A6 Changement climatique accéléré

Topique

Le changement climatique anthropique actuel constitue une anomalie exceptionnelle au sein de l'Holocène, soit les 11 700 dernières années de l'histoire climatique de la Terre. Le rythme de réchauffement observé, proche de 0,18 °C par décennie depuis 1970 et de 0,2 °C par décennie entre 2010 et 2020, dépasse en ampleur et en rapidité les changements naturels observés lors de périodes comparables de l'Holocène. Cette tendance ne se limite pas à la température de surface : le réchauffement des océans, l'élévation du niveau de la mer, l'augmentation de la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, l'acidification des océans, l'augmentation de la vapeur d'eau atmosphérique et les modifications des phénomènes climatiques extrêmes présentent tous des tendances cohérentes, distinctes de la variabilité interne naturelle du système climatique.

La cause physique fondamentale est le forçage radiatif anthropique, proche de 2,7 W/m² au-dessus des niveaux préindustriels. Son principal composant est le dioxyde de carbone (environ 1,8 W/m²), suivi du méthane (environ 0,5 W/m²) et du protoxyde d'azote (environ 0,2 W/m²). Une partie de ce réchauffement est compensée par les aérosols anthropiques, dont le forçage radiatif négatif est estimé entre 0,5 et 1,5 W/m². Les aérosols masquent ainsi une fraction du réchauffement que les seuls gaz à effet de serre produiraient.

Le système climatique ne réagit pas instantanément au forçage. La sensibilité climatique transitoire décrit le réchauffement pendant que le forçage continue d'augmenter et que les composantes lentes du système, notamment l'océan profond, n'ont pas encore atteint l'équilibre. La sensibilité climatique à l'équilibre, quant à elle, représente le réchauffement final qui serait atteint si le forçage restait constant pendant une période suffisamment longue. Cette dernière est plus importante car elle intègre les processus lents qui n'ont pas encore pleinement développé leurs effets lors de la réponse transitoire.

La relation entre les émissions et le réchauffement permet de définir le budget carbone restant : la quantité maximale supplémentaire de dioxyde de carbone qui peut être émise tout en maintenant une certaine probabilité de ne pas dépasser un seuil de réchauffement, par exemple 1,5 °C ou 2 °C au-dessus des niveaux préindustriels. Ce constat repose sur la relation quasi linéaire entre les émissions cumulées de CO₂ et l'augmentation de la température mondiale. De manière générale, plus la quantité totale de dioxyde de carbone émise est importante, plus le réchauffement qui en résulte est marqué. Par conséquent, chaque émission supplémentaire consomme une partie du budget carbone disponible et réduit la marge restante avant d'atteindre un certain seuil de température.

Le réchauffement d'origine anthropique modifie également les phénomènes climatiques extrêmes. À mesure que la température moyenne du système augmente, la distribution de nombreuses variables météorologiques se modifie, rendant plus fréquentes des conditions chaudes auparavant rares et permettant une augmentation des valeurs extrêmes. Les changements du système climatique peuvent également modifier la variabilité, et donc la fréquence et l'intensité, de certains événements extrêmes. Il existe donc une relation directe entre les émissions, le forçage radiatif, le réchauffement et les risques climatiques. Les activités humaines augmentent les concentrations de gaz à effet de serre, modifiant le bilan radiatif de la planète, et le système climatique réagit par un réchauffement qui se produit à différentes échelles de temps. L'accumulation des émissions détermine l'ampleur de la hausse des températures et, par conséquent, la part du budget carbone restant disponible. Parallèlement, ce réchauffement modifie progressivement les conditions climatiques et la fréquence des phénomènes extrêmes. Le budget carbone restant permet ainsi de lier directement un objectif de température mondiale à la quantité cumulée de CO₂ qui peut encore être émise avant d'être dépassée.

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