Voyage d’un paléoclimatologue à travers les biomes de 2030

Le monde est vieux et l’avenir se lit dans le passé (Mamadou Kouyaté) [1]

Depuis des décennies, les chercheurs alertent l’opinion publique et les décideurs sur les conséquences des rejets de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. De sommets de la terre en conférences des parties (COP) organisées par l’ONU, on a toujours constaté une dichotomie, pour ne pas dire une bipolarité, de nos gouvernants et de nous-mêmes, entre les belles résolutions (souvent tardives) et les actes de tous les jours. Pourtant les projections mathématiques établies pour le futur se sont confirmées dans les rapports successifs du GIEC (Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat). Le changement climatique se confirme d’année en année et pourtant aucune action forte n’est mise en place.

En France, le ministre de la transition écologique et solidaire a démissionné début septembre 2018 pour souligner l’inaction du gouvernement et des citoyens. Pourtant, les Accords de Paris signés après la COP21 en décembre 2015 ont parus ouvrir de nouveaux horizons pour ceux qui se soucient de l’évolution du climat. La phrase clé de ces accords était qu’il est urgent de « contenir l’élévation de la température moyenne de la planète nettement en dessous de 2 °C par rapport aux niveaux préindustriels (c’est-à-dire avant l’utilisation du charbon) et de poursuivre l’action menée pour limiter l’élévation des températures à 1,5 °C ». Deux ans après cet accord, en 2017, on était déjà à un réchauffement moyen de 1°C. A cette allure on atteindra le seuil de 1.5°C entre 2030 et 2040. On a même l’impression que le seuil clé de 1.5°C se fait de plus en plus discret et que nos décideurs se contenteraient bien d’un bon 2 degrés. Pourtant la maison brûle et le seuil de 1.5°C demandera déjà des efforts d’adaptation difficiles surtout pour les plus vulnérables. C’est ce que nous clame les scientifiques du GIEC depuis longtemps.

Le GIEC

Le GIEC a été créé en 1988 par l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) et le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE). Cette création est en soi une grande innovation car elle a permis, pour la première fois à cette échelle, aux scientifiques et aux représentants politiques des pays du monde entier de travailler ensemble. Les scientifiques produisent tous les 6-7 ans un diagnostic clair et rigoureux de l’état de la planète face au changement climatique. Le rapport, très volumineux, qui en sort est soumis à la critique des pairs (c’est-à-dire des collègues scientifiques indépendants) et le résumé pour les décideurs (« summary for policymakers ») est discuté ligne par ligne par les représentants politiques. La base scientifique de ces rapports reflète l’état des connaissances au moment où ils sont publiés et on est assuré que le résumé servira effectivement de base de travail pour les décideurs qui négocieront les traités internationaux.
Le premier rapport paru en 1990 expliquait déjà que le réchauffement planétaire serait de 1 à 5°C et l’augmentation du niveau des mers de 30 à 100 cm à la fin du 21e siècle selon le scénario de développement socio-économique choisi (soit une réduction plus ou moins forte des émissions des gaz à effet de serre, soit la prolongation des tendances d’émission actuelles “business as usual”). C’est assez remarquable de constater que les rapports suivants n’ont pas changé ces fourchettes de prévision. Si dans les premiers rapports, le réchauffement n’était pas attribué de manière certaine aux activités humaines, le troisième rapport paru en 2001 affirmait que l’essentiel du réchauffement observé est attribuable à l’homme avec une probabilité de l’ordre de 90%.

Les températures moyennes planétaires

Figure 1. Evolution de la température moyenne planétaire annuelle calculée par le centre GISS de la NASA. Il s’agit de la moyenne calculée sur les océans et les continents de manière à assurer à chaque région une représentation dans le calcul équivalente à sa superficie. La courbe rouge est un lissage sur une fenêtre de 5 ans. La droite horizontale verte nous donne la moyenne de la température pré-industrielle (1850-1900) mise par convention à zéro. La droite oblique verte nous donne la tendance de la période récente, 1971-2016; elle est de 0.018°C/an soit 1.8°C par siècle. Source

Pour asseoir ces conclusions, les chercheurs ont calculé l’évolution moyenne de la température annuelle planétaire à partir des milliers de stations météorologiques réparties de manière irrégulière dans le temps et l’espace. Il leur a fallu appliquer aux données des corrections statistiques pour éviter la sur-représentation de certaines régions du globe comme l’Europe. Voici une de ces courbes calculées par la NASA (Figure 1). Elle montre clairement un premier réchauffement entre 1920 et 1944. Il est suivi par une stagnation ou même un léger refroidissement jusqu’au milieu des années 70. Le second réchauffement peut se représenter par une droite de pente 0.018°C/an entre 1971 et 2016 (en vert). Certains ont parlé d’une pause dans le réchauffement planétaire entre 1998 et 2013, mais si la température atmosphérique a paru augmenter durant cette courte période moins qu’à la fin du 20^ième siècle, ce n’était pas le cas des océans qui ont continué à se réchauffer, ni de leur niveau qui dépend fortement de la chaleur accumulée dans leurs couches supérieures. Avec l’arrivée d’un événement « El Nino » exceptionnel entre 2014 et 2016, c’est-à-dire un réchauffement anormal du Pacifique, une partie de cette chaleur a été relâchée dans l’atmosphère et le « retard » pris par l’atmosphère a été comblé en deux ans. C’est ainsi que 2016 a été l’année la plus chaude depuis 1880, avec un écart de près de 1.3°C par rapport à la période 1880-1920 et les dix années les plus chaudes ont toutes été enregistrées au 21^ième siècle. La tendance linéaire depuis 1970 (en vert) montrait déjà en 2017 un réchauffement planétaire tendanciel de 1°C, anticipant un réchauffement planétaire de 1.14°C en 2020 et de 1.5°C entre 2030 et 2040.

Les scénarios pour le futur

L’évolution des climats dépend des émissions de gaz à effet de serre que l’on va continuer à émettre. Les climatologues ont défini, pour les rapports du GIEC de 2013-2014, quatre catégories de scénarios, appelés « Representative Concentration Pathways » (RCP). Le scénario le plus émetteur est appelé RCP8.5, il prévoit le plus fort réchauffement (de l’ordre de 5°C) (courbe rouge figure 2). C’est celui qui prévaudra si on continue les émissions comme actuellement (« business as usual »). Le scénario le moins émetteur est appelé RCP2.6. Pour s’y conformer, il faut des réductions drastiques de nos émissions. Il est proche des niveaux définis par les Accords de Paris (+1.6°C en 2100 par rapport à la période pré-industrielle) (courbe bleue figure 2). Il y a deux scénarios intermédiaires, RCP6 et RCP4.5. Il semblerait que la somme des contributions nationales volontaires mises sur la table des négociations par chaque gouvernement en décembre 2015 à Paris (c’est-à-dire les réductions que chaque gouvernement était prêt à faire à cette époque) conduirait à une situation entre ces deux scénarios, avec un réchauffement de l’ordre de +3°C en 2100.

Figure 2. Evolution de la température moyenne planétaire et du niveau des mers pour les deux scénarios extrêmes (RCP2.6 en bleu et RCP8.5 en rouge) avec à droite les gammes de températures attendues pour la période 2081-2100 pour les quatre scénarios. Les changements sont exprimés en fonction de la période 1986-2005 (il faut donc ajouter 0.6°C aux températures pour avoir les changements en fonction de la période pré-industrielle); les zones mauves et oranges représentent l’incertitude des projections, en fait il s’agit de la dispersion des 21 modèles utilisés pour construire chacune des courbes. GIEC rapport 2014. Dans les projections effectuées par les modèles climatiques pour ces quatre scénarios (figure 2a), on voit qu’ils ne différent pas beaucoup jusque approximativement 2025. Dans la moitié du siècle des différences irréversibles commencent à se faire sentir. Ceci veut dire que les mesures prises actuellement pour combattre le réchauffement n’auront d’effets visibles qu’au minimum 10 ans plus tard, mais ces mesures doivent néanmoins être prises au plus vite car la machine climatique a une grande inertie.

Il est intéressant de regarder le scénario RCP2.6 d’un peu plus près. Il prévoit une augmentation de température entre 0.2 et 1.7°C par rapport à la période 1986-2005, ce qui fait 0.8 à 2.3°C par rapport à la période préindustrielle. En réalité, elle atteint un maximum légèrement supérieur à ces valeurs vers 2050 puis décroit vers ces valeurs en 2100. On peut considérer, en première approximation, que la moitié inférieure de l’intervalle de confiance du réchauffement représente le +1.5°C des Accords de Paris et la moitié supérieure le +2°C. En termes de montée du niveau des mers, cela fait 30-45 cm versus 45-60 cm (figure 2b), donc une différence très significative. On comprend que les habitants des petites îles du Pacifique ou d’ailleurs qui risquent la disparition ont tout fait pour faire inscrire le +1.5°C dans les Accords. Ce qui n’apparaît pas dans ces figures dites « globales », c’est la disparité locale et la disparité intra-annuelle. Un réchauffement planétaire de 2°C correspond à une température maximale moyenne (celle qu’on atteint en début d’après-midi) de plus de +3°C en région Méditerranéenne, aux USA et au Brésil, mais de +6°C dans les régions arctiques [2]. Il en va de même pour les fortes précipitations dans les régions de mousson. Il y a donc amplification du signal dans certaines régions et à certains moments de l’année. Cette « petite différence » de 0.5°C entre les deux seuils conduira vraisemblablement à des problèmes locaux plus importants qu’il n’y paraît. Un monde plus chaud de 1.5°C en 2030 Imaginons donc un monde plus chaud de 1.5°C en 2030. Si on ne change pas le paradigme de développement de nos sociétés, cela nous conduira à un réchauffement planétaire de 4 à 6°C en 2100, bien loin des Accords de Paris. Il faudra donc rétro-pédaler, non seulement avoir recours massivement aux énergies renouvelables mais également mettre en place des solutions de réduction de la concentration atmosphérique des gaz à effet de serre (par exemple par stockage du carbone dans la biomasse ou dans les sols). Ceci veut dire qu’on va être obligé de s’adapter à un réchauffement significatif et qu’une fois de plus on va léguer aux générations futures le soin de trouver des solutions à nos débordements actuels et passés. Pour comprendre l’état de la planète en 2030, imaginons un voyage depuis le climat arctique jusqu’aux climats tropicaux. C’est le voyage d’un chercheur en paléoclimatologie qui observe les changements présents et passés et qui se projette jusqu’à la fin du siècle. Il parcourt la surface de la terre de biome en biome, c’est-à-dire à travers de zones géographiques plus ou moins homogènes telles qu’elles peuvent être caractérisées par la végétation et le climat. Le changement climatique se manifeste différemment d’un biome à l’autre. Ici c’est la température qui impose sa loi, là c’est les précipitations. Ce changement impacte différemment les écosystèmes et est perçu différemment par les populations. Ce qui est positif dans l’un est négatif dans l’autre. Certains biomes sont résilients, d’autres vulnérables. C’est pourquoi notre « voyageur bioclimatique » va sauter d’un biome à l’autre pour identifier les enjeux qui leur sont propres, les changements d’ores et déjà irréversibles et les points de bifurcation au delà desquels toute prédiction devient difficile.

[1] « J’ai enseigné à des rois l’Histoire de leurs ancêtres afin que la vie des Anciens leur serve d’exemple, car le monde est vieux, mais l’avenir sort du passé » Source
[2] Seneviratne et al., 2016 : Référence complète