Date de publication : le 22 décembre 2023
Contributeurs : Alice Gomstyn, Alexandra Jonker
Au sens large, tout changement dans les conditions météorologiques à long terme de la Terre peut être qualifié de changement climatique. Mais aujourd’hui, ce terme fait spécialement référence au réchauffement de la planète, à savoir l’augmentation documentée de la température globale de la surface de la Terre depuis la fin des années 1800.
Si des causes naturelles telles que l’activité solaire ou volcanique peuvent entraîner un changement climatique, les experts considèrent largement que les dérèglements observés à l’échelle mondiale, du XXe siècle à nos jours, résultent de l’activité humaine. Principalement, ces activités impliquent la combustion de combustibles fossiles, un processus qui libère du dioxyde de carbone dans l'atmosphère.
Le changement climatique donne lieu à des épisodes météo extrêmes comme des sécheresses et des vagues de chaleur, bouleverse les écosystèmes et impacte la santé et le bien-être des humains. Mais il est possible d’atténuer ce phénomène. L'action climatique et les efforts en faveur du développement durable, notamment la réduction significative des émissions de gaz à effet de serre, les progrès dans le domaine des énergies renouvelables et les progrès vers la réalisation des objectifs de développement durable (ODD) des Nations unies, peuvent modifier les trajectoires climatiques futures.
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Le système climatique de la Terre a toujours été dynamique. Au cours des 800 000 dernières années, par exemple, la planète a connu huit périodes glaciaires, les calottes glaciaires arctiques couvrant des parties importantes de l’Amérique du Nord, de l’Europe et de l’Asie. Les climatologues ont déterminé qu’au cours de la dernière période glaciaire, il y a plus de 11 000 ans, la température moyenne à la surface du globe était 6 °C inférieure à celle enregistrée au XXe siècle.
Des périodes plus chaudes succèdent aux périodes glaciaires et, selon les scientifiques de la NASA, cela est à relier aux cycles de Milankovitch : une série de mouvements orbitaux qui affectent la quantité de lumière et d'énergie que la Terre absorbe du Soleil.1
Il existe d’autres vecteurs naturels de changement (on parle de « forçage climatique »), comme les grandes éruptions volcaniques : le dioxyde de soufre qu’elles émettent peut avoir un effet de refroidissement temporaire. Le dioxyde de soufre se transforme en acide sulfurique qui se condense en aérosols dans l'atmosphère, réfléchissant le rayonnement solaire en dehors de l'atmosphère terrestre. Par exemple, l'Institut d'études géologiques des États-Unis qualifie l’éruption du mont Pinatubo aux Philippines en 1991 de « remarquable par son impact climatique », car elle a généré le plus grand nuage de dioxyde de soufre observé de l’histoire et a refroidi la Terre pendant trois ans.2
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Les climatologues s’accordent à dire que l'activité humaine est aujourd’hui le premier vecteur de changement climatique, et notamment du réchauffement de la planète. Le plus grand fautif est la combustion d'énergies fossiles (à savoir le charbon, le gaz naturel et le pétrole), qui génère des émissions de gaz à effet de serre, en particulier du dioxyde de carbone et du méthane.
Le dioxyde de carbone et le méthane sont appelés des gaz à effet de serre, car ils forment une barrière qui piège la chaleur dans l'atmosphère terrestre de la même manière que les parois en verre et le plafond d'une serre piègent la chaleur à l'intérieur. Cela entraîne un réchauffement global de la surface de la Terre.
La plupart des émissions de gaz à effet de serre sont anthropiques, ce qui signifie que les humains et les activités humaines en sont la cause. Selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), environ 79 % des émissions de gaz à effet de serre dans le monde proviennent des secteurs de l’énergie, de l’industrie, du transport et du bâtiment.3 L'agriculture, la sylviculture et les autres utilisations des terres génèrent aussi une quantité importante d'émissions. En effet, les arbres sont des réserves naturelles de carbone, mais la déforestation, c’est-à-dire l’enlèvement des arbres pour faire place à l’agriculture ou à d’autres utilisations, libère cet élément dans l’atmosphère sous forme de dioxyde de carbone.
Aujourd'hui plus que jamais, nous scrutons l'impact des humains sur le climat, mais les activités humaines modifient le climat de manière significative dans le monde entier depuis plus d'un siècle. Pour retracer les origines de l'impact mesurable de l'humanité sur le climat de la Terre, il faut remonter à la révolution industrielle de la fin des années 1800. Les sociétés agraires se transformant graduellement en sociétés industrielles, les combustibles fossiles n'ont cessé d'alimenter toujours plus de machines et de technologies essentielles à cet essor. Au milieu du XXe siècle, les émissions de CO2 s'élevaient à environ 5 gigatonnes par an, avant d'augmenter brusquement pour atteindre 35 gigatonnes par an à la fin du siècle.
En raison du changement climatique, la Terre connaît un réchauffement global : la période entre 2011 et 2020 a été la décennie la plus chaude jamais enregistrée selon la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). À la surface de la Terre, la température moyenne est aujourd'hui environ 1,1 °C supérieure à ce qu’elle était avant la révolution industrielle.
Cette augmentation de la température a de profondes répercussions sur la planète. Les scientifiques ont prouvé de façon solide que cela :
- Favorise les événements météorologiques extrêmes
- Bouleverse les écosystèmes naturels
- Porte atteinte à la santé et au bien-être des humains
Dans un contexte où la température de la Terre continue d’augmenter, les vagues de chaleur dangereuses deviennent de plus en plus fréquentes. Cela peut entraîner une plus grande évaporation de l’eau, ce qui augmente la fréquence des sécheresses et rend la végétation de forêt plus vulnérable aux incendies.
Dans d’autres parties du globe, une évaporation plus importante et une augmentation de la vapeur d’eau dans l’atmosphère provoquent de fortes précipitations et des inondations. Selon la NOAA, les experts s’attendent à ce que les précipitations provenant des cyclones tropicaux, en particulier, augmentent de 10 à 15 %.4
Parallèlement aux phénomènes météorologiques extrêmes qui se produisent de façon ponctuelle, les écosystèmes naturels subissent des changements à long terme et un déclin de la biodiversité. Par exemple, les températures plus élevées font progressivement fondre les glaciers de l’Arctique, ce qui menace sa faune et sa flore, des ours polaires aux poissons. Dans les climats plus chauds comme l'Australie et la Floride, les températures océaniques plus élevées dévastent les récifs coralliens. La vie marine est également menacée par l'acidification des océans, résultant de l'absorption du dioxyde de carbone par l'eau de mer.
Si certaines espèces souffrent du changement climatique, à l'inverse d'autres espèces envahissantes prospèrent et se propagent au-delà de leur aire de répartition géographique d’origine. Par exemple, les hivers plus doux aux États-Unis pourraient aider une liane envahissante appelée kudzu à se répandre dans de nouvelles zones et à supplanter les espèces indigènes, telles que les graminées et les arbres.5 Selon le GIEC, sur certains écosystèmes, les impacts du changement climatique sont irréversibles.
Le changement climatique provoque ou exacerbe des phénomènes extrêmes et des modifications des écosystèmes qui mettent en danger de nombreuses personnes chaque année. En Inde, les averses saisonnières de mousson, par exemple, se sont intensifiées ces dernières années, ce que les scientifiques attribuent au réchauffement climatique, entraînant des centaines de décès dus à des inondations soudaines et à des glissements de terrain. En Afrique, un « nouveau quotidien » fait de sécheresses, d’inondations et de cyclones récurrents dus au changement climatique pourrait accroître l’insécurité alimentaire dans les zones déjà vulnérables, selon une étude du Fonds monétaire international.6 Au total, selon l’Organisation mondiale de la santé, quelque 250 000 personnes supplémentaires pourraient décéder chaque année des suites de problèmes liés au changement climatique, allant de la maladie au stress thermique.
Les effets du changement climatique mettent aussi en danger des moyens de subsistance. Par exemple, à mesure que le niveau de la mer s’élève (en raison de la fonte des calottes glaciaires et des glaciers) l’augmentation des inondations et de l’érosion des plages menace le tourisme côtier. Le réchauffement et l’acidification des océans nuisent aux réserves de pêche. Les recherches du GIEC prédisent que le réchauffement climatique entraînera à terme une baisse de la production alimentaire dans certaines régions du monde.
Les scientifiques discutent du changement climatique depuis plus d'un siècle. En 1896, le physicien suédois Svante Arrhenius publiait déjà un article qui prédisait que l'évolution du niveau de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et l'effet de serre qui en résulterait pourraient affecter le climat de la Terre. Près de quarante ans plus tard, Guy Callendar, ingénieur en vapeur et scientifique amateur anglais, établissait un lien entre le réchauffement climatique et les émissions de dioxyde de carbone. Et dans les années 1950, le physicien canadien Gilbert Plass tablait sur une hausse de 1,5 °C par siècle de la température à la surface de la Terre en raison des émissions anthropiques de dioxyde de carbone.
Malgré ces avertissements, ce n'est qu’à la fin des années 1980 que des efforts mondiaux d'envergure ont vu le jour pour lutter contre le changement climatique. Les Nations Unies ont créé le GIEC en 1988 et son Assemblée générale a déclaré le changement climatique comme un problème urgent. Un peu moins de dix ans plus tard, en 1997, le Protocole de Kyoto devenait le premier traité international à fixer des objectifs juridiquement contraignants pour les pays développés en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre.
L'Accord de Paris de 2015, qui visait à empêcher que la température moyenne mondiale n'augmente de plus de 2°C par rapport aux niveaux préindustriels, incluait aussi les pays en développement, élargissant les objectifs d'émissions à toutes les nations. Au total, près de 200 pays l'ont signé.
En 2015, les membres des Nations unies ont également adopté 17 ODD, qui mettent notamment l'accent sur l'adoption de systèmes énergétiques durables, la gestion durable des forêts et la réduction des émissions.
Dans son sixième rapport d’évaluation, publié en 2023, le GIEC prédit avec confiance que « des mesures d’atténuation profondes, rapides et soutenues, ainsi que la mise en œuvre accélérée de mesures d’adaptation » réduiraient les effets néfastes du changement climatique sur les humains et les écosystèmes. Il note également que, depuis son cinquième rapport d’évaluation, publié en 2014, les législations sur l’atténuation du changement climatique se sont accrues. Néanmoins, il conclut que ces politiques, jusqu’à présent, ne sont pas suffisantes pour maintenir le réchauffement sous la barre des 1,5 °C au cours du siècle actuel.
L’une des stratégies clés pour atténuer le changement climatique consiste à délaisser les énergies fossiles au profit d’énergies propres et renouvelables. Les énergies renouvelables génèrent des émissions de gaz à effet de serre nettement inférieures à celles des énergies fossiles. Les principales sources d’énergie renouvelable sont les suivantes :
Les éoliennes exploitent la force du vent et la transforment en électricité. Elles peuvent être installées sur terre ou en mer. La production d'électricité par les éoliennes varie en raison de la fluctuation de la puissance du vent.
L'hydroélectricité, connue comme la plus ancienne forme d'énergie renouvelable, utilise le flux de l'eau en mouvement pour produire de l'électricité. Les installations hydroélectriques, qu'il s'agisse de barrages ou de structures plus petites, peuvent aider les communautés à gérer leurs réserves d'eau en stockant l'excédent, qui peut ensuite être utilisé à de nombreuses fins, de la lutte contre les incendies de forêt à l'irrigation des cultures.
Les technologies solaires captent le rayonnement du Soleil et le convertissent en énergie. Si les panneaux solaires pour particuliers sont l'exemple le plus connu, des milliers de centrales solaires sont en exploitation ou en construction dans le monde. Comme pour l’énergie éolienne, la production d’énergie à partir de sources d’énergie solaire varie en fonction des conditions météorologiques et des facteurs saisonniers.
Parmi les autres sources d’énergie renouvelable, citons la bioénergie (énergie produite à partir de la biomasse comme les déchets de culture et les déchets alimentaires), l’énergie géothermique (énergie thermique provenant du sous-sol de la Terre) et l’énergie marine (exploitation de l’énergie cinétique et thermique des courants naturels).
La technologie de stockage d'énergie pourrait être essentielle pour faire face à la variabilité de la production d'énergie renouvelable et permettre à ce type d'énergie de remplacer entièrement les combustibles fossiles. Selon l’Agence internationale de l’énergie, des progrès supplémentaires sont nécessaires pour atteindre l’objectif de zéro émission nette de dioxyde de carbone d’ici 2050.7
Outre les énergies renouvelables, d'autres technologies et processus sont prometteurs pour l'atténuation du changement climatique. Par exemple, différents systèmes sont en cours de développement pour éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère et le capter au niveau des sources d'émissions. En parallèle, les programmes de gestion de l'énergie aident les entreprises à surveiller, contrôler et optimiser leur consommation d'énergie, ce qui permet de réduire les émissions de carbone tout en diminuant les coûts.
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La neutralité carbone correspond au moment où les gaz à effet de serre émis dans l’atmosphère sont équilibrés par une quantité équivalente éliminée de l’atmosphère.
La décarbonation est une méthode visant à atténuer le changement climatique en réduisant les émissions de gaz à effet de serre et en les éliminant de l’atmosphère.
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Notes de bas de page
1 "Why Milankovitch (Orbital) Cycles Can't Explain Earth's Current Warming" (link externe à ibm.com). Ask Nasa Climate, NASA, 27 février 2020.
² "Volcanoes Can Affect Climate" (lien externe à ibm.com). Vulcano Hazards Program, USGS.
³ "Summary for Policymakers" (lien externe à ibm.com). Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC, Genève, Suisse, pp. 1-34, doi : 10.59327/IPCC/AR6-9789291691647.001.
⁴ "Global Warming and Hurricanes" (lien externe à ibm.com). Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, NOAA, 17 novembre 2023
⁵ "Kudzu: The Invasive Vine that Ate the South" (lien externe à ibm.com). The Nature Conservancy, 9 août 2019.
⁶ "Climate Change and Chronic Food Insecurity in Sub-Saharan Africa" (lien externe à ibm.com). Departmental Papers, Fonds monétaire international, 15 septembre 2022.
⁷ Tracking Clean Energy Progress 2023 (lien externe à ibm.com). IEA, Paris (2023). Licence : CC BY 4.0