De la variabilité naturelle du climat au changement climatique

Le climat est l'ensemble des caractéristiques atmosphériques moyennes sur une période donnée (mois ou années) et pour un lieu géographique particulier. La température, la hauteur des précipitations, la pression atmosphérique, la durée d'insolation, la vitesse et la direction du vent sont autant de critères qui le définissent. Parfois s'y ajoutent l'humidité, la nébulosité, mais aussi des phénomènes météorologiques extrêmes tels que les orages, voire la nature du sol (sec, désertique). Selon ces critères, un climat est qualifié de type océanique, tropical, des latitudes élevées, maritime, etc.

Le système climatique terrestre résulte des interactions entre les océans, les terres émergées, la neige et la glace (la cryosphère), ainsi que l'ensemble des êtres vivants de l'atmosphère et d'une partie de l'écorce terrestre (la biosphère). Le moindre changement de l'un de ces éléments peut déstabiliser l'ensemble et se révéler lourd de conséquences pour les êtres vivants.

Ennemi de la monotonie, le climat change naturellement, c'est ce qu'on appelle la variabilité naturelle du climat. Ces changements se produisent à des échelles de temps allant de la décennie au millénaire, voire au million d'années. Parmi les facteurs de variation, nous trouvons les éruptions volcaniques, les fluctuations de l'activité solaire et les modifications astronomiques. D'ailleurs, le mot climat vient du mot grec klima qui signifie inclinaison ! Les phénomènes planétaires jouent donc un rôle essentiel : forme de l'orbite terrestre, inclinaison de l'axe de rotation, attraction solaire et lunaire ainsi que la non sphéricité de la Terre, entraînent une variation des quantités de rayonnement solaire reçues par la Terre et génèrent, de ce fait, des cycles climatiques. Le plus court d'entre eux est le cycle annuel.

Les périodes où l'activité solaire (tâches solaires) est minimale correspondent à des épisodes de froid au niveau du climat terrestre. C'est ainsi que l'on sait que le Moyen-Âge (476 à 1453) a connu un certain réchauffement avant de faire place, entre 1400 et 1850, au petit âge glaciaire. Cette période est caractérisée, en Europe et en Amérique du nord, par des hivers longs et rigoureux (dépeints notamment dans les tableaux de Brueghel), des étés courts et humides, une extension des glaces arctiques jusqu'aux îles Féroé, au nord de l'Écosse, et un refroidissement global de - 1 °C à - 2 °C. Dans les Alpes, les glaciers ont atteint une avancée maximale (à plusieurs reprises, entre 1820 et 1880), puis ils se sont retirés suite au réchauffement du XX^e siècle.

L'activité volcanique est un autre moteur de la variabilité climatique. Les grandes quantités de particules et de gaz émis dans l'atmosphère suite aux éruptions empêchent le rayonnement solaire de passer. Toute fluctuation de ce rayonnement a une incidence sur le climat, en particulier sur la température. Par exemple, l'éruption volcanique du mont Tambora, en Indonésie, en 1815, a provoqué une chute de température à la surface du globe qui a atteint - 3 °C en certains endroits ! L'année 1816 a d'ailleurs été qualifiée d'année sans été dans quelques parties de l'Europe et de l'Amérique du nord.

L'homme va-t-il changer son climat ?

Aujourd'hui, les gaz à effet de serre d'origine anthropique et la présence induite d'aérosols dans l'atmosphère sont les principales causes des variations rapides et perceptibles du climat. L'augmentation de la concentration des principaux gaz à effet de serre dans l'atmosphère résulte de l'utilisation de combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz, etc.), de pratiques agricoles telles que l'élevage intensif, et de certains modes de gestion des terres). Les émissions sont devenues trop importantes et les capacités de recyclage naturel de ces gaz sont largement dépassées : ils sont stockés dans l'atmosphère pendant 50 à 200 ans ! Le rayonnement solaire piégé entre la surface de la Terre et l'atmosphère chargé de gaz, fait augmenter la température globale ce qui provoque des changements radicaux pour la vie sur Terre.

Les aérosols contribuent pour leur part, à l'acidification des pluies mais masquent une partie de l'effet de serre en réfléchissant les rayons du soleil. Ils peuvent participer au refroidissement de la surface du sol en constituant une barrière au rayonnement solaire.

Les années 1990 ont été les plus chaudes du millénaire. La canicule sans précédent d'août 2003 restera dans les mémoires. Quel sera le climat pendant le prochain siècle ? Les scientifiques utilisent des modèles qui prennent en compte les échanges de gaz carbonique au sein du globe, les prévisions de développement démographique, économique et industriel, combinés à des évolutions possibles des concentrations des gaz à effet de serre. Les estimations s'appuient également sur les futurs besoins en énergie de la population terrestre en constante expansion, mais le rôle des océans et des nuages reste encore mal connu. Cependant, on peut d'ores et déjà prédire que si les rejets dans l'atmosphère de gaz à effet de serre se maintiennent au taux actuel, d'ici 2050, la concentration en gaz carbonique par rapport au début de l'ère industrielle doublera. Elle atteindrait alors 690 parties par million en volume (ppmv). Dans ce cas, le régime des pluies se verrait modifié et la température moyenne à la surface terrestre subirait une augmentation moyenne comprise entre + 1,5 °C et + 4 ºC.