En raison de l’interdépendance fondamentale des processus naturels de la Terre, le changement climatique mondial affecte non seulement l’atmosphère, mais aussi l’hydrosphère, la lithosphère et la biosphère.

Distribution d'eau et précipitations

retreat of glacier
Figure 16 : Ces photographies montrent la retraite du glacier Pastoruri du Pérou entre 2001 et 2009. Aujourd’hui, le peu qui reste du Pastoruri n’est plus techniquement un glacier car il ne forme pas de glace en hiver pour se libérer en été.1

Une étude récente sur la sécurité mondiale de l’eau a estimé qu’au cours des 10 prochaines années, de nombreux pays connaîtront des problèmes d’eau, tels que des pénuries d’eau, une mauvaise qualité de l’eau et des inondations. Comme nous l’avons découvert dans le chapitre sur l’eau, il est possible que la disponibilité d’eau douce ne soit pas suffisante pour répondre à la demande en eau à l’avenir, comme c’est déjà le cas dans la partie ouest des États-Unis et dans de nombreux pays d’Afrique et en Asie.

Russian wildfire in 2010
Figure 17 : En 2010, la Russie a subi une grave vague de chaleur estivale avec des températures atteignant 101 o F (38,33 o C) et des températures moyennes 14 o supérieures à la normale en juillet. Des incendies de forêt ont éclaté en Russie, tout comme le débat sur le rôle du changement climatique mondial dans la canicule. Voir un résumé de ce débat . 2

Le changement climatique mondial est l’un des moteurs de ces problèmes d’eau. Par exemple, le changement climatique a également fait changer les schémas de distribution des neiges et des pluies dans de nombreuses régions du monde. De nombreuses nations du monde dépendent de la fonte du manteau neigeux des montagnes pour l’eau douce en été. Cependant, le réchauffement des températures causé par le changement climatique continuera de transformer les chutes de neige hivernales en pluie, qui s’écoule rapidement des montagnes et diminue le manteau neigeux, réduisant ainsi la quantité d’eau de fonte stockée dans le manteau neigeux qui devient disponible en été.

En Amérique du Nord, la diminution du manteau neigeux affecte déjà la Californie, un État qui dépend du manteau neigeux pour 30% de son approvisionnement en eau. De même, en Amérique du Sud, le Pérou et le Chili dépendent également largement des eaux de fonte des glaciers et du manteau neigeux au printemps et en été, mais leurs principaux glaciers rétrécissent (figure 16). Le Kenya, en Afrique, s’appuie sur le glacier au sommet Mont Kilimandjaro pour fournir de l’eau vivifiante à toutes les personnes vivant sur la montagne et à proximité de la base de la montagne. Cependant, environ 82% de ce glacier a fondu depuis 1912, et aujourd’hui, les gens se déplacent de plus en plus vers le sommet de la montagne dans une lutte pour obtenir leur part de l’approvisionnement en eau en diminution. Au rythme actuel de fonte, ce glacier devrait disparaître complètement en moins de 15 ans.

Regarder vers l’avant

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Dans la prochaine section Action et changement climatique mondial, vous découvrirez les efforts de l’Afrique pour lutter contre le changement climatique dans son programme Action contre la désertification.

La réduction des glaciers et du manteau neigeux peut également, à terme, réduire les débits fluviaux. Dans le chapitre sur l’eau, nous lisons sur le Gange, qui prend sa source dans l’Himalaya et est une source d’eau majeure pour la plus grande partie de l’Inde. Les glaciers et la fonte des neiges soutiennent les débits estivaux dans les principaux fleuves d’Asie, notamment les fleuves Ganges et Brahmaputra en Inde, et les fleuves Jaune, Yangtze et Mékong en Chine. Comme les glaciers diminuent de taille en raison du réchauffement climatique, il en va de même pour la source d’eau de ces importantes rivières.

Les sécheresses diminuent également la disponibilité de l’eau pour de nombreuses personnes dans le monde. Par exemple, les sécheresses réduisent le débit d’eau dans les petites rivières, obligeant les éleveurs nomades comme ceux de Mongolie à se diriger vers les grandes rivières. Malheureusement, la plus grande concentration de bergers dans les grandes rivières détruit la végétation de ces pâturages riverains, appelés pâturages riverains. Ces pâturages ne peuvent pas maintenir des densités aussi élevées de troupeaux de pâturage.

De longues périodes de sécheresse en Afrique de l’Est et en Australie ont entraîné la mort d’un grand nombre d’animaux domestiques et d’animaux sauvages. Dans la ceinture de blé de la Russie et dans l’ouest des États-Unis, de longues sécheresses ont provoqué d’énormes incendies de forêt, qui détruisent la végétation qui stabilise le sol (figure 17). Les zones qui ont connu la sécheresse et les incendies de forêt sont sensibles aux glissements de terrain, qui sont causés par des tempêtes de pluie intenses qui peuvent suivre la sécheresse et les incendies de forêt.

Les tempêtes de pluie intenses sont également de plus en plus fréquentes. L’augmentation des taux d’évaporation de l’eau de surface des océans en raison du réchauffement de l’air et de la température de l’eau fournit plus de vapeur d’eau pour les pluies, transformant les douches douces en tempêtes de pluie plus intenses, comme le connaissent les bergers mongols.

Des pluies plus intenses peuvent submerger les systèmes de drainage des eaux pluviales dans les villes. Dans les zones plus rurales, les pluies intenses peuvent provoquer une érosion accrue du sol et endommager les cultures agricoles, et peuvent tuer les animaux de la ferme, la faune et les gens qui sont entraînés dans les ruisseaux et les rivières. Par exemple, en 2012, une intense tempête de pluie a plané sur Pékin, en Chine, entraînant près de 200 mm de pluie sur une période de dix heures, ce qui a provoqué des inondations dans de nombreux quartiers de la ville. De fortes pluies similaires ont frappé l’Europe centrale, la Grèce et les États-Unis.

Une autre préoccupation est l’impact du réchauffement de l’eau des océans sur les courants de circulation océanique mondiale, ou le convoyeur océanique, qui à son tour affectera le climat régional et les régimes de précipitations.

Événements météorologiques extrêmes

À mesure que les températures de surface moyennes mondiales (en particulier les températures de surface des océans) se réchauffent, les tempêtes en développement contiennent plus d’énergie. Selon le GIEC (2013), les cyclones tropicaux, tels que les ouragans de l’Atlantique et les typhons du Pacifique, sont devenus plus fréquents et plus intenses – avec des vents plus forts, des précipitations plus abondantes et des durées plus longues – depuis la fin des années 1970 (figure 18).

Figure 18 : Séries temporelles de la température de surface de la mer tropicale atlantique à la fin de l’été (bleu) et de l’indice de dissipation de puissance (vert), une mesure de l’activité des ouragans qui dépend de la fréquence, de la durée et de l’intensité des ouragans au cours d’une saison.3

Aux Philippines en particulier, l’augmentation de l’intensité des tempêtes au cours des dix dernières années a été dévastatrice. En novembre 2013, plus de 6 000 personnes ont été tuées lors du Super Typhon Haiyan, une tempête de catégorie 5 avec la vitesse du vent la plus forte jamais enregistrée. En décembre 2012, le typhon Pablo s’est abattu dans la partie sud-est de Mindanao, aux Philippines, et a fait plus d’un millier de morts et des milliards de dollars de dégâts matériels. Un an plus tôt, le nord-ouest de Mindanao avait été touché par le typhon Sending qui avait également causé des centaines de morts et des milliards de dollars de dégâts. Un an seulement avant, les typhons étaient des événements très rares dans ce domaine. La figure 19 montre l’augmentation de la fréquence des événements météorologiques catastrophiques dans le monde entre 1980 et 2011.

Figure 19 : La fréquence croissante des événements catastrophiques mondiaux, résumée par les compagnies d’assurance internationales.4

L'acidification des océans

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En savoir plus sur la loi d’Henry.

Un autre effet du changement climatique mondial est l’acidification des océans. L’acidification des océans est causée lorsque des concentrations plus élevées de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère se dissolvent dans les eaux océaniques. Lorsque le dioxyde de carbone se dissout, il se combine avec l’eau pour former de l’acide carbonique(H2CO3), ce qui provoque une augmentation de l’acidité de l’eau. Ce processus, expliqué par la loi d’Henry, est appelé acidification des océans et menace la vie de nombreux animaux et organismes microscopiques. Rappelons à nouveau la figure 24 du chapitre Biodiversité qui illustre les points de basculement des neuf menaces pesant sur la planète. Le changement climatique et l’acidification des océans sont répertoriés comme deux de ces menaces.

Niveaux de la mer

Comme nous l’avons appris dans la section sur les preuves du changement climatique, le niveau de la mer a augmenté au cours du siècle dernier. Les élévations du niveau de la mer les plus intenses se sont produites au cours des deux dernières décennies. Actuellement, il est prévu que le niveau des mers à travers le monde continuera d’augmenter au cours du XXIe siècle en raison de l’expansion thermique accrue des océans et de la fonte accrue des calottes glaciaires et des glaciers.

Carteret Islands
Figure 20 : Îles Carteret dans le Pacifique Sud.5

Cette élévation du niveau de la mer expose les habitants des régions côtières de faible altitude (environ 10% de la population mondiale) au risque d’intrusion d’eau de mer, d’inondation et de fortes ondes de tempête.

Pour de nombreux insulaires du Pacifique Sud, l’élévation du niveau de la mer provoque de fréquentes inondations d’eau salée qui détruisent leurs cultures et contaminent leur eau potable. En conséquence, de nombreuses personnes ont déjà abandonné leur patrie traditionnelle insulaire. La situation des habitants des îles Carteret dans le Pacifique Sud sera abordée plus en détail dans la section Changement climatique mondial et spiritualité de ce chapitre, ils ont été les premiers «réfugiés du changement climatique» au monde (figure 20).

Plantes et animaux

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Dans la prochaine section intitulée « Changement climatique mondial et action », vous découvrirez comment l’Agence américaine pour la protection de l’environnement collabore avec les populations autochtones pour en savoir plus sur les changements locaux dans la relation entre le climat et la pollinisation des plantes.

La température et la photopériode jouent un rôle important dans la détermination du moment des cycles de vie des plantes et des animaux. Alors que le climat mondial devient plus chaud, les espèces sont stressées par la température, l’eau et les extrêmes alimentaires.

En Europe du Nord, en Russie et en Amérique du Nord, par exemple, de nombreuses plantes commencent à «verdir» au printemps quelques jours plus tôt que par le passé en réponse au climat plus chaud (figure 21). Cependant, dans les régions plus éloignées de l’équateur, comme dans les pays scandinaves à 60 °N-70 °N, les températures peuvent se réchauffer plus tôt au printemps, mais la photopériode saisonnière ne changera pas. Par conséquent, la température et la photopériode deviennent asynchrones, se produisant à des moments différents. Ce décalage temporel affecte la pollinisation des cultures puisque la floraison des plantes (qui dépend de la photopériode) et l’arrivée de pollinisateurs comme les abeilles (qui dépend de la température) se produisent à des moments différents. La diminution de la pollinisation des cultures entraîne une réduction marquée de l’approvisionnement alimentaire.

Figure 21 : Changements dans le début du « verdissement » printanier de 1982 à 2007 en Amérique du Nord d’après les observations satellitaires. Les couleurs vertes représentent une tendance avancée tandis que les couleurs rouges représentent une tendance de retard. La couleur blanche indique les zones sans bonnes données ou sans changement. 6

De plus, des changements majeurs dans les dépôts de pluie et de neige affecteront grandement la faune et le succès des cultures. À mesure que les températures à la surface des terres augmentent, les terres sèchent plus rapidement et deviennent plus menacées par la sécheresse. En même temps, à mesure que la température augmente, la quantité d’humidité que l’air peut contenir augmente de façon exponentielle. Cela augmente l’intensité des précipitations. Un climat plus chaud crée ainsi à la fois des sécheresses et des inondations, qui affectent l’ensemble de la biosphère.

Figure 22 : Cette série de photographies montre de minuscules jeunes palourdes se dissolvant dans de l’eau acidifiée. Le CO2 est absorbé par l’air par l’eau de l’océan, acidifiant l’eau et réduisant ainsi la capacité des jeunes palourdes à faire pousser leurs coquilles. Comme on le voit sur les photos, où les niveaux de CO2 augmentent progressivement de gauche à droite, les palourdes de 36 jours (mesurées en microns) cultivées sous des niveaux élevés de CO2 sont plus petites que celles cultivées sous des niveaux de CO2 inférieurs.7

Comme indiqué ci-dessus, les organismes microscopiques océaniques sont menacés par l’acidification des océans qui est causée par l’augmentation des niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère en raison des émissions de combustibles fossiles. Beaucoup de ces organismes marins construisent leurs « coquilles » externes de protection à partir de carbonate de calcium (CaCO3), qui se dissout facilement dans l’eau acide, ce qui exerce une énorme pression sur ces minuscules organismes (figure 22). Étant donné que ces organismes microscopiques constituent le bas de la chaîne alimentaire, le stress exercé sur eux par l’acidification des océans a des impacts en cascade sur toute la chaîne jusqu’aux prédateurs supérieurs. Les expériences suggèrent que les récifs coralliens, les mollusques, et les oursins de mer sont particulièrement vulnérables à l’acidification. De plus, la reproduction des diatomées, un grand groupe d’algues et un producteur primaire de biomasse océanique et d’oxygène atmosphérique, est affectée négativement.

Les récifs coralliens comptent parmi les communautés de vie les plus diversifiées sur le plan biologique de la planète. Ils sont menacés non seulement par l’acidification des océans, mais aussi par le réchauffement planétaire qui fait que les coraux expulsent leurs endosymbiotes ou zooxanthelles, ce qui donne une apparence blanchie et blanche. Cela peut entraîner la perte d’un récif corallien qui autrement servirait d’habitat à une riche diversité de poissons de récifs coralliens, et servirait à protéger de nombreuses zones insulaires côtières des ondes de tempête.

Questions à considérer

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La science a fait progresser notre compréhension du changement climatique mondial. Nous comprenons ce qui motive le changement climatique et nous comprenons les impacts graves que le changement climatique a sur les processus environnementaux et les communautés humaines. Cependant, comme le dit Dale Jamieson :

. . . le problème auquel nous sommes confrontés n’est pas un problème purement scientifique qui peut être résolu par l’accumulation d’informations scientifiques. La science nous a alertés sur le problème, mais le problème concerne également nos valeurs. Il s’agit de savoir comment nous devons vivre et comment les êtres humains doivent être liés les uns aux autres et au reste de la nature. Ce sont des problèmes d’éthique.8

C’est à ces problèmes que nous nous nous orientons maintenant.