CHANGEMENT CLIMATIQUE

Objectifs

- Mieux appréhender les enjeux et les problèmes relatifs aux changements climatiques afin de prendre des décisions judicieuses.

2. Activités pratiques

-  Analyse des cas concret de changement climatique en RDC et dans le monde.

  - Travaux afin d’identifier les effets de changements climatiques dans les zones de l’Université ou pour des cas proposés aux apprenants

Définition de la climatologie .

La climatologie est une étude très scientifique du climat dans une région particulière ; la climatologie entraîne des observations et des relevés d'un maximum de paramètres possibles comme la température, les précipitations ou la vitesse maximale du vent ; ces observations et ces relevés doivent avoir été fait sur 30 ans pour avoir une idée précise sur le climat du lieu où on pratique les observations et les relevés .

•         La climatologie est certes une science différente de la météorologie mais elle est nécessaire aux météorologues pour déterminer le climat présent dans un endroit précis de la planète. Une définition de la climatologie est la bienvenue pour ensuite déterminer les climats qu'il y a en RDC et dans le monde .

Quelle est la différence entre météorologie et climatologie

•         Les mots «météorologie» (ou «météo»), «climat» et «climatologie» ont pour l'homme de la rue des définitions courantes qui sont plus restrictives que les définitions des scientifiques. Ce sont généralement ces définitions courantes qui apparaissent en premier dans les dictionnaires et encyclopédies. Les définitions scientifiques sont plus larges car l'étude des phénomènes atmosphériques amène à s'intéresser à beaucoup d'autres milieux que l'atmosphère.

«Météorologie» au sens le plus courant

«La météorologie est l'étude des phénomènes atmosphériques et de leurs lois, notamment en vue de la prévision du temps». (Petit Larousse).

•         Un dictionnaire équivalent en langue anglaise donne une définition très proche : «Meteorology: science of the weather; study of the earth'satmosphere and its change».

•         Comme indiqué dans le «Dictionnaire Culturel des Sciences» (édition du Seuil), l'acception commune tend à confondre la météo avec la prévision du temps, plus spécialement du «temps sensible» qui gouverne nos impressions humaines. C'est une définition qui ne sort du milieu atmosphérique que pour étudier ses conséquences humaines les plus directes (sols gelés, inondations, etc...).

•         «Météorologie» au sens le plus scientifique

«La météorologie est la science de l'atmosphère». Cette définition, la plus concise, est donnée par l'EncyclopediaUniversalis qui ajoute : «Plus exactement elle étudie les processus physiques qui en déterminent l'évolution et rend compte des phénomènes essentiellement observés dans sa partie la plus basse».

•         C'est presque aussi la définition que nous  avons retenue pour notre cours :

•         «Science des phénomènes atmosphériques qui permet de prévoir l’évolution du temps sur une durée courte (quelques jours) en fonction de conditions initiales bien déterminées.»

L'atmosphère étant un système ouvert, la météorologie (science de l'atmosphère) doit s'intéresser aux nombreux phénomènes interactifs avec les milieux connexes à l'atmosphère: océan, cryosphère, biosphère, surfaces continentales, espace...

      Pour étudier les processus physiques pertinents, la météorologie doit les analyser et les traiter à toutes les échelles de temps.

«Climat» et «climatologie» au sens le plus courant

D'après sa définition grecque rappelée dans le glossaire : «climat», du grec «klima» (inclinaison), en référence à l'inclinaison de l'axe de la Terre qui fait que le climat varie en fonction de la latitude, le climat est «l' ensemble des qualités de l’atmosphère d’un lieu sur une longue durée».

«Le climat est l'ensemble des phénomènes météorologiques qui caractérise l'état moyen de l'atmosphère et son évolution en un lieu donné» (Petit Larousse).

•         Un dictionnaire équivalent en langue anglaise indique : «Climate: weather conditions of a place or an area»; et : «Climatology : science of climate».

Au sens le plus restrictif le climat est donc un sous-ensemble de la météorologie, dans lequel on ne retient que les caractéristiques moyennes (sur un mois au moins), ou encore les grandes échelles temporelles (du mois jusqu'à plusieurs millions d'années). Ceci est exprimé dans le Dictionnaire Culturel des Sciences de la façon suivante (qui a l'inconvénient d'introduire une notion encore plus complexe, «l'effet papillon») : «Le climat est ce qu'il reste du temps météorologique lorsqu'on le débarrasse de ses caprices que nul ne peut prévoir au-delà de l'horizon qu'assigne l'effet papillon». Le terme de «climatologie» a eu longtemps pour les météorologistes un sens assez restrictif : l'établissement et l'étude de statistiques relatives aux éléments du climat

«Climat» et «climatologie» au sens le plus scientifique

Mais plus généralement on entend par le mot «climatologie», «la science qui donne une description systématique et une explication de la répartition des climats» (Source: EncyclopediaUniversalis).

On pourrait préciser que la climatologie cherche maintenant à expliquer non seulement la répartition géographique des climats, mais aussi leur évolution au fil des décennies et des siècles, surtout depuis qu'une évolution lente du climat de la planète (vers le réchauffement) est devenue évidente. Pour prendre en compte cette évolution lente, certains ont introduit la notion de «climatologie dynamique». Quant à l'évolution du passé, elle a fait l'objet d'un énorme travail de reconstitution de la part des historiens, glaciologues, sédimentologistes, etc..., travail documenté dans de nombreux ouvrages.

A l'échelle de la décennie ou du siècle, l'évolution de l'atmosphère est largement pilotée par celle des océans (gelés ou pas), des surfaces continentales (couvertes de glace ou pas) et de toute la biosphère. Elle dépend aussi dans une plus faible mesure de facteurs astronomiques tels que l'évolution du rayonnement solaire ou des caractéristiques géométriques de l'orbite terrestre. Pour étudier, comprendre et prévoir l'évolution du climat (souvent en s'aidant de la modélisation numérique), le scientifique est amené à traiter beaucoup de processus physiques extérieurs à l'atmosphère, y compris par exemple ceux affectant l'océan profond et l'hydrologie (lacs, fleuves, glaciers, réserves continentales d'eau profonde) , en fait tous les processus affectant ce qu'on appelle « le système climatique ».

•         Pour le météorologiste chargé de la prévision du temps à quelques jours d'échéance, il n'est pas nécessaire de s'intéresser en détail à tous ces milieux connexes à l'atmosphère, vu qu'ils évoluent beaucoup plus lentement que l'atmosphère elle-même. On peut alors se contenter de modéliser très simplement ces milieux connexes. Ainsi, dans les modèles de prévision opérationnels l'état de l'océan est supposé constant (y compris pour sa température de surface qui pilote directement l'échange d'énergie océan-atmosphère). Sur les continents, la plupart des variables sont aussi maintenues constantes dans un modèle de prévision (végétation, étendue des glaciers, état du sol...), à l'exception notable de la température et de l'humidité des surfaces continentales qui peuvent présenter de fortes variations diurnes, ainsi que de l'épaisseur du manteau neigeux lorsqu'il recouvre le sol.

Ainsi l'ensemble des processus physiques intéressant le météorologiste est souvent plus restreint que celui intéressant le climatologiste. Le «système météorologique» (limité à la prévision du temps) peut donc être vu comme un sous-ensemble du «système climatique», contrairement à l'acception courante du mot «climat» qui peut être vu comme un sous-ensemble de la météorologie

Qu’est ce que le climat

•         Le climat est le temps météorologique moyen qu’il fait en un lieu ou sur une région. Il est donc caractérisé par l’ensemble des paramètres météorologiques qui permettent de décrire le « temps qu’il fait » : température, humidité, pression atmosphérique, précipitations (quantité et type), vent, nébulosité (quantité et qualité), en sont les principaux.

•         Chacun des ces paramètres est à son tour caractérisé par ses valeurs statistiques : moyenne, fréquence, écart type, etc...  On essaye ensuite de trouver des zones au sein desquelles ces différents paramètres sont voisins, cela permet de définir un climat : océanique, continental, méditerranéen, tropical sec, équatorial, montagne tempéré etc.

•         Dans ces conditions lorsque l’on parle de modification du climat on parle de l’évolution de l’ensemble de ces paramètres, la température moyenne n’étant que l’un d’entre eux. On sait par exemple que dans les régions tropicales et équatoriales, parler de la température moyenne en un point, n’a pas beaucoup de sens, du point de vue de la caractérisation du climat, si l’on ne l’accompagne pas de données sur le régime pluviométrique. De la même façon la quantité de précipitations sur Lubumbashi et sur Likasi sont à peu près identiques, par contre le climat de ces deux villes est très différent, si l’on tient compte de la distribution dans le temps des dites précipitations. Dans ces conditions il est bien évident que lorsqu’un climatologiste parle de réchauffement de la planète c’est qu’il donne un des paramètres et il sous entend que les autres paramètres vont aussi se modifier.

Comment le climat est influencé

•         En particulier les variations dans l’occurrence des phénomènes extrêmes : vagues de chaleur, de froid, de précipitations, cyclones et tempêtes tropicales etc., font partie des paramètres aux quels le climatologiste s’intéresse. Pour illustrer ce propos, il faut rappeler que le GIEC, est le Groupe Intergouvernemental d' Expert sur l'Évolution du Climat et non sur le réchauffement de la planète.

•         C’est l’énergie que la terre reçoit du soleil qui fait fonctionner le système climatique. Le mot climat vient de «klima» en grec qui veut dire inclinaison , ici celle du soleil par rapport au zénith qui explique les grandes différences de climat en fonction de la latitude : plus les rayons solaires font un angle important avec la verticale du lieu (zénith) et moins la surface unité de la terre reçoit d’énergie.
Si l’axe de rotation de la terre était perpendiculaire au plan de son orbite autour du soleil il n’y aurait pas de saison car l’énergie moyenne reçue du soleil en un point serait constante. Comme l’axe de rotation de la terre est incliné (environ 23°) la hauteur atteinte par le soleil et donc l’énergie reçue en un point varie au cours de l’année.

Les climats de la terre résultent de la combinaison de trois phénomènes :

•         La répartition sur le globe de l’énergie reçue du soleil

•         La manière dont l’atmosphère et l’océan redistribuent l’énergie reçue

•         L’intensité de l’absorption par l’atmosphère du rayonnement infra rouge émis vers le ciel par la surface de la terre (effet de serre).

Où sont émis les gaz à effet de serre ?

Faible niveaud’émissions

Niveau d’émissionsélevé

Faiblesémissions en Afrique

Les variations naturelles

Outre les variations de l’énergie rayonnée par le soleil (qu'on observe de manière cyclique sur des périodes de 11ans, 80 ans et au-delà) la répartition de l’énergie solaire reçue sur terre en fonction de la latitude dépend de trois paramètres astronomiques principaux qui varient avec des cycles de quelques ou plusieurs dizaines de millénaires :

•         L’inclinaison de l’axe de rotation de la terre sur son orbite qui explique les saisons ne sont pas constantes

•         L’excentricité de l’orbite de la terre varie. La terre décrit autour du soleil une orbite qui n’est pas toujours la même ; c’est une ellipse dont la forme n’est pas constante : elle est plus ou moins allongée si bien que l’évolution de la distance de la terre au soleil au cours d’un cycle annuel n’est pas constante.

•         La précession des équinoxes. Non seulement la forme de l’ellipse est variable mais encore son orientation n’est pas constante si bien par exemple qu’en ce moment la terre est à son point le plus proche du soleil début Janvier alors que dans quelques milliers d’années elle le sera en juin.

C’est la combinaison de ces cycles qui explique l’alternance entre périodes glaciaires et interglaciaires (cycle de Milankovitch). Ils ne sont pas en phase ce qui signifie que l’on ne retrouve jamais deux cycles identiques. Les circulations atmosphériques et océaniques et la composition de l’atmosphère (teneurs en gaz à effet de serre : CO₂, Méthane) dont dépendent aussi les climats réagissent aux variations des paramètres astronomiques. Dans ces conditions on peut dire que, si les grandes tendances liées en particulier aux variations des paramètres astronomiques, sont plus ou moins cycliques, les mécanismes mis en oeuvre dans l'élaboration des climats sur terre ne tendent pas à ramener celui-ci vers une position moyenne stable : il s'agit plutôt de variations qui ont pour conséquences quelques grands traits communs mais pas un rappel vers une position stable. 

L’action de l’homme

Depuis le début de l’ère industrielle, l’humanité émet dans l’atmosphère des quantités importantes de gaz à effet de serre qui absorbent une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre. Cette dernière, pour continuer à évacuer une énergie égale à la fraction de l’énergie solaire qu’elle absorbe, est donc contrainte de se réchauffer pour émettre davantage de rayonnement. Le phénomène d’effet de serre est en lui-même naturel. Si l’atmosphère de notre planète n’avait pas contenu de gaz carbonique, le plus important des gaz concernés, sa température aurait été de 30 degrés inférieure à celle que nous connaissons.

Cependant, comme l’avait prévu Arrhénius en 1896, l’homme ne peut changer la composition de l’atmosphère de sa planète sans en changer le climat. Or il émet actuellement par an plus de 6 milliards de tonnes du carbone qui étaient stockés dans son sous-sol depuis les temps géologiques et si l’océan et la végétation absorbent environ la moitié de ce carbone, l’autre moitié reste dans l’atmosphère et y provoque une augmentation de 0,5 % par an de la concentration de CO₂. Les émissions croissent régulièrement et il faut s’attendre à un réchauffement de la planète de plusieurs degrés en moyenne mondiale. Le rythme de cette évolution dépendra de notre capacité à maîtriser nos émissions. En tout état de cause, un réchauffement notable est inéluctable et se maintiendra pendant des millénaires sans aucun espoir de retour à des températures à l’échelle des générations à venir.
Seule notre sagesse permettra de limiter l’amplitude d’un phénomène tendanciel à l’échelle humaine.

Quels sont les secteurs qui produisent des gaz à effet de serre ?

Mondialement le GIEC estime qu’environ 17,5% des émissions proviennent du secteur de la foresterie et du changement d’affectation des terres(déforestation)

En définitive, Le terme «changements climatiques» dans la CCNUCC désigne des changements de climat qui sont attribués directement ou indirectement à une activité humaine altérant la composition de l’atmosphère mondiale …

-Dans les travaux du GIEC, le terme "changement climatique" fait référence à tout changement dans le temps, qu'il soit dû à la variabilité naturelle ou aux activités humaines.

L’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère qui s’est accélérée depuis le début de l’ère industrielle cause un réchauffement climatique.

Aujourd’hui:  plus d’émissions de GES que ce que la terre est capable de résorber pour maintenir l’équilibre.

D’où le réchauffement planétaire et le changement climatique.