Pourquoi le réchauffement climatique peut continuer après la fin des émissions

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 Les gaz à effet de serre émis aujourd'hui persistent dans l'atmosphère pendant des années, voire des siècles. David McNew / Getty Images

À l'heure actuelle, peu de gens remettent en question la réalité que les humains modifient le climat de la Terre. La vraie question est : à quelle vitesse pouvons-nous stopper, voire inverser, les dégâts ?

Une partie de la réponse à cette question réside dans le concept de «réchauffement engagé», également connu sous le nom de « réchauffement du pipeline ».

Il fait référence aux augmentations futures des températures mondiales qui seront causées par les gaz à effet de serre qui ont déjà été émis. En d'autres termes, si la transition vers une énergie propre se produisait du jour au lendemain, combien de réchauffement s'ensuivrait-il encore ?

Le bilan énergétique de la Terre est déséquilibré

Les humains causent le réchauffement climatique lorsque leurs activités émettent des gaz à effet de serre, qui emprisonnent la chaleur dans la basse atmosphère, l'empêchant de s'échapper vers l'espace.

Avant que les gens ne commencent à brûler des combustibles fossiles pour alimenter les usines et les véhicules et à élever du bétail émettant du méthane dans presque toutes les régions arables, le budget énergétique de la Terre était à peu près équilibré. À peu près la même quantité d'énergie en provenance du Soleil que celle qui en sortait.

Aujourd'hui, l'augmentation des concentrations de dioxyde de carbone dans l'atmosphère est plus de 50% supérieur qu'ils ne l'étaient à l'aube de l'ère industrielle, et ils sont piégeant plus de cette énergie.


Le délicat équilibre énergétique de la Terre. Académie des sciences de Californie.

Ces émissions de dioxyde de carbone, ainsi que d'autres gaz à effet de serre tels que le méthane, et compensées par certains aspects de la pollution de l'air par les aérosols, emprisonnent une énergie équivalente à la détonation de cinq bombes atomiques de type Hiroshima par seconde.

Avec plus d'énergie entrante que sortante, l'énergie thermique de la Terre augmente, augmentant la température des terres, des océans et de l'air et faisant fondre la glace.


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Réchauffement dans le pipeline

Les effets de la falsification de l'équilibre énergétique de la Terre mettent du temps à se manifester. Pensez à ce qui se passe lorsque vous ouvrez complètement le robinet d'eau chaude par une froide journée d'hiver : les tuyaux sont pleins d'eau froide, il faut donc du temps pour que l'eau chaude vous parvienne - d'où le terme "réchauffement des canalisations". Le réchauffement ne s'est pas encore fait sentir, mais il est en préparation.

Il y a trois raisons principales pour lesquelles le climat de la Terre devrait continuer à se réchauffer après l'arrêt des émissions.

La première, la principaux contributeurs au réchauffement climatique - le dioxyde de carbone et le méthane - persistent longtemps dans l'atmosphère : environ 10 ans en moyenne pour le méthane, et 400 ans pour le dioxyde de carbone, certaines molécules restant jusqu'à des millénaires. Ainsi, l'arrêt des émissions ne se traduit pas par des réductions instantanées de la quantité de ces gaz piégeant la chaleur dans l'atmosphère.

Deuxièmement, une partie de ce réchauffement a été compensée par les émissions d'origine humaine d'une autre forme de pollution : les aérosols sulfatés, de minuscules particules émises par la combustion de combustibles fossiles, qui réfléchissent la lumière du soleil vers l'espace. Au cours du siècle dernier, cette gradation globale a été masquant l'effet de réchauffement des émissions de gaz à effet de serre. Mais ces aérosols et d'autres produits par l'homme nuisent également la santé humaine et la biosphère. L'élimination de ceux-ci et des gaz à effet de serre à courte durée de vie se traduit par quelques dixièmes de degré d'un réchauffement supplémentaire sur une dizaine d'années, avant d'atteindre un nouvel équilibre.

Enfin, le climat de la Terre met du temps à s'adapter à toute modification de l'équilibre énergétique. Environ les deux tiers de la surface de la Terre sont constitués d'eau, parfois très profonde, qui est lente à absorber l'excès de carbone et de chaleur. Jusqu'à présent, plus de 91 % de la chaleur apportée par les activités humaineset environ un quart de l'excès de carbone, sont allés dans les océans. Alors que les habitants de la terre peuvent être reconnaissants pour ce tampon, la chaleur supplémentaire contribue à l'élévation du niveau de la mer à travers dilatation thermique et aussi vagues de chaleur marines, tandis que le carbone supplémentaire rend l'océan plus corrosif pour de nombreux organismes à coquille, ce qui peut perturber la chaîne alimentaire océanique.

La température de surface de la Terre, entraînée par le déséquilibre de l'énergie rayonnante au sommet de l'atmosphère, et modulée par l'énorme inertie thermique de ses océans, rattrape encore sa le plus gros bouton de commande: concentration en dioxyde de carbone.

Combien de réchauffement ?

Alors, combien de réchauffement engagé attendons-nous ? Il n'y a pas de réponse claire.

Le monde a déjà réchauffé de plus de 1.1 degrés Celsius (2 F) par rapport aux niveaux préindustriels. Les nations du monde entier ont convenu en 2015 d'essayer d'empêcher la moyenne mondiale d'augmenter de plus de 1.5 ° C (2.7 F) pour limiter les dégâts, mais le monde a tardé à réagir.

Déterminer l'ampleur du réchauffement à venir est compliqué. Plusieurs des études récentes utiliser des modèles climatiques pour estimer le réchauffement futur. UN étude de 18 modèles du système Terre ont constaté que lorsque les émissions ont été coupées, certaines ont continué à se réchauffer pendant des décennies, voire des centaines d'années, tandis que d'autres ont commencé à se refroidir rapidement. Une autre étude, publiée en juin 2022, a trouvé un 42 % de chances que le monde se soit déjà engagé à 1.5 degré.

La quantité de réchauffement est importante parce que les conséquences dangereuses du réchauffement climatique n'augmentent pas simplement proportionnellement à la température mondiale ; ils augmentent généralement de façon exponentielle, en particulier pour production alimentaire menacés par la chaleur, la sécheresse et les tempêtes.

De plus, la Terre a les points de basculement qui pourraient déclencher des changements irréversibles dans des parties fragiles du système terrestre, comme les glaciers ou les écosystèmes. Nous ne saurons pas nécessairement tout de suite quand la planète aura franchi un point de basculement, car ces changements tardent souvent à se manifester. Ce système et d'autres systèmes sensibles au climat sont à la base du principe de précaution consistant à limiter le réchauffement à moins de 2 °C (3.6 F) et, de préférence, à 1.5 °C.

Le cœur du problème climatique, ancré dans cette idée de réchauffement engagé, est qu'il existe de longs délais entre les changements de comportement humain et les changements climatiques. Bien que la quantité précise de réchauffement engagé soit encore sujette à controverse, les preuves montrent que la voie la plus sûre consiste à passer de toute urgence à une économie sans carbone, plus équitable économie qui génère beaucoup moins d'émissions de gaz à effet de serre.

A propos de l'auteur

La Conversation

Julien Emile Geay, Maître de Conférences en Sciences de la Terre, Collège des lettres, des arts et des sciences de l'USC Dornsife

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.


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