Comment les changements climatiques peuvent dégénérer « naturellement »

Le Covid-19 montre à quel point nos agissements sur la nature peuvent nous nuire. A la fois gigantesque et très précis, le système climatique nous réserve visiblement lui aussi de multiples et très désagréables « surprises », notamment si notre machine économique repart « comme avant »… Ou comment le réchauffement planétaire peut engendrer un « monde d’après » sans avenir pour la civilisation humaine.

Points de bascule (tipping points) fragiles du système climatique terrestre. En rouge l’atmosphère; en bleu la cryosphère; en vert la biosphère. Doc. Climate Emergency Institute.

Que notre système actuel de fonctionnement, le capitalisme guidé par le néolibéralisme insufflé dès les années 1980 par le tandem Reagan – Thatcher, parvienne ou non à repartir de plus belle après le choc Covid-19, les changements climatiques nous promettent eux aussi d’autres mauvaises « surprises » de plus en plus difficiles à éviter, en plus des drames qu’ils multiplient déjà: inondations, sécheresses, canicules, tempêtes violentes, maladies, faim, conflits… Et plus nous recommencerons « comme avant », c’est-à-dire en émettant massivement des gaz à effet de serre, plus des catastrophes deviendront inéluctables et pourront arriver rapidement, éventuellement en cascade.

Plusieurs dizaines de potentiels changements reliés entre eux

Des chercheurs s’intéressent en effet de plus en plus aux rétroactions et autres effets domino qui peuvent accélérer naturellement le réchauffement ou qui peuvent faire basculer le système climatique vers un autre monde. En grande partie inconnu, ce monde chaotique nous serait néanmoins forcément hostile, car le développement de la civilisation humaine -de la sédentarisation et l’industrialisation- reste intimement lié à la stabilité climatique qui a prévalu depuis environ 10000 ans, avec la fin de la dernière glaciation.

Plusieurs dizaines de potentiels changements provoqués par un réchauffement global du système terrestre sont répertoriés comme pouvant avoir des liens naturels sur d’autres changements ou comme pouvant participer, au-delà de certains seuils, à des effets domino. Ces changements vont de la fonte des banquises de mer, des glaces terrestres (en Arctique, en Antarctique) et des sols gelés (pergélisol), aux changements de courants (circulation thermohaline, stratification des eaux…) et à la déstabilisation de fonds marins (hydrates de méthane), en passant par le bouleversement de milieux naturels et d’écosystèmes (coraux, forêts, algues, mangroves, tourbières, chaîne alimentaire marine, salinisation, eutrophisation, hypoxie…), par l’effondrement de certains peuplements (poissons, bivalves…), par les changements de la circulation atmosphérique (moussons, phénomène El Nino, nuages, désertification…). Ayant analysé trente type de changements relatifs au climat et aux systèmes écologiques, une récente étude a trouvé des liens entre eux pour près de la moitié des interactions possibles.

Des forêts boréales glissant vers le nord et renforçant le dégel

Sur les continents, la situation des forêts est très observée. Représentant 30% de la couverture forestière mondiale, les forêts boréales contiendraient plus du tiers du carbone terrestre. Or, elles se réchauffent environ deux fois plus rapidement que la moyenne mondiale, avec des étés devenant trop chauds pour les essences dominantes, une vulnérabilité croissante face aux maladies et aux ravageurs, une reproduction de plus en plus difficile, ainsi que des incendies de plus en plus nombreux… Un incendie violent, une vague importante de dépérissements ou une multiplication d’événements graves peut transformer cet écosystème en un écosystème moins boisé, ou de prairie, notamment sur sa partie la plus méridionale.

En revanche, les forêts boréales gagneraient du terrain au nord sur la toundra, jusqu’alors trop gelée pour permettre à de grands arbres de pousser en masse. Mais, dans les deux cas, et avant que la forêt ne pousse au nord, ce glissement des espèces végétales s’accompagne d’émissions supplémentaires de gaz à effet de serre: relargage du carbone de la forêt au sud, émissions de CO2 et de méthane au nord à cause du dégel des sols, appelés pergélisol, et qui ont accumulé le carbone au fil des millénaires. Et une grande dégradation du pergélisol accélère le réchauffement qui lui même aggrave les dégradations…

De plus, en remontant vers le nord, les forêts boréales affaibliraient, avec leur couleur sombre, l’albédo de toute la région et aggraveraient donc encore plus le réchauffement local, notamment en hiver, donc le phénomène de fonte du pergélisol, lui-même renforçant le réchauffement, et ainsi de suite… Dès 2012, une étude sur les forêts d’Alaska a révélé que le passage généralisé d’un peuplement de conifères à un peuplement de feuillus avait débuté dès les années 1990. De même, la forêt boréale s’étend déjà vers le nord

Des émissions de méthane et des coups de chaud

Les émissions de méthane dues au dégel peuvent elle-mêmes provoquer des accélérations du réchauffement, de la fonte des glaces, de la hausse du niveau de la mer… En effet, puissant gaz à effet de serre, le méthane est, sur une échelle de cent ans, environ une trentaine de fois plus puissant que le CO2 (à quantité égale bien sûr). Pire: il est même plus de 80 fois plus puissant sur une échelle de 20 ans ! Dit autrement, le méthane réchauffe beaucoup dans les premières années qui suivent ses émissions. Ainsi le suspecte-t-on clairement d’avoir provoquer ou amplifier certains coups de chaud qui se sont produits dans l’histoire de la Terre.

Par exemple, il y a entre 80 000 et 10 000 ans, lors de la dernière glaciation et jusqu’à sa fin, des événements brutaux de basculement climatique dans l’hémisphère nord (appelés événements de Dansgaard–Oeschger et événements de Heinrich selon l’importance et la durée de leurs impacts) montrent à la fois une hausse rapide du taux de méthane dans l’atmosphère et, par corrélation, une hausse rapide et importante de la température, en quelques années.

Outre le méthane que peut dégazer le pergélisol quand il fond, il existe un stock gigantesque d’hydrates de méthane, ou clathrates, dans les fonds marins, au niveau des marges continentales, c’est-à-dire au bout des plateaux continentaux immergés, avant les abysses. Ici, le méthane est coincé, gelé à certaines conditions de température et de pression. Mais si ces conditions changent, au-delà de certains seuils il dégaze vers l’atmosphère, soit sous forme de méthane, soit sous forme de CO2 s’il est dégradé durant son parcours vers la surface. Même si un dégazage massif est jusqu’alors exclu durant ce siècle, le Groupe intergouvernemental d’expert sur l’évolution du climat (GIEC) a estimé l’importance de ce stock de gaz entre 2000 et 8000 milliards de tonnes de méthane

Autre rétroaction pouvant accélérer brusquement le réchauffement: la dégradation physique de nuages de type stratocumulus (refroidissant normalement l’air à la surface de la Terre) dans une atmosphère dont la concentration de CO2 dépasserait 1200 parties par million (nous sommes actuellement à 410 ppm environ), comme l’a montré une récente étude. Sans parler des périodes de blocage de la circulation atmosphérique, du réchauffement « camouflé » par la pollution, ou encore des phénomènes « réchauffant » El Nino dont il est prévu qu’ils soient de plus en plus fréquemment violents avec l’aggravation du réchauffement global…

Un pergélisol en dégradation continue

Pour sa part, la dégradation de pergélisol est déjà considérée comme irréversible à notre échelle de temps. Selon le GIEC, si on parvient à limiter le réchauffement à 2°C depuis l’époque préindustrielle, ces sols gelés pourraient quand même perdre d’ici 2100 jusqu’au deux tiers de leur superficie initiale à proximité de la surface (un quart des continents non recouverts de glace dans l’hémisphère nord). Sur notre mode actuel de fonctionnement, il est même possible qu’ils disparaissent. C’est d’autant plus envisageable que la dégradation du pergélisol possède son propre moteur: quand il dégèle, ce sol permet à des microbes (des microbes ? Tiens, tiens…) de sortir de leur hibernation, de décomposer le carbone qu’il contient -ce qui libère CO2 et méthane- de se développer… Et éventuellement d’être nocifs pour la vie actuelle.

Comme pour la formation de compost, la décomposition relâche de la chaleur qui renforce ainsi le réchauffement de la matière, le travail et le développement des microbes, la décomposition, etc. De plus, la multiplication des incendies comme des sécheresses peuvent bien sûr donner des coups d’accélération à la fonte de zones de pergélisol, tout comme l’érosion et les affaiblissements de terrain dus au dégel, notamment quand ces terrains sont riches en glace (thermokarst). Selon l’agence américaine National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), le dégel du pergélisol dans l’ensemble de l’Arctique pourrait chaque année libérer de 300 à 600 millions de tonnes nettes de carbone dans l’atmosphère. Avec donc toujours à la clé une aggravation progressive du réchauffement global, de la fonte des glaces, etc.

Une dynamique de hausse du niveau de la mer d’une dizaine de mètres

La fonte des glaces peut être abordée selon deux angles: la fonte de la banquise, c’est-à-dire de la glace qui flotte sur l’eau (et qui donc n’augmente pas le niveau de la mer quand elle fond), et la fonte des glaces terrestres, appelées calottes ou inlandsis, qui elle déverse de l’eau supplémentaire dans les océans.

Actuellement, pas moins de trois calottes font l’objet d’inquiétude aiguë du côté des scientifiques. La première est la calotte glacière de l’Antarctique occidental, sensible aux changements climatiques et océanographiques, comme le montre l’histoire de la Terre -durant laquelle elle a déjà montré sa capacité à se désintégrer. Bien plus petite que la partie orientale de l’Antarctique, elle contient toutefois une masse de glace équivalente à une hausse du niveau de la mer de l’ordre de 3 à 4 mètres.

Or, cette calotte glacière se situe sur une terre qui elle-même se trouve en bonne partie en-dessous du niveau de la mer, notamment quand on s’enfonce à l’intérieur du continent. La calotte est ainsi en contact avec à la fois le réchauffement de l’atmosphère et celui de l’océan, et peut donc fondre autant sur sa partie supérieure que sur sa partie inférieure, peu à peu creusée. Ce qui logiquement accélérera son amincissement et éventuellement provoquera son effondrement.

Actuellement, la plus grande perte de glace dans cette région a lieu dans la mer d’Amundsen, où six glaciers s’écoulent. Une étude de 2014 suggère qu’un processus de déstabilisation des calottes glaciaires marines est déjà en cours sur l’un de ces glaciers, celui de Thwaites. Par ailleurs, un plateau de glace de l’Antarctique Est, celui de Totten, équivalent à au moins une augmentation supplémentaire du niveau marin de 3,5 m, apparaît désormais également fragilisé.

Autre calotte polaire suivie de près: celle du Groenland qui, si elle fondait totalement, ajouterait encore plus de 7 mètres au niveau de la mer. Dans un océan arctique qui se réchauffe deux fois plus vite que la moyenne mondiale, cette calotte fond déjà et sa fonte s’accélère. La glace fond à la fois à la base de la calotte, par vêlages (ruptures d’icebergs) et sur sa surface. Globalement, la calotte se contracte donc. Or, plus la fonte de surface se produit à une altitude basse, plus la fonte est importante. Par ailleurs, la neige fraîche possède un albédo plus important que la glace entassée. Ainsi, si l’altitude de la ligne de neige augmente, la glace absorbera plus de chaleur du soleil et donc fondra plus facilement.

Destruction des littoraux, où se concentrent la vie marine

Autre rétroaction positive de la fonte de la glace: plus l’eau du dégel pénètre dans la neige accumulée et moins cette neige peut en contenir d’autre, et ainsi plus la glace fondue finie par s’écouler directement dans la mer, ce qui peut au total également faciliter les vêlages. Le seuil de réchauffement planétaire au delà duquel la dynamique de fonte serait irréversible serait de l’ordre de +1,6°C selon le GIEC, tandis que le déclin de la calotte serait plus ou moins rapide selon la vitesse du réchauffement. Et bien sûr cette fonte de la calotte amplifierait encore le réchauffement et accroîtrait la quantité d’eau douce se déversant dans l’Atlantique nord.

Même si elle s’étendait sur des milliers d’années, une perspective de hausse du niveau de la mer de l’ordre d’une dizaine de mètres minimum met à l’évidence l’océan global dans une dynamique de hausse permanente à l’échelle des générations humaines, avec la destruction progressive des littoraux actuels, où se concentrent néanmoins toujours, et de plus en plus, une bonne partie de la population humaine et des plus grandes villes… Cette destruction pourrait être renforcée et accélérée par les aléas météorologiques comme les tempêtes et raz de marées, mais aussi par la perte d’oxygène consécutive au réchauffement des eaux, par l’acidification consécutive à la hausse du taux de CO2 dans les océans, ou encore par le stress thermique subie par les espèces fabriquant les habitats marins (coraux sous les tropiques, varech dans les pays tempérés…), cela s’ajoutant à la surpêche ou encore aux techniques de pêche destructrices…

Or, c’est d’abord à proximité des littoraux que se concentre la vie marine, nécessaire à la survie d’une grande partie de l’humanité. Par exemple, des espèces tropicales de poissons migrent déjà vers les eaux tempérées tandis que les coquillages doivent dépenser de plus en plus d’énergie pour fabriquer leurs coquilles et peuvent également être soumis à des températures trop chaudes: huîtres, moules… Quant aux coraux tropicaux, abritant le quart des espèces de poissons marins dont dépendent directement plus de 500 millions de personnes pour leur alimentation, leur sort revient désormais à agoniser jusqu’à devoir disparaître, y compris (à 99%) avec un réchauffement limité à +2°C, selon le GIEC.

Arrêt du grand courant de l’océan mondial, refroidissement brutal au Nord, aggravation du réchauffement au sud

Si, contrairement à la fonte des calotte polaires, la fonte des banquises ne participe pas, elle, à l’augmentation du niveau de la mer, elle renforce en revanche (tout comme la fonte des calottes et l’accroissement des précipitations) le déversement d’eau douce dans les océans, ce qui facilite le réchauffement de leur eau, affaiblit leur taux en sel et ainsi la circulation thermohaline qui, à l’échelle de la planète, assure une grande partie du transport de la chaleur et des nutriments à travers les océans.

Le travail de ce tapis roulant géant, à la fois pompe physique et biologique de CO2, également appelé AMOC (comme Atlantic Meridional Overturning Circulation), consiste non seulement à transporter vers le nord de la chaleur des tropiques via le Gulf Stream puis la Dérive Atlantique nord (et donc à nous réchauffer en France et en Europe), mais aussi à apporter dans le grand nord de l’eau finalement très froide et très salée (du fait de son évaporation durant son voyage). Et c’est cette eau dense qui permet la plongée des eaux dans ce grand nord, moteur de ce grand courant mondial reprenant après sa route à grande profondeur vers le sud, où il revient à la surface chargé de nutriments, ce qui participe à l’efflorescence du plancton.

Les surplus d’eau douce issus du dégel et des précipitations freinent la plongée des eaux denses dans les mers froides, donc le tapis roulant. Du reste, les relevés montrent que l’AMOC a bien déjà commencé à s’affaiblir. Son arrêt, qui s’est déjà produit dans l’histoire de la planète, provoquerait une baisse brutale de la température moyenne de plusieurs degrés dans l’hémisphère nord, notamment en Europe, et perturberait considérablement l’ensemble des récoltes et des écosystèmes qui auraient jusqu’alors pu résister au réchauffement, avec un englacement important des régions les plus au nord, jusqu’en Grande-Bretagne l’hiver, et une baisse des précipitations moyennes.

En revanche, il provoquerait un surplus de réchauffement dans l’océan austral, accélérant encore la fonte de glaces des calottes de l’Antarctique. Et il pourrait également avoir des effets sur El Nino et sur les régimes climatiques de mousson, notamment en Afrique de l’Ouest, ainsi que sur le dépérissement de l’Amazonie, ce qui aggraverait encore le déstockage de carbone.

Amazonie: de la forêt pluviale à la savane

Néanmoins, il y a du souci à se faire pour l’Amazonie bien avant que l’AMOC ne s’arrête et finisse de la dessécher. Deux fois plus grande que l’Inde et couvrant neuf pays, cette forêt luxuriante et pleine de vie (elle abrite 10% des espèces) « auto-génère » grâce à l’évapotranspiration (évaporation de l’humidité grâce à la chaleur, transpiration des feuilles qui tirent l’eau du sol) la moitié environ de ses précipitations. Or, le réchauffement global réduirait pour l’Amazonie les précipitations du fait de tendances particulières de la température à la surface des océans Atlantique et Pacifique sous les tropiques.

De plus, en réponse à l’augmentation du taux de CO2 dans l’atmosphère, les pores microscopiques des feuilles végétales s’ouvrent moins, donc celles-ci transpirent moins tandis que l’effet fertilisant du CO2 n’est lui-même pas évident dans le cas de l’Amazonie… Et il faut ajouter à cela la propension à la déforestation qui existe dans cette région du monde. Ainsi, au-delà d’un certain seuil, évalué à 20-25% de la superficie de l’Amazonie rasée (17% ont déjà été défrichés), le massif forestier lui-même ne pourra plus maintenir les précipitations nécessaires à sa pérennité et aura de plus en plus tendance à se transformer en savane. Avec donc, là encore, du carbone relargué dans l’atmosphère, éventuellement de manière rapide: mort des arbres, incendies…

Des recherches montrent que les saisons sèches qui touchent l’Amazonie sont déjà plus chaudes et plus longues, avec plus de mortalité des espèces de climat humide et plus de résilience des espèces de climat plus sec. Le dépérissement de l’Amazonie et des forêts boréales pourraient au total libérer 200 milliards de tonnes de CO2. Par comparaison, les émissions humaines actuelles sont d’environ 40 milliards de tonnes par an.

Asséchement de la mousson en Afrique et en Inde

Le devenir de la mousson de l’Afrique de l’ouest et du Sahel est elle aussi en suspens. Les régimes de mousson sont marqués par un renversement saisonnier du vent qui vient tantôt des terres et donne un temps sec et tantôt de l’océan et apporte de la pluie. C’est ce qui se passe en Afrique de l’Ouest ainsi qu’au Sahel, où la saison humide va de juin à septembre. Cette humidité est apportée par ce que l’on appelle la zone de convergence intertropicale. Il s’agit de la région où se rencontrent les alizées (vent d’est) de l’hémisphère nord et de l’hémisphère sud. C’est ainsi une sorte d’équateur météorologique et thermique (les marins parlent de pot au noir) fait de basses pressions, et qui ceinture la Terre près de l’équateur en se déplaçant du nord au sud et du sud au nord selon les saisons. Le Sahel se trouve dans la partie la plus septentrionale de son rayon d’action.

Le passé récent, avec les famines des années 1970 – 1980, a montré la fragilité de la mousson au Sahel. Or, l’avenir de cette mousson est pris en étau entre d’un côté le réchauffement global qui favoriserait plutôt un accroissement des précipitations (mais avec des événements plus extrêmes), et le ralentissement de l’AMOC qui, lui, (par des changements des conditions atmosphériques ou une modification de la circulation océanique) favorise plutôt des pertes de précipitations.

En favorisant un englacement d’une partie de l’hémisphère nord, un arrêt complet de l’AMOC ferait pour sa part glisser l’équateur thermique vers le sud. Le Sahel sortirait donc de la zone d’arrosage et la mousson indienne s’assécherait également. Les précipitations s’abattraient alors bien plus sur l’hémisphère sud que sur le nord, où se trouvent rappelons-le la plupart des continents, donc la plupart des êtres humains. Fin de partie donc, y compris pour les pays occidentaux.

« Nous avons peut-être déjà perdu le contrôle de ce qui se passe »

Estimant devant de tels risques de basculement du système climatique, que « nous sommes dans un état d’urgence planétaire », des scientifiques indiquent: « Nous soutenons que le temps d’intervention restant pour empêcher le basculement pourrait déjà être réduit à zéro, alors que le temps de réaction pour atteindre un zéro net d’émissions est de 30 ans au mieux. Par conséquent, nous avons peut-être déjà perdu le contrôle de ce qui se passe. Ce qui nous sauve, c’est que la vitesse à laquelle les dommages s’accumulent à la suite d’un basculement pourrait encore être sous notre contrôle dans une certaine mesure. » Dit autrement, plus nous émettrons encore de gaz à effet de serre après l’épisode covid-19, plus rapidement s’accumuleront d’autres mauvaises surprises…

Bienvenue dans le monde d’après !

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1 réflexion sur « Comment les changements climatiques peuvent dégénérer « naturellement » »

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