A part la possibilité d'une augmentation des tempêtes, quels sont les autres risques ?

Le climat comporte beaucoup de phénomènes que l'on qualifie de "non linéaires". Cela signifie que la "réponse" d'un phénomène à une perturbation donnée n'est pas nécessairement proportionnelle à la perturbation.

Au sein de cet ensemble, il existe notamment des phénomènes à effets de seuil : tant que l'on est en-dessous du seuil, une petite perturbation supplémentaire engendre un effet supplémentaire faible, mais si cette petite perturbation fait passer un seuil, alors il se passe des choses totalement disproportionnées avec la cause.

Un exemple de système à effet de seuil est tout simplement.... un élastique : on le tire un peu, il s'allonge. On le tire plus fort, et il s'allonge encore. On peut continuer, ainsi, à le tirer de plus en plus fort, et il s'allongera toujours un peu plus, jusqu'au moment où....il cassera.

Ainsi, la dernière "perturbation", c'est à dire le fait de l'avoir tiré un peu plus que la tension que l'on exerçait juste avant, a eu un résultat qui n'était plus proportionnel à l'effet : l'élastique a cassé au lieu de s'allonger un peu plus.

Notre système climatique est rempli de tels phénomènes à effet de seuil. Et nous ne savons pas grand'chose des seuils auxquels une des composantes peut "casser". Il en va ainsi de la circulation océanique, des courants d'altitude, de la trajectoire des dépressions, de l'écoulement des glaciers....

C'est dire la difficulté que l'on a à prévoir l'avenir. Tout ce qui suit n'est donc absolument pas prédictif, toutefois il faut se garder, parce que l'on ne sait pas quantifier les risques, de penser qu'ils sont nuls.

Les études du passé ont montré qu'il s'était déjà produit - sur les derniers 100.000 ans - des "surprises" climatiques, caractérisées, sur une zone donnée (en général un hémisphère, mais cela a pu concerner la Terre entière), par une augmentation très forte (près de 10°C) et très rapide (en quelques dizaines d'années) des températures moyennes, et par une variation aussi rapide voire plus du cycle de l'eau.

Il est probable que ces "surprises" aient été liées à des modifications de courants marins, elles-mêmes provoquées par de gigantesques largages d'icebergs par le Groenland. Ces icebergs ont apporté de grandes quantités d'eau douce dans les mers froides, rendant l'eau moins salée et donc moins dense, ce qui l'empêche de plonger vers les profondeurs, bloque les courants qui vont de la surface vers le fond, et perturbe de proche en proche toute la circulation océanique mondiale (voir page sur les courants).

Or une augmentation importante des précipitations sur l'Atlantique Nord, considérée comme probable dans le cadre de la poursuite de l'évolution en cours, aurait des conséquences voisines (apport important d'eau douce).

De telles "surprises" ne sont donc absolument pas à exclure dans le cadre du réchauffement en cours et restent par nature assez imprévisibles. Si un tel phénomène se produisait, l'Europe pourrait être plongée en quelques décennies dans des conditions climatiques très froides (6 °C de température moyenne en moins ; un âge glaciaire c'est 10 °C en moins en Europe). Il s'agirait bien entendu d'une catastrophe majeure.

Toutes les espèces végétales ne se portent pas bien partout : un palmier en Norvège ou un chêne au Sahel ne se plairont pas beaucoup. On constate assez facilement sur le diagramme ci-dessous qu'en fait les types de végétation sont fonction de ce qu'il pleut et de la température qu'il fait.

En outre, on verra aussi qu'ils sont beaucoup plus sensibles à la quantité d'eau disponible qu'aux températures moyennes : si les précipitations se modifient (on se déplace alors sur l'axe horizontal), on passe rapidement d'un type de végétation à un autre. Dit autrement, cela signifie que des variations de température ne sont pas nécessairement dramatiques pour la végétation, du moins tant que l'on reste dans les limites de quelques degrés, alors que des variations de précipitations peuvent très vite l'être.

Types de végétation possibles en fonction des précipitations annuelles moyennes et des températures moyennes

Qu'est-ce que le changement climatique peut provoquer pour les plantes, et, en conséquence, pour les écosystèmes ?

il peut provoquer des déplacements d'aires favorables trop vite pour que la régénération naturelle puisse suivre.

Un déplacement d'aire favorable signifie que la région où il fait "bon vivre" pour un végétal change de lieu. Si elle se déplace lentement ce n'est pas très grave : la population de végétaux se déplace aussi et survit (cf. ci-dessous). Si l'aire favorable se déplace trop bruquement, la population disparaît car elle n'a pas le temps de se reproduire et de migrer avant que les conditions ne cessent d'être favorables.

On a représenté ci-dessous le déplacement d'une zone favorable, en dessinant, dans deux cas de figure, l'endroit où elle se tient actuellement, l'endroit où elle se tient au moment où les graines semées aujourd'hui ont produit des plantes sexuellement matures (dans M années), et au moment où les plantes issues elles-mêmes des graines germées sont devenues sexuellement matures (dans 2M années).
Faible vitesse de déplacement : chaque fois, les plantes sur le bord droit de la zone favorable ont le temps de produire des graines et les plantes issues des graines de regermer à leur tour avant que l'endroit où elles se situent ne cesse d'être favorable. La population survit et se déplace.	Forte vitesse de déplacement : au moment où les plantes issues des graines plantées aujourd'hui arriveront à maturité sexuelle, la zone aura cesse dêtre favorable en totalité : la population s'éteint.

Selon les espèces, les "vitesses de migration" maximales varient de 4 à 200 km par siècle. La vitesse limite de déplacement est d'autant plus faible que la plante vient à maturité tardivement et que...ses graines sont lourdes (donc ne peuvent pas aller naturellement très en dehors de la zone favorable du moment) ; les chênes (maturité à 50 ans, graines lourdes) sont un exemple typique d'espèce à vitesse de migration lente.

Or selon le GIEC un réchauffement de 3° C équivaut, pour les zones tempérées, à un déplacement d'aire favorable vers le Nord de 500 km environ. 3° C en un siècle - évolution médiane de la fourchette de 1 à 6°C actuellement prévue - engendre donc une vitesse de déplacement bien supérieure aux 200 km maximals indiqués plus haut. En outre il est probable que les les continents, qui n'ont pas la capacité d'amortissement thermique des océans, connaîtront des augmpentations de température plus rapides. De nombreuses espèces naturelles - dont les arbres, et les écosystèmes forestiers attachés - pourraient donc dépérir en cas de modification climatique brutale. Il semblerait d'ores et déjà que certaines zones forestières boréales soient menacées.

Comme cas particuliers de déplacement d'aire favorable, on peut citer :

un temps devenant trop sec (risque de désertification ; il y a 8.000 ans le Sahara était un endroit couvert d'une abondante végétation; des modifications de grande ampleur existent donc)

l'absence d'hiver : la vernalisation (exposition au froid pendant l'hiver) est indispensable à certaines plantes des moyennes lattitudes pour pouvoir germer et se reproduire, et par ailleurs l'hiver est aussi fort utile à beaucoup de végétaux des mêmes lattitudes pour...se protéger des insectes ravageurs, tués par le froid, et qui prolifèrent sinon.

un temps devenant trop riche en phénomènes extrêmes, qui détruisent physiquement les végétaux et dégradent le sol.

Un changement climatique peut augmenter la compétition d'autres espèces : par exemple, les conditions peuvent devenir particulièrement favorables pour des micro-organismes provoquant des maladies (champignons, microbes...), et pour des ravageurs du monde animal, notamment les insectes.

Un changement climatique peut provoquer des conditions favorables à une aggression humaine, notamment l'incendie en cas de sécheresse (n'oublions pas que la majeure partie de la Terre est peuplée d'hommes !),

Un changement climatique peut plus généralement déstabiliser l'équilibre d'un écosystème ce qui peut apauvrir sa biodiversité voire, dans les cas les plus défavorables, le tuer.

L'agriculture est un cas particulier de végétation, donc tout ce qui est dit ci-dessus s'applique, avec toutefois une atténuation car l'homme peut partiellement remédier à certains désordres climatiques (par l'irrigation, la culture sous serre).

Toutefois, elle présente une vulnérabilité supplémentaire, c'est que, dans les pays développés, elle est devenue spécialisée, c'est à dire qu'elle est très performante à l'intérieur d'un crénau de conditions climatiques données, mais ses performances diminuent très vite si l'on sort de ce créneau.

En outre l'essentiel de l'agriculture est concentrée sur un faible nombre d'espèces (blé, maïs, etc).

Elle est donc particulièrement vulnérable en cas de forte variabilité du climat, ou d'apparition de ravageurs particulièrement bien adaptés à une espèce donnée.

Comme on l'a vu plus haut, le changement climatique ne se bornera probablement pas à une évolution des températures : les précipitations vont aussi se modifier. Cela peut affecter les écosystèmes aquatiques.

Les écosystèmes aquatiques et les populations piscicoles pourraient souffrir d'une alternance de fortes précipitations et de périodes sèches,

Les changements dans les écosystèmes aquatiques pourraient avoir un impact sur la disponibilité de la ressource en eau.

Un changement climatique peut avoir deux effets.

D'une part il peut modifier la répartition de la mortalité au cours des saisons. Actuellement on meurt plutôt en hiver, avec un second pic l'été, particulièrement saillant durant les périodes caniculaires. Un réchauffement global provoquerait un renforcement du maximum estival et probablement une légère augmentation de la mortalité totale.

Surtout il déplace - et rend plus favorables - les zones propices à la propagation des maladies à parasites transportés par les moustiques :

Un réchauffement - dans certaines limites - de la température favorise par exemple le développement rapide - et donc le potentiel épidémique - du paludisme, qui est déjà l'une des premières causes de mortalité de l'homme sur la planète (ci-dessous)

Mais les moustiques sont aussi les vecteurs d'autres maladies : dengue, fièvre jaune, fièvre de la vallée du rift... dont les conséquences possibles sur des populations nouvellement concernées (donc n'ayant pas un bon système de défense) pourraient être très importantes.

Il est possible - les études démarrent tout juste - que l'augmentation de la température globale, en chauffant le vaste bouillon de culture que représente notre planète, favorise les mutations plus rapides des micro-organismes et, partant, augmentent la probabilité de voir apparaître des virus ou microbes pathogènes nouveaux.

Il convient de noter que l'organisation du monde moderne, en regroupant les hommes dans les villes (où cela va plus vite de les contaminer en série) et en développant massivement le transport aérien (qui favorise les déplacements rapides d'un continent à l'autre des éventuels micro-organismes pathogènes, outre que c'est un contributeur significatif aux émissions de gaz à effet de serre) nous rend plus vulnérables à l'apparition de nouvelles souches d'agents pathogènes.

Par suite de la dilatation des océans sous l'effet de la chaleur (l'eau chaude occupe un peu plus de volume que l'eau froide) et de la fonte des glaces polaires (sous l'effet de la chaleur aussi, nous avons vu que la température allait particulièrement augmenter au niveau du Pôle Nord), leur niveau va monter.

Toutefois cette augmentation du niveau des océans n'est pas considérable : elle ne ferait "que" 1 mètre à l'horizon d'un siècle (cf. ci-dessous)

Elévation du niveau des mers en fonction des années, selon les scénarios d'émission Source : GIEC

Cela peut poser les problèmes aux zones côtières, où vivent 50% de l'humanité : invasion par la mer de zones d'estuaires (biologiquement très riches et souvent cultivées), augmentation significative des risques d'inondation lors de tempêtes, etc,

Mais, sans verser dans le cynisme, ce risque n'est probablement pas de même nature que les autres : à la différence des risques ci-dessus, qui sont susceptibles de mettre en péril l'humanité toute entière (un virus invincible ou la désertification des 3/4 de la planète sont un péril pour l'humanité dans son ensemble), une élévation de 1 m du niveau de la mer est gênante mais pas dramatique. En un siècle on aurait largement le temps de construire les digues appropriées. Le fait que quelques états polynésiens se retrouveraient sous l'eau ne constitue pas une menace de même nature que les risques précédemment cités, ou ceux qui suivent.

On connait au moins deux risques dans ce domaine :

au sein des océans, les courants verticaux (thermohalins, thermoclins) ont notamment pour effet de ramener des profondeurs les sels minéraux qui contribuent à nourrir le plancton dans les eaux de surface baignées par la lumière (on parle de zone photique), ce qui permet de démarrer la chaîne alimentaire, et ils ont également pour conséquence l'oxygénation des fonds.

S'ils venaient à s'affaiblir fortement, cela pourrait mettre en péril toute la chaîne alimentaire des milieux marins du large. C'est exactement ce qui se passe à l'échelle locale pour El Niño, période pendant laquelle des eaux habituellement poissonneuses au large du Pérou deviennent désertées par la faune, à cause d'un modification du courant thermoclin local.

les bancs de corail, qui sont un composant clé de la majeure partie des écosystèmes marins côtiers des tropiques, sont très sensibles aux variations de température : quelques degrés en plus leur sont généralement fatals (ils blanchissent puis meurent pareil cas). Or comme nous aurons beaucoup de mal à éviter que la température planétaire n'augmente pas de 1,5 à 2 °C au moins, il est légitime de se demander si ils ne sont pas d'ores et déjà condamnés à l'horizon d'un siècle ou deux.

Il est difficile d'imaginer les réactions en chaîne qui pourraient suivre, tant les espèces sont parfois interdépendantes, les plus visibles n'étant pas nécessairement les plus "indispensables" (par exemple la simple disparition des abeilles sous nos lattitudes serait probablement fatale à bon nombre d'espèces, et, moins visibles encore, certains microbes du sol qui permettent à l'azote de s'y fixer sont indispensables à la végétation).

Il s'agit là d'une interaction pouvant paraître étonnante : comment le changement climatique peut-il agir sur la "couche d'ozone" ? Le système de dominos fonctionne de la manière suivante :

certaines émissions humaines (les CFC) dégradent l'ozone stratosphérique (celui de la fameuse "couche d'ozone") à cause du chlore que ces composés libèrent dans la haute atmosphère. Il s'agit d'un phénomène se produisant en permanence.

mais ce phénomène peut se trouver particulièrement amplifié dans certaines conditions, et cause alors le fameux "trou d'ozone". Il faut pour cela :

une absence de soleil pendant une période un peu longue, suivie d'une réapparition du soleil,

des températures très basses (de l'ordre de -80°C) dans la stratosphère,

un confinement des masses d'air sans grand échange avec le reste de l'atmosphère.

Pratiquement, il n'y a pour le moment qu'un seul endroit où de telles conditions sont réunies : au-dessus du Pôle Sud, pendant l'hiver austral. Est-ce à dire que l'on ne risque rien ailleurs ? Pas tout à fait : la destruction de l'ozone au-dessus du Pôle Sud entraîne une diminution générale tout autour de la Terre par suite du brassage de l'atmosphère.

or si l'effet de serre de la partie basse de l'atmosphère augmente, cela diminue l'apport d'énergie à la stratosphère qui va avoir tendance à se refroidir en moyenne, et donc atteindre plus tôt dans l'hiver (et jusqu'à plus tard) des températures très basses.

Le graphique ci-dessus représente l'évolution des températures dans l'atmosphère en fonction de l'altitude (en vertical) et de la latitude (en horizontal). Plus on va vers le rouge et plus cela se réchauffe, et plus on va vers le violet et plus cela se refroidit. On voit clairement que les plus hautes couches de l'atmosphère se refroidissent partout : en particulier, le "réchauffement" climatique refroidira la stratosphère au-dessus des pôles (la stratosphère débute à environ 0,2 sur l'échelle de gauche, qui est graduée non en kilomètres d'altitude mais en bars : la pression décroit quand on s'élève ; à 0 on est sorti de l'atmosphère). Source : IPSL

Cela va donc entraîner une augmentation de la période où la destruction de l'ozone stratosphérique sera possible, et par contrecoup une diminution globale de l'ozone stratosphérique.

Mais, puisqu'il est maintenant interdit d'émettre des CFC, y-a-t-il encore du chlore dans la stratosphère ? Hélas oui : les CFC ont une durée de vie très longue (des dizaines à des centaines d'années) et la concentration de CFC est encore proche du maximum jamais atteint. En outre on trouve un peu de chlore dans la stratosphère de manière parfaitement naturelle.

Par un "effet domino", on voit donc que le changement climatique risque donc d'entraîner une diminution supplémentaire de la couche d'ozone. Il faut savoir que - cas extrême impossible à court terme, heureusement - si la couche d'ozone disparaissait totalement, toute vie finirait probablement par être rapidement éradiquée ailleurs que sous l'eau.

Des modifications climatiques de grande ampleur, selon la région où elles surviendraient, pourraient déséquilibrer ou achever de déstabiliser un équilibre géopolitique local déjà instable et favoriser des évolutions propices aux conflits :

migrations excessives,

luttes pour la possession des nouvelles zones favorables,

refus obstiné de certains états de réduire leurs émissions alors que d'autre commencent à prendre de plein fouet les conséquences d'un changement climatique,

et ce dans un monde ou les armes de destruction massive tendent à se banaliser.

Il est probablement inutile de se livrer à un inventaire détaillé des scénarios catastrophe possibles, mais s'il est vrai que le pire n'est jamais sûr, y penser et s'y préparer à l'avance est généralement le plus sûr moyen de l'éviter...

Certains des risques mentionnés ci-dessus peuvent se révéler très brusquement, de même que les conséquences d'un phénomène El Nino peuvent se manifester de façon très brusque (déclenchement d'incendies et d'inondations, par exemple).

Nous avons vu que, selon les modèles, le changement que nous imprimons au climat n'a pas son équivalent dans le passé observable. En outre il y a un effet retard de quelques siècles entre le moment ou nous arrêtons de mettre du CO2 dans l'atmosphère et le moment où les températures se stabilisent (et encore plus longtemps avant que les perturbations apportées au climat se stabilisent).

Il n'est donc pas possible de dire à quel moment nous aurons éventuellement "dépassé le seuil de risque tolérable" pour l'une ou l'autre de ces conséquences possibles, ni même de dire si nous ne l'avons pas déjà dépassé.

Pour en savoir plus (pour lecteur un peu averti) :

- télécharger (en Français), au format PDF, le résumé des décideurs du groupe 2 du GIEC : The regional impacts of Climate Change, an assment of vulnerability.

- consulter (en Anglais) un exposé du GIEC sur les divers phénomènes non linéaires qui seraient susceptibles de se "dérégler" dans le cadre d'un réchauffement climatique

- consulter (en Anglais) un papier du GIEC sur l'impact du changement climatique sur la biodiversité.