2-3 Sensibilité du climat et
rétroactions
La sensibilité du climat à l'équilibre
est un indicateur de la réponse du système climatique à un
forçage radiatif constant. Elle est défi nie comme le
réchauffement moyen à l'équilibre à la surface du
globe sous l'effet d'un doublement de la concentration de CO2. Les
progrès réalisés depuis le troisième Rapport
d'évaluation permettent d'affirmer qu'elle se situe probablement
entre 2 et 4,5 °C, la valeur la plus probable s'établissant
à 3 °C environ, et qu'il est très improbable
qu'elle soit inférieure à 1,5 °C. Des valeurs nettement
supérieures à 4,5 °C ne peuvent être exclues, mais la
concordance des modèles et des observations n'est pas aussi bonne pour
ces valeurs. Les rétroactions peuvent amplifier ou atténuer la
réponse à un forçage donné. L'émission
directe de vapeur d'eau (un gaz à effet de serre) liée aux
activités humaines joue un rôle négligeable dans le
forçage radiatif. Ainsi, l'augmentation de la concentration de vapeur
d'eau dans la troposphère sous l'effet de l'accroissement de la
température moyenne à la surface du globe représente non
pas un facteur de forçage du changement climatique, mais une
rétroaction positive essentielle. Les variations de la concentration de
vapeur d'eau, qui constituent la principale rétroaction influant sur la
sensibilité du climat à l'équilibre, sont aujourd'hui
mieux connues qu'à l'époque du troisième Rapport
d'évaluation. Les rétroactions liées aux nuages restent la
plus grande source d'incertitude. Les schémas spatiaux de la
réponse climatique dépendent dans une large mesure des processus
et rétroactions climatiques. Par exemple, les rétroactions
relatives à l'albédo des glaces de mer ont tendance à
renforcer la réponse aux hautes latitudes. Le réchauffement nuit
à la fixation du CO2 atmosphérique dans les terres
émergées et les océans, augmentant ainsi la partie des
émissions anthropiques qui reste dans l'atmosphère. Cette
rétroaction positive du cycle du carbone renforce l'accroissement de CO2
atmosphérique et entraîne des changements climatiques plus
importants pour un scénario démissions donné. Cependant,
la vigueur de cet effet de rétroaction varie considérablement
selon les modèles.
2-4 Attribution des chengements climatiques
L'attribution évalue d'une part la concordance
quantitative entre les changements observés et les réponses
anticipées aux facteurs de forçage externes (tels que les
variations de l'éclairement énergétique solaire ou les GES
anthropiques) et, d'autre part, l'absence de concordance de ces changements
avec d'autres explications physiques plausibles. L'essentiel de
l'élévation de la température moyenne du globe
observée depuis le milieu du XXe siècle est très
probablement attribuable à la hausse des concecntrations de GES
anthropiques.8 Cette constatation marque un progrès par rapport à
la conclusion du troisième Rapport d'évaluation, selon laquelle
« l'essentiel du réchauffement observé au cours des 50
dernières années est probablement dû à
l'accroissement de la concentration de GES » (figure 2.5).
Le réchauffement général observé
de l'atmosphère et de l'océan ainsi que la perte de masse
glaciaire confirment qu'il est extrêmement improbable que les
changements climatiques planétaires des 50 dernières
années puissent s'expliquer sans forçages externes, et que,
très probablement, ils ne sont pas seulement dus à des
causes naturelles connues. Durant cette période, le forçage total
produit par l'activité volcanique et solaire aurait probablement
dû refroidir le climat, et non pas le réchauffer. Un
réchauffement du système climatique a été
décelé dans les variations de la température à la
surface du globe, dans l'atmosphère et dans les premières
centaines de mètres de profondeur des océans. Le schéma de
réchauffement troposphérique et de refroidissement
stratosphérique, tel qu'il a été observé, est
très probablement dû à l'influence
conjuguée de l'augmentation des GES et de l'appauvrissement de la couche
stratosphérique d'ozone. Il est probable que l'accroissement
des concentrations de GES aurait, à lui seul, provoqué un
réchauffement plus important que celui qui a été
observé, car les aérosols volcaniques et anthropiques ont
neutralisé une partie du réchauffement qui se serait autrement
produit. Il est probable que tous les continents, à
l'exception de l'Antarctique, ont généralement subi un
réchauffement anthropique marqué depuis cinquante ans (figure
2.5).
Seuls les modèles qui tiennent compte des
forçages anthropiques parviennent à simuler les configurations du
réchauffement observées, dont un réchauffement plus
important au-dessus des terres émergées qu'au-dessus des
océans, et leurs variations. Aucun modèle couplé du climat
mondial ne tenant compte que des seuls forçages naturelsn'a reproduit
les tendances moyennes au réchauffement propres aux différents
continents (à l'exception de l'Antarctique) pour la seconde
moitié du XXe siècle. Il reste malaisé de simuler et
d'attribuer les variations de température observées à des
échelles plus réduites.
La variabilité naturelle du climat, relativement
importante à ces échelles, ne permet guère de mettre en
évidence les changements anticipés dus aux forçages
externes. Le rôle que joue l'augmentation de concentration des GES dans
les variations de température observées à petite
échelle est également difficile à estimer en raison de
l'incertitude liée aux forçages locaux (tels que ceux produits
par les aérosols et les changements d'affectation des terres) et aux
rétroactions
Grâce aux progrès accomplis depuis le
troisième Rapport d'évaluation, il est possible de déceler
l'incidence des activités humaines sur d'autres aspects du climat que la
température moyenne, notamment sur les extrêmes de
température et les configurations des vents. Les températures des
nuits les plus chaudes et les plus froides et celles des journées les
plus froides ont probablement augmenté en raison de
forçages anthropiques. Il est plus probable qu'improbable que
ces forçages ont accru le risque de vagues de chaleur. De plus, les
forçages anthropiques ont probablement concouru au changement
de la configuration des vents, qui a modifié la trajectoire des
tempêtes extratropicales et le régime des températures dans
les deux hémisphères.
Cependant, les variations observées dans la
circulation de l'hémisphère Nord sont plus importantes que celles
simulées par les modèles en réponse à
l'évolution des forçages au XXe siècle. Il est
très probable que la réponse aux forçages
anthropiques a contribué à l'élévation du niveau de
la mer pendant la seconde moitié du XXe siècle. Certains
éléments probants attestent une incidence climatique d'origine
humaine sur le cycle hydrologique, et notamment sur l'évolution des
configurations à grande échelle observées des
précipitations terrestres au cours du XXe siècle.
Il est plus probable qu'improbable que les
activités humaines ont contribué à une tendance
générale à la progression de la sécheresse depuis
les années 1970 et à une augmentation de fréquence des
épisodes de fortes précipitations.
Il est probable que le réchauffement
anthropique survenu depuis trente ans a joué un rôle notable
à l'échelle du globe dans l'évolution observée de
nombreux systèmes physiques et biologiques. Une synthèse d'un
certain nombre d'études met clairement en évidence qu'il est
très improbable que la variabilité naturelle des
températures ou des systèmes puisse expliquer à elle seule
l'adéquation spatiale entre les régions du globe qui se
réchauffent sensiblement et celles où les perturbations
importantes de nombreux systèmes naturels concordent avec une hausse des
températures. Plusieurs études de modélisation ont
établi des liens entre la réponse de certains systèmes
physiques et biologiques et le réchauffement anthropique, mais peu
d'études de ce genre ont été réalisées. En
outre, compte tenu des indices probants d'un réchauffement anthropique
marqué durant les 50 dernières années, établi en
moyenne pour tous les continents (à l'exception de l'Antarctique), il
est probable que ce réchauffement a exercé une influence
perceptible sur de nombreux systèmes naturels depuis trente ans.
Des limites et des lacunes empêchent actuellement
d'attribuer entièrement les réactions des systèmes
naturels au réchauffement anthropique.
Les analyses disponibles sont limitées par le nombre de
systèmes étudiés, par la longueur des relevés et
par les sites observés. La variabilité naturelle des
températures est plus forte au niveau régional qu'à
l'échelle mondiale, ce qui empêche de déceler
aisément les changements dus aux forçages externes. A
l'échelle régionale, d'autres facteurs non climatiques entrent en
ligne de compte, tels que les changements d'affectation des terres, la
pollution ou les espèces envahissantes.
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