Le Changement Climatique: une Réalité à lEchelle Globale Daniel J. Jacob, Harvard University

UN RECHAUFFEMENT RAPIDE ET RECENT Evolution de la température moyenne à la surface de lhémisphère nord Ecart de température ( o C) relatif à Année

CHANGEMENT CLIMATIQUE DEPUIS 1850 Température moyenne à la surface du globe Niveau moyen de la mer à léchelle du globe Couverture neigeuse dans lhémisphère nord Groupe dexperts Intergouvernemental sur lEvolution du Climat (GIEC), 2007

CLIMAT DEQUILIBRE DE LA TERRE: BALANCE ENTRE RADIATION SOLAIRE ET TERRESTRE RADIATION SOLAIRE (visible) 30% réfléchie par nuages, glaces… RADIATION TERRESTRE (infra-rouge) Lémission de radiation augmente avec la température

RECHAUFFEMENT PAR LES GAZ A EFFET DE SERRE Les gaz à effet de serre absorbent la radiation infrarouge, la réemettent vers le haut et vers le bas A l état naturel ce système est en équilibre: toute perturbation de cet équilibre représente un forçage radiatif qui modifie le climat Gaz a effet de serre (principalement H 2 O, CO 2 ) RADIATION SOLAIRE (visible) 30% est réfléchie par nuages, glaces… RADIATION TERRESTRE (infrarouge)

FORCAGES RADIATIFS DU CLIMAT ENTRE 1750 ET AUJOURDHUI CO 2 dorigine humaine est le plus important dautres gaz et particules dorigine humaine sont aussi importants Le forçage naturel par le soleil na que peu dimportance GIEC, 2007

LE RECHAUFFEMENT AU 20 ème SIECLE Observations Modèles intégrant les forçages naturels seulement Modèles intégrant les forçages naturels et dorigine humaine GIEC, 2007

EVOLUTION DU CO 2 AU COURS DES MILLE DERNIERES ANNEES 50% du CO 2 émis par les combustibles fossiles reste dans latmosphère; le reste est absorbé par les océans et la végétation GIEC, 2007

CYCLE GLOBAL DU CARBONE SOLS VEGETATION SEDIMENTS OCEAN PROFOND OCEAN DE SURFACE CO 2 50% du CO 2 émis est absorbé par locéan et la végétation en quelques décennies; 30% de ce qui reste est incorporé dans locéan en quelques siècles; les 20% restant résideront dans latmosphère pour des millénaires. Locéan et la végétation seront des puits de CO 2 moins efficaces dans le futur.

PROJECTIONS DE CO 2 ET DU RECHAUFFEMENT AU 21 eme SIECLE PROJECTIONS DE CO 2 ET DU RECHAUFFEMENT AU 21 eme SIECLE Groupe dexperts Intergouvernemental sur lEvolution du Climat (GIEC) different scénarios socioéconomiques Emission de CO 2 Concentration de CO 2 Changement de température Année

PROJECTIONS DU RECHAUFFEMENT GLOBAL… ET VERIFICATION DES PROJECTIONS PASSEES GIEC 1995 GIEC 1990 CO 2 actuel Année Observé GIEC, 2007

Le climat était chaud partout: - crocodiles dans lArctique - forêts dans lAntarctique - température de locéan profond de 12°C (contre 2°C aujourdhui) - niveau des mers au moins 100 m plus haut quaujourdhui LEOCENE (il y a millions dann) est la dernière fois que le CO 2 a LEOCENE (il y a millions dannées) est la dernière fois que le CO 2 a dépassé 500 ppm sur Terre Nos modèles ne peuvent pas reproduire le climat de lEocène – y a-t-il des processus rétro-actifs manquants dans les modèles qui pourraient causer un changement abrupt de climat?

CLIMATS DEQUILIBRE DE LA TERRE ENERGIE LIBRE TEMPERATURE Climat stable 1 Climat stable 2 (notre climat) Climat stable 3 Perturbation (forçage radiatif) variabilité interannuelle effet rétroactif négatif effet rétroactif positif changement abrupt de climat La Terre a des centaines de climats stables de types différents; une perturbation peut faire passer dun climat stable à un autre

TEMPERATURE ET CO 2 ENREGISTRES PAR LES CAROTTES GLACIAIRES Les transitions interglaciaires sont dûes à des changements dorbite de la Terre – mais avec de larges rétro-actions positives dûes aux calottes polaires et au CO 2 Le CO 2 aujourdhui est 380 ppmv, un record pour les 650,000 dernières années glaciaire Milliers dannées

FONTE DE LA CALOTTE POLAIRE ARCTIQUE: SONNETTE DALARME DU CLIMAT Calotte polaire, 26 août 2008 Le pôle nord pourrait être libre de glace dici fin Septembre Au rythme actuel, la calotte polaire arctique pourrait complètement disparaître en été dici ans…bien plus rapidement que le prédisent nos modèles Les effets rétro-actifs positifs sur le climat global pourraient être considérables Ligne orange: étendue habituelle de la glace à la fin d août

QUE POUVONS-NOUS FAIRE? (1) Réduire lutilisation des combustibles fossiles – cest essentiel émission de CO 2 par tête Europe de lOuest: 30% des Etats-Unis Chine: 15% des Etats-Unis Inde : pas encore éveillée… Etats-Unis: 5 tonnes par tête par année

QUE POUVONS-NOUS FAIRE? (2) Réduire les émissions de polluants (suie, méthane, CO) qui réchauffent le climat…et nuisent à notre santé! EmissionForçage radiatif global (W m -2 ) CO Suie (carbone noir)0.5 Méthane (CH 4 )0.7 Monoxyde de carbone (CO)0.2 Dioxyde de soufre (SO 2 )-0.4 Mais attention!

QUE POUVONS-NOUS FAIRE? (3) Ingénierie climatique – particules réfléchissantes dans la stratosphère, séquestration du carbone…mais il faut comprendre toutes les conséquences!