aux canicules. A chaque dixième de degré de réchauffement, les évènements climatiques extrêmes ont plus de probabilité de se produire et leur intensité augmente, on a donc pas trop intérêt à voir ce que cela peut donner !

Pour en savoir plus sur les conséquences du réchauffement climatique, voir la fiche Qu’est-ce que le changement climatique.

Messages clés :

Le phénomène de l’effet de serre : Le soleil émet un rayonnement dans le domaine visible, qui vient apporter de l’énergie au système Terre. La Terre est réchauffée par les rayons du soleil et émet à son tour un rayonnement, dans le domaine infrarouge. Ce rayonnement infrarouge est renvoyé vers la terre par les gaz à effet de serre présents dans l’atmosphère.
L’amplification de l’effet de serre due aux activités humaines provoque des évènements climatiques extrêmes (canicules, sécheresses, incendies, cyclones, inondations, etc) de plus en plus intenses et fréquents.

Boucles de rétroaction

On a vu que le climat était un système complexe, les émissions de gaz à effet de serre générées par les activités humaines entrainent une augmentation de l’effet de serre, ce qui fait augmenter la température et peut déclencher d’autres effets en cascade.

On parle de rétroaction positive (mais on va le voir, ce n’est pas très bon signe pour nous) lorsque le dérèglement climatique peut entraîner son propre renforcement. Dans ce cas, il y a un risque fort d’emballement du système. Plus il fait chaud, plus le phénomène de réchauffement climatique est renforcé, plus il fait chaud…etc. Il est alors difficile de prévoir à quelle température aura lieu le nouvel équilibre.

permafrost boucle Etudions deux boucles de rétroaction positives qui jouent un rôle dans l’évolution du système climatique : le permafrost et l’albédo.

Le permafrost, ou pergélisol en français, désigne certains sols qui sont normalement gelés toute l’année. On en trouve notamment en Sibérie ou en Alaska. L’augmentation des températures entraine le dégel de ce permafrost. Or ces sols contiennent de nombreux gaz à effet de serre, et en particulier du méthane, qui sont emprisonnés, puisque le sol est gelé. Ces gaz risquent d’être libérés massivement dans l’atmosphère augmentant l’effet de serre global et entrainant une accélération du dégel du permafrost…etc.
- Une seconde boucle de rétroaction est liée à l’albedo de la surface de la terre. L’albedo est le pouvoir réfléchissant d’une surface. La banquise est de couleur blanche et réfléchit une partie du rayonnement solaire directement. Vous avez sans doute constaté par vous-même que quand il y a du soleil, mieux vaut porter un t-shirt blanc qu’un t-shirt noir pour éviter d’avoir trop chaud. Et bien c’est pareil, la banquise, c’est un peu le t-shirt blanc de la Terre. Lorsque la banquise fond, ce rayonnement n’est plus réfléchi mais absorbé par la Terre ou par l’océan. C’est comme si on avait remplacé, sur cette partie qui a fondu, le t-shirt blanc par un t-shirt noir. Les températures augmentent ce qui entraine l’accélération de la fonte de la banquise, etc. On voit là une autre boucle de rétroaction. Plus ça fond, plus la température augmente, plus la glace fond, plus la température augmente, plus la glace fond…
Ces 2 boucles de rétroaction sont les plus connues mais il en existe d’autres. Les humains ont encore beaucoup de chose à apprendre sur le fonctionnement du système climatique, mais ce qui est sûr, c’est que l’on n’a pas trop intérêt à jouer avec ces boucles de rétroaction. C’est pour cela que l’objectif principal des Accords de Paris signés par les États lors de la COP21 en 2015, est de limiter le réchauffement à 1,5°C, en réduisant le plus rapidement possible les émissions de gaz à effet de serre.

Messages clés :

Le climat est un système complexe, dur à modéliser avec des boucles de rétroactions qui peuvent amplifier le phénomène de réchauffement climatique.
Permafrost : L’augmentation des température entraine le dégel du permafrost ou pergélisol. Il s’agit de sols qui sont normalement gelés toute l’année. Or ces sols contiennent de grandes quantités de gaz à effet de serre (méthane notamment) qui risquent d’être libérés massivement dans l’atmosphère augmentant l’effet de serre global.
Albedo : la banquise reflète une partie du rayonnement solaire. Lorsque la banquise fond ce rayonnement n’est plus réfléchi et est absorbé, augmentant la température globale.

Les astuces GoodPlanet

Un bon moyen de faire connaître le fonctionnement du climat est de faire un quizz. Vous pouvez trouver des inspirations de questions sur le site du Centre National d’Enseignement à Distance (CNED). Leur plateforme ‘B.A.-BA du climat et de la biodiversité’ a été créée par des experts scientifiques pour permettre à tous ceux qui le souhaitent, d’acquérir les connaissances fondamentales sur le climat. Choisissez les questions qui vous semblent les plus pertinentes pour transmettre les informations clés autour du climat.

Vous pouvez aussi vous entrainer à déconstruire des idées reçues sur le climat, sous forme de jeu de rôle. En duo, une personne pioche dans une liste d’idées reçues et la lit, l’autre personne essaye d’expliquer en quoi cette information est fausse et d’argumenter.

Exemple : ‘Regarde il fait froid aujourd’hui alors qu’on est en Mai, c’est ça ton réchauffement climatique ?’

C’est parce que le réchauffement climatique est un phénomène global, qui se mesure à des échelles de temps et d’espace beaucoup plus grandes que la météo. Si on regarde l’évolution des températures moyenne sur la planète, ou en Europe par exemple, depuis 1850, on observe une nette augmentation de la température, et de la fréquence et l’intensité des évènements climatiques extrêmes.

Plus d’idées reçues sur le climat et leur explication sur cette vidéo. Vous pouvez aussi vous aider des Ressources du site GoodPlanet pour trouver des arguments de réponse.