La combustion des combustibles fossiles est responsable de la plus grande augmentation du niveau de la mer depuis 1970

Le niveau moyen mondial de la mer a augmenté d'environ 17 cm entre 1900 et 2005. C'est un taux beaucoup plus rapide que dans les années précédentes 3,000.

Le niveau de la mer change pour plusieurs raisons, y compris la hausse des températures car la combustion des combustibles fossiles augmente la quantité de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Dans un climat de réchauffement, les mers devraient augmenter à des taux plus rapides, augmentant le risque d'inondation le long de nos côtes. Mais jusqu'à présent, nous ne savions pas quelle fraction de la hausse était le résultat des activités humaines.

Dans une recherche publiée dans Nature Climate Change, nous montrons pour la première fois que la combustion de combustibles fossiles est responsable de la majorité de l'élévation du niveau de la mer depuis la fin du 20ème siècle.

Comme la quantité de gaz à effet de serre que nous mettons dans l'atmosphère continue d'augmenter, nous devons comprendre comment le niveau de la mer réagit. Cette connaissance peut être utilisée pour aider à prévoir les futurs changements du niveau de la mer.

CSIROCSIROMesurer le niveau de la mer

De nos jours, nous pouvons mesurer la hauteur de la surface de la mer en utilisant des satellites, donc nous avons une idée précise de comment le niveau de la mer change, à la fois régionalement et globalement.

Avant cela (avant 1993), le niveau de la mer a été mesuré par des marégraphes, qui sont répartis de manière inégale à travers le monde. Par conséquent, nous connaissons moins bien le changement du niveau de la mer dans le passé, en particulier avant 1960 où il y avait moins de jauges.

Néanmoins, les mesures des marégraphes indiquent que le niveau moyen de la mer a augmenté d'environ 17 cm entre 1900 et 2005.

Qu'est-ce qui fait monter le niveau de la mer?

Les deux plus grands contributeurs à la montée des mers sont l'expansion des océans à mesure que les températures augmentent, la perte de masse des glaciers et des calottes glaciaires, et d'autres sources d'eau sur terre. Bien que nous sachions maintenant ce que le contributions les plus importantes à l'élévation du niveau de la mer sont, nous ne savions pas ce qui motive ces changements.

Les variations du niveau de la mer sont dues à des facteurs naturels tels que la variabilité naturelle du climat (par exemple El Niño), la réponse au changement climatique (réchauffement régional après le petit âge glaciaire), les éruptions volcaniques et les changements d'activité solaire.

Les éruptions volcaniques et les changements du soleil affectent le niveau de la mer d'une année à l'autre. De grandes éruptions volcaniques peuvent provoquer une chute temporaire du niveau de la mer, car les cendres volcaniques réduisent la quantité de rayonnement solaire atteignant l'océan, refroidissant ainsi l'océan.

Les humains ont également contribué à l'élévation du niveau de la mer en brûlant des combustibles fossiles et en augmentant la concentration de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

Séparer les causes

Nous avons utilisé des modèles climatiques pour estimer l'expansion des océans et la perte de masse des glaciers et des calottes glaciaires pour chacun des facteurs individuels responsables du changement du niveau de la mer (humain et naturel). À cela, nous avons ajouté les meilleures estimations de toutes les autres contributions connues au changement du niveau de la mer, telles que l'extraction des eaux souterraines et des contributions supplémentaires de la calotte glaciaire.

Nous avons ensuite comparé ces résultats du modèle au changement global observé du niveau de la mer au 20ème siècle afin de déterminer quel facteur était responsable d'une variation particulière du niveau de la mer.

Au cours du XeXIXe siècle, l'impact des influences naturelles est faible et explique très peu la tendance observée du niveau de la mer.

La réponse tardive des glaciers et des calottes glaciaires aux températures plus chaudes après le petit âge glaciaire (1300-1870 AD) a provoqué une élévation du niveau de la mer au début du XNXIXe siècle. Ceci explique en grande partie le changement du niveau de la mer observé avant 20 (presque 1950%), mais très peu après 70 (moins de 1970%).

Le facteur humain

Les plus grandes contributions à l'élévation du niveau de la mer après 1970 sont dues à l'expansion thermique des océans et à la perte de masse des glaciers en réponse au réchauffement dû à l'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre. Cette hausse est partiellement compensée par l'impact des aérosols qui, à eux seuls, provoqueraient un refroidissement de l'océan et une diminution de la fonte des glaciers.

L'influence combinée de ces deux facteurs (gaz à effet de serre et aérosols) est faible au début du siècle, expliquant seulement environ 15% de la hausse observée. Cependant, après 1970, nous constatons que la majorité de l'élévation du niveau de la mer observée est une réponse directe à l'influence humaine (près de 70%), avec un pourcentage légèrement croissant jusqu'à nos jours.

Lorsque tous les facteurs sont pris en compte, les modèles expliquent environ les trois quarts de la hausse observée depuis 1900 et la quasi-totalité de la hausse au cours des dernières décennies (presque 90% depuis 1970).

La raison de cette différence peut être trouvée dans les modèles ou dans les observations. Les modèles pourraient sous-estimer la hausse observée avant 1970 en raison, par exemple, d'un contribution sous-estimée de la calotte glaciaire. Cependant, la qualité et le nombre d'observations au niveau de la mer avant le relevé altimétrique par satellite sont également moins importants.

Basculer les échelles

Notre article montre que les facteurs déterminants du changement du niveau de la mer ont changé au cours du XeXIXe siècle.

Les variations naturelles passées du climat ont été le facteur dominant au début du siècle, en raison des glaciers et des calottes glaciaires qui ont pris des décennies à des siècles pour s'adapter aux changements climatiques.

En revanche, à la fin du XIXe siècle, l'influence de l'homme est devenue le facteur déterminant de l'élévation du niveau de la mer. Cela continuera probablement jusqu'à ce que les émissions de gaz à effet de serre soient réduites et que les températures de l'océan, les glaciers et les calottes glaciaires soient de nouveau en équilibre avec le climat.

A propos de l'auteur

Aimée Slangen, chercheur postdoctoral, Institut de recherche marine et atmosphérique

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Cet article a paru sur The Conversation

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