Les chiffres clés du changement climatique en France, Europe et Monde

Alors que l’objectif de l’accord de Paris est de maintenir (d’ici à 2100) en dessous de 2°C la hausse des températures mondiales, on constate que la hausse entre 1900 et 2019 s’établit déjà à 1,1°C au niveau mondial et à +1,8°C en France. Les émissions mondiales de dioxyde de carbone CO2 fossile entre 1990 et 2018 sont de +67%, alors que l’Europe enregistre une baisse 23% de ses émissions de GES sur la même période (-19% pour la France). Cette hausse des températures mondiales à pour conséquence l’élévation du niveau moyen des mers entre 1993 et 2019 estimé à +9 cm. Notre environnement sur terre est menacé, mais à quel point ? Acidification des océans, gaz à effet de serre, … quelles sont les conséquences du changement climatique sur la terre ? Voici un panorama trés détaillé des principales données liées à l’enjeu climatique.

Qu’est-ce que le changement climatique ?

La communauté scientifique, synthétisée dans le rapport du Giec, fait désormais consensus sur le rôle des activités humaines dans ce changement : l’équilibre climatique est perturbé essentiellement par les émissions anthropiques de gaz à effet de serre. Le réchauffement de la température moyenne mondiale de l’air à la surface des terres et de l’eau à la surface des océans est très net. L’écart par rapport à la moyenne de la période de référence préindustrielle 1850-1900 est faiblement marqué jusqu’au milieu des années 1930 puis devient ensuite, le plus souvent, légèrement positif jusque vers 1980.

Depuis le début des années 1980, le réchauffement s’accentue nettement, avec une croissance continue de la moyenne décennale. La décennie 2010-2019 (avec une température supérieure de 0,66 °C à la moyenne 1961-1990) a été plus chaude de 0,19 °C que la décennie 2000-2009 (0,47 °C au-dessus de la moyenne 1961-1990). Les cinq dernières années sont les cinq plus chaudes observées depuis 1850. L’année 2016, avec une température supérieure de 0,86 °C à la moyenne 1961-1990, se classe au premier rang des années les plus chaudes depuis 1850, l’année 2019 se classant en deuxième position. Depuis la fin du XIXe siècle la température moyenne mondiale a augmenté de presque 1 °C (moyenne décennale 2010-2019 de 0,97 °C).

Évolution de la température moyenne annuelle mondiale de 1850 à 2019

Les régions polaires perdent de la glace et cette perte s’est accélérée dans les années 2000. Entre 2002 et 2019, la masse de la calotte glaciaire du Groenland s’est réduite en moyenne de 268 ± 11 gigatonnes par an (Gt/an). Au cours de l’été arctique exceptionnellement chaud de 2019, le Groenland a perdu 600 Gt de glace, ce qui équivaut à une élévation du niveau des mers de 2,2 mm.

Bilan de masse des glaces du groenland de 2002 à 2019

Évolution du niveau moyen des mers du globe depuis 1993

Comme à l’échelle mondiale, l’évolution des températures moyennes annuelles en France métropolitaine montre un réchauffement net depuis 1900. Ce réchauffement a connu un rythme variable, avec une augmentation particulièrement marquée depuis les années 1980. En 2019, la température moyenne annuelle de 13,7 °C a dépassé la normale (1961-1990) de 1,8 °C, plaçant l’année 2019 au troisième rang des années les plus chaudes depuis le début du XXe siècle, derrière 2018 (+ 2,1 °C) et 2014 (+ 1,9 °C).

Évolution de la température moyenne annuelle en France métropolitaine depuis 1900

La Terre reçoit en permanence de l’énergie du soleil. La partie de cette énergie qui n’est pas réfléchie par l’atmosphère, notamment les nuages, ou la surface terrestre (océans et continents) est absorbée par la surface terrestre qui se réchauffe en l’absorbant. En contrepartie, les surfaces et l’atmosphère émettent du rayonnement infrarouge, d’autant plus intense que les surfaces sont chaudes. Une partie de ce rayonnement est absorbée par certains gaz et par les nuages puis réémise vers la surface, ce qui contribue à la réchauffer. Ce phénomène est appelé l’effet de serre.

L’effet de serre naturel et ses perturbations par les activités humaines

L’augmentation de la concentration atmosphérique de GES par les émissions anthropiques accroît l’émission d’énergie vers le sol, entraînant un déséquilibre du bilan énergétique de la Terre et provoquant l’élévation de sa température en surface. La modification par rapport à une année de référence de la radiation induite par un élément est appelée forçage radiatif. Un forçage radiatif positif indique une contribution positive au réchauffement climatique. L’ensemble du forçage radiatif d’origine anthropique s’élève à + 3,1 W/m2 en 2018 par rapport à 1750.

Hors vapeur d’eau, les GES occupent moins de 0,1 % du volume atmosphérique. La vapeur d’eau, qui fluctue entre 0,4 et 4 %, est le principal gaz à effet de serre. Les activités humaines ont très peu d’impact direct sur les fluctuations de sa concentration, mais ont un impact fort sur les concentrations des autres gaz à effet de serre GES.

Le pouvoir de réchauffement global (PRG) est le rapport entre l’énergie renvoyée vers le sol en 100 ans par 1 kg de gaz et celle que renverrait 1 kg de CO2. Il dépend des propriétés radiatives et des durées de vie des gaz dans l’atmosphère. Par exemple, 1 kg de méthane (CH4) réchauffera autant l’atmosphère que 28 à 30 kg de CO2 au cours du siècle qui suit leur émission. Si le CO2 est le gaz qui a le plus petit pouvoir de réchauffement global, il est celui qui a contribué le plus au réchauffement climatique depuis 1750, du fait des importantes quantités émises.

Réservoirs et flux de GES : exemple du CO2 au cours des années 2009-2018

Ce graphique présente : (i) entre crochets, la taille des réservoirs aux temps préindustriels en milliards de tonnes de CO2 en noir et leur variation sur la période 1750-2011 en rouge ; (ii) sous forme de flèches, les f lux de carbone entre les réservoirs en milliards de tonnes d’équivalent CO2 par an. Les flux préindustriels sont en noir. Ceux qui sont liés aux activités anthropiques entre 2009 et 2018 sont en rouge. éole on

Quatre grands réservoirs permettent de stocker le carbone sous différentes formes :

• atmosphère : CO2 gazeux ;
• biosphère : matière organique issue des êtres vivants dont la forêt ;
• océan : calcaire, CO2 dissous ; faune et flore marines (plancton) ;
• sous-sol : roches, sédiments, combustibles fossiles.

Les flux de carbone entre ces réservoirs constituent le cycle naturel du carbone, déréglé par les émissions anthropiques de CO2 qui modifient les flux échangés ou en créent de nouveaux comme la combustion des réserves de carbone organique fossile.

Au cours des dix dernières années, sur les 41 Gt de CO2 libérées en moyenne par an par les activités humaines, l’atmosphère en a absorbé 18, les réservoirs terrestres (biosphère et sols) 12 et les océans 9. L’atmosphère est le réservoir le plus affecté par les activités anthropiques : il a absorbé près de 50 % de la quantité de carbone émise au cours des cinquante dernières années.

Rôle du cycle de la forêt à l’échelle mondiale

A l’échelle mondiale, les terres forestières sont un puits de carbone. Le puits brut attribué à la biosphère – c’est-à-dire essentiellement aux forêts, qui concentrent 80 % de la biomasse aérienne et 50 % de la photosynthèse terrestre (Dixon et al., 1994 ; Beer et al., 2010) – compense 19 % des émissions anthropiques annuelles de GES, soit environ 10 Gt CO2 éq (Giec 2013, Canadell et al., 2007). Les forêts qui restent des forêts sont donc bien des puits de carbone.

En intégrant la déforestation (terres forestières converties en d’autres usages), le secteur forestier devient à l’inverse une source de carbone. En effet, la déforestation entraîne des émissions liées à la perte des stocks de carbone forestier via la combustion et la décomposition des matières organiques. Ces émissions nettes (des terres boisées notamment) représentent environ 13 % des émissions anthropiques annuelles de GES dans le monde (Giec 2019, Le Quéré et al. 2018). En France, la séquestration nette de carbone dans la biomasse des forêts est estimée à environ 49,5 Mt CO2 éq pour l’année 2018, soit environ 11 % des émissions nationales de GES, hors utilisation des terres, changement d’affectation des terres et foresterie (UTCATF) – (Citepa, 2020).

Depuis le développement des activités industrielles, les réservoirs terrestres et océaniques ont absorbé la moitié des émissions anthropiques. Les émissions restantes persistent dans l’atmosphère, entraînant l’accroissement des concentrations de GES.

Concentration de CO2 atmosphérique

Scénarios et projections climatiques

Le Giec a publié son premier rapport (First Assessment Report) en 1990. Son cinquième rapport (AR5) est paru dans son intégralité fin 2014. À chaque publication, le Giec communique des projections climatiques fondées sur des hypothèses de concentration de GES.

Pour l’AR5, quatre profils d’évolution des concentrations de GES (RCP, pour Representative Concentration Pathways) ont été définis : RCP2.6 ; RCP4.5 ; RCP6.0 ; RCP8.5, du plus optimiste au plus pessimiste, nommés d’après la valeur du forçage radiatif induit à l’horizon 2100 (pour le RCP8.5, le forçage radiatif s’élève à 8.5 W/m2).

Un cinquième profil plus optimiste a été élaboré plus récemment par la communauté scientifique : le RCP1.9. Il a été défini dans le cadre du rapport spécial du Giec sur les conséquences d’un réchauffement global de 1,5 °C, paru en 2018, et du processus d’élaboration du sixième rapport d’évaluation (AR6) prévu pour 2021 et 2022.

Projections des émissions liées aux énergies fossiles suivant quatre profils d’évolution de ges (les rcp du giec)