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Comment le réchauffement climatique va bouleverser l’humanité (ft. Le Réveilleur)

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Les variations climatiques "pour les nuls"    Article | 11/01/2017 par Pierre Thomas du Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS de Lyon 

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Les variations climatiques "pour les nuls"    Article | 11/01/2017 par Pierre Thomas du Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS de Lyon 

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Et là, l'ignorance et/ou l'aveuglement et/ou la mauvaise foi des climato-septiques et autres climato-négationnistes deviennent un cas d'étude… pour les sciences humaines, et non pas pour les sciences des climats. Ne parlons pas des quelques rares extrémistes qui nient le réchauffement. La majorité des climato-négationnistes l'admettent du bout des lèvres, mais refusent que l'Homme en soit le responsable principal. Cette attitude est une prise de position politico-philosophique, pour ne pas dire le résultat d'une démarche économique et financière, qui ne résiste pas à un examen scientifique objectif. En effet, (1) on observe et mesure un réchauffement climatique mondial ; (2) on observe, mesure et explique (par notre consommation carbonée) une hausse du CO₂ atmosphérique ; (3) la physique la plus basique et classique explique qu'une hausse de CO₂ doit s'accompagner d'une hausse de température, et (4) cette physique de base trouve les bons ordres de grandeur de réchauffement. Dans n'importe quel procès, cela suffirait à faire condamner l'accusé ! Les gens qui nient l'action anthropique dans ce réchauffement devraient nous expliquer : (1) pour quelle(s) raison(s) mystérieuse(s) la hausse mesurée du CO₂ (gaz absorbant les infra-rouges) ne provoquerait pas de réchauffement ; (2) quel(s) serai(en)t le(s) phénomène(s) mystérieux qui provoquerai(en)t cette hausse des températures, et (3) pourquoi la valeur (en ordre de grandeur) du réchauffement provoqué par ce(s) phénomène(s) mystérieux serait la même que celle que prédit la physique classique avec l'effet de serre.

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Les variations climatiques "pour les nuls"

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Résumé Ce texte est le résultat à peine modifié d'une "commande" de l' AEENS (Anciens Élèves des ENS de Lyon, Fontenay-aux-Roses et Saint-Cloud) pour son bulletin de décembre 2016, numéro spécial dédié au développement durable. Son titre initial pour le bulletin est Les variations climatiques à toutes les échelles de temps, de la durée d'une vie humaine à la durée de l'existence de la Terre.

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Les périodes glaciaires à travers l'histoire de la Terre     / simplissime

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Les périodes glaciaires à travers l'histoire de la Terre     / simplissime

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L’histoire de la Terre est divisée en grandes périodes qui découpent le temps en unités très longues. Depuis près de deux millions d’années, nous vivons dans l’ère quaternaire. Cette ère a été définie par les géologues par deux phénomènes. Tout d’abord, c’est l’ère qui voit se développer l’Homme. Ensuite, cette ère se caractérise par une configuration climatologique originale qui voit alterner des périodes de glaciation et des périodes plus douces.

Avant même que les hommes ne développent des activités polluantes, les climats changeaient donc. L’évolution des climats n’est pas catastrophique : mieux, elle est normale et naturelle.
Les changements affectent surtout les zones tempérées. Ce sont elles qui voient leur climat évoluer vers du climat périglaciaire lors des périodes de glaciation ou du climat tempéré océanique ou continental lors des interglaciaires.
Nous sommes actuellement dans un interglaciaire, la dernière glaciation s’est terminée il y a 12 000 ans environ avec un maximum il y a 21 000 ans. Cette glaciation, appelée en Europe « de Würm », aurait été occasionnée par une période chaude ! En effet, une vague de chaleur aurait fait fondre des glaciers, ce qui aurait provoquée un apport d’eau douce important dans l’océan Atlantique. Cela aurait déréglé la circulation générale des océans et conduit à une glaciation.
L’ère du quaternaire voit l’alternance du froid et du doux dans nos espaces tempérés ; d’ici 10 000 ans, les climats connaîtront un nouvel âge des glaces.

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L'histoire de la Terre est divisée en grandes périodes qui découpent le temps en unités très longues. Depuis près de deux millions d'années, nous vivons dans l'ère quaternaire. Cette ère a été définie par les géologues par deux phénomènes. Tout d'abord, c'est l'ère qui voit se développer l'Homme. Ensuite, cette ère se caractérise par une configuration climatologique originale qui voit alterner des périodes de glaciation et des périodes plus douces.

Avant même que les hommes ne développent des activités polluantes, les climats changeaient donc. L'évolution des climats n'est pas catastrophique : mieux, elle est normale et naturelle.

Les changements affectent surtout les zones tempérées. Ce sont elles qui voient leur climat évoluer vers du climat périglaciaire lors des périodes de glaciation ou du climat tempéré océanique ou continental lors des interglaciaires.

Nous sommes actuellement dans un interglaciaire, la dernière glaciation s'est terminée il y a 12 000 ans environ avec un maximum il y a 21 000 ans. Cette glaciation, appelée en Europe " de Würm ", aurait été occasionnée par une période chaude ! En effet, une vague de chaleur aurait fait fondre des glaciers, ce qui aurait provoquée un apport d'eau douce important dans l'océan Atlantique. Cela aurait déréglé la circulation générale des océans et conduit à une glaciation.

L'ère du quaternaire voit l'alternance du froid et du doux dans nos espaces tempérés ; d'ici 10 000 ans, les climats connaîtront un nouvel âge des glaces.

Publié le 15/01/13

Modifié le 12/11/19

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Les périodes glaciaires à travers l'histoire de la Terre

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Avant même que les hommes ne développent des activités polluantes, les climats changeaient donc. L'évolution des climats n'est pas catastrophique : mieux, elle est normale et naturelle. Les changements affectent surtout les zones tempérées. Ce sont elles qui voient leur climat évoluer vers du climat périglaciaire lors des périodes de glaciation ou du climat tempéré océanique ou continental lors des interglaciaires.

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une augmentation sans précédent du CO2 atm

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une augmentation sans précédent du CO2 atm

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La biosphère, un agent géologique majeur

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Résumé Dans le cadre du Festival d'astronomie de Fleurance d'aout 2020, organisé par la Ferme des étoiles, Pierre Thomas a présenté les principaux arguments montrant que la biosphère est un agent majeur de l'évolution géologique de notre planète. Les conférences des festivals de Fleurance sont disponibles sur la webtv du festival d'astronomie, en excellente résolution.

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Gilles EscarguelLEHNA, Université Claude Bernard - Lyon 1

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Énergie – Climat – Biodiversité : Le système Terre à l’heure de l’Anthropocène — Planet-Terre

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Ressources scientifiques pour l’enseignement des sciences de la Terre.

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données des carottes de glaces- climats du passé

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données des carottes de glaces- climats du passé

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Les évolutions passées du climat : ce que nous apprennent les carottes de glace

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Résumé Une conférence de Xavier Faïn, chercheur CNRS à l' Institut des Géosciences de l'Environnement, de Grenoble, donnée lors du 67e Congrès de l'Union des Professeurs de Physique et Chimie, organisé à Grenoble en octobre 2019. Le réchauffement climatique est l'un des problèmes environnementaux majeurs auquel sont déjà exposés les écosystèmes, et qui s'amplifiera dans les années à venir en menaçant les sociétés humaines.

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 Ces paramètres orbitaux (de Milankovitch)  sont encore insuffisants pour pouvoir expliquer l’ampleur des variations de température à l’échelle mondiale, en effet leur influence se limite à l’ensoleillement. Dans le cadre de la paléoclimatologie (science qui étudie le climat du passé, sur des milliers ou millions d’années), les données recueillies par l’étude des carottes de glaces aux pôles, et par la palynologie (étude des pollens et des spores principalement dans les tourbières), montrent que les paramètres orbitaux ne sont pas les seuls à influencer les variations climatiques ; d’autres paramètres entrent en jeu, comme l’activité humaine, ainsi que des phénomènes naturels sur Terre, que nous verrons prochainement !

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 Ces paramètres orbitaux (de Milankovitch)  sont encore insuffisants pour pouvoir expliquer l’ampleur des variations de température à l’échelle mondiale, en effet leur influence se limite à l’ensoleillement. Dans le cadre de la paléoclimatologie (science qui étudie le climat du passé, sur des milliers ou millions d’années), les données recueillies par l’étude des carottes de glaces aux pôles, et par la palynologie (étude des pollens et des spores principalement dans les tourbières), montrent que les paramètres orbitaux ne sont pas les seuls à influencer les variations climatiques ; d’autres paramètres entrent en jeu, comme l’activité humaine, ainsi que des phénomènes naturels sur Terre, que nous verrons prochainement !

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Des explications plus accessibles - mais site non officiel

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Le changement climatique correspond à une modification durable (décennie au million d'années) du climat global de la Terre, ou de ses divers climats régionaux. Le climat de notre planète est déterminé par différents facteurs que nous verrons tout au long de ces trois articles sur la régulation du climat, et dont le premier facteur auquel nous allons nous intéresser ici, est l'influence des paramètres orbitaux.

L'orbite de la Terre obéit aux lois de Kepler, ainsi en raison de l'attraction de la Lune et des autres planètes, la révolution de la Terre autour du Soleil n'est pas parfaitement régulière. Les paramètres orbitaux (ou de Milankovitch, en 1941) est le nom donné aux paramètres astronomiques terrestres qui ont un effet sur les changements climatiques. Ces paramètres sont au nombre de trois : l' excentricité, l' obliquité et la précession. Ces changements climatiques naturels ont pour principale conséquence les périodes glaciaires (100 000 ans) et interglaciaires (10 000 ans). Aujourd'hui, nous vivons dans une période interglaciaire ; toutefois, elle arrive à sa fin, et nous devrions connaître une nouvelle période glaciaire dans les millénaires à venir, c'est-à-dire, dans quelques dizaines de milliers d'années.

- L'excentricité est la forme des orbites des objets célestes (tels que les planètes, les satellites), variant de 0 à 1, et pouvant être circulaire (e=0), elliptique (0<e<1), parabolique (e=1) ou hyperbolique (e>1).

Les variations de l'excentricité modifient la distance moyenne de la Terre au Soleil (150 millions de km). Sur une année, l'énergie solaire qui parvient à la Terre (1367 w/m ²en moyenne) est moins élevée lorsqu'elle décrit une orbite circulaire (proche de 0%), il fait alors plus froid ; à l'inverse lorsque la Terre décrit une orbite elliptique (proche de 6%), il fait plus chaud.

La Terre passe chaque semestre (tous les 6 mois) au périhélie (moment où elle est au plus près du Soleil), puis à l'aphélie (moment où elle est au plus loin du Soleil). Cette excentricité est due au Soleil et aux attractions gravitationnelles exercées par les autres planètes du système solaire. Le cycle général des variations d'excentricité se fait sur 400 000 ans, avec au sein de ce cycle, des variations tous les 100 000 ans.

- L'obliquité (ou inclinaison de l'axe de rotation) est une grandeur qui donne l'angle entre l'axe de rotation d'une planète et la perpendiculaire à son plan orbital (voir illustration ci-dessous pour mieux comprendre).

Remarque : Dans le référentiel géocentrique (référentiel dont l'origine est le centre de la Terre et dont les trois axes (x,y,z) pointent vers des étoiles lointaines qui apparaissent fixes), le plan de l'écliptique est le grand cercle sur la sphère céleste (imaginaire) entourant la Terre et représentant la trajectoire annuelle du Soleil vue de la Terre.

Les variations de l'obliquité modifient l'inclinaison de la Terre par rapport au Soleil ; quand l' inclinaison est plus forte (proche de 24°), les étés sont plus chauds et les hivers plus froids, mais quand l'inclinaison est plus faible (proche de 22°), les saisons sont moins tranchées au niveau des températures, en effet, les étés sont plus froids et les hivers plus chauds. Le cycle des variations de l'obliquité se fait tous les 41 000 ans.

- La précession est un lent changement d'orientation de l'axe de rotation d'un objet, conduisant ainsi à un mouvement conique. Ce phénomène, de précession, est observable à notre échelle notamment avec une toupie lorsque celle-ci n'est pas à l'équilibre et s'apprête à s'arrêter. La Terre se comporte donc comme une toupie (ou un gyroscope) !

Tout en gardant son inclinaison proche de 23° au cours des milliers d'années, l'axe de rotation de la Terre précesse ( admet un mouvement conique) autour de l'axe de l'écliptique (définit dans la remarque plus haut) avec un cycle de l'ordre de 22 000 ans (appelé grande année platonique), pouvant varier de 23 000 à 19 000 ans.

La conséquence de cette précession est que le solstice d'été dans un hémisphère donné (celui qui reçoit le maximum de chaleur), aura lieu alternativement tous les 11 000 ans : soit au périhélie (près du Soleil), soit à l' aphélie (loin du Soleil). Dans cet hémisphère, les étés seront donc tous les 11 000 ans soit plus chauds soit plus frais, l'écart d'énergie reçue étant fixé par l'excentricité de l'ellipse (vu plus haut).

Il y a 11 000 ans, le pôle Nord pointait vers le Soleil au périhélie, conduisant à un été chaud au périhélie, et donc un hiver froid à l'aphélie ; inversement, aujourd'hui, c'est le pôle Sud qui pointe vers le Soleil au périhélie, ce qui conduit à un hiver chaud au périhélie, et donc à un été froid à l'aphélie.

Si la Terre était parfaitement sphérique, elle ne subirait aucune précession (en bleu sur le schéma) ; cependant, à cause de sa rotation propre (mouvement circulaire autour de l'axe de rotation), la Terre possède un renflement équatorial d'environ 43 km par rapport à son axe des pôles (c'est-à-dire que son diamètre équatorial (longeant l'équateur) est plus grand d'environ 43 km que son diamètre polaire (passant par les deux pôles Nord et Sud)).

A cela s'ajoute l'attraction de la Lune et du Soleil qui perturbe légèrement la précession en y ajoutant de petites oscillations dont la période est de 18,6 ans ; cet effet s'appelle la .

Remarque : Les équinoxes de printemps (20 ou 21 mars) et d'automne (22 ou 23 septembre) sont des époques de l'année où le jour a une durée égale à la nuit, tandis que les solstices sont les périodes où le soleil est le plus éloigné de l'équateur, l'été (22 ou 23 juin) correspond à la durée maximale et l'hiver (22 ou 23 décembre) à la durée minimale du jour.

Excentricité : (période de 400 000 ans avec changement tous les 100 000 ans)

Lorsque la Terre décrit une orbite elliptique, il fait plus chaud.

Lorsque la Terre décrit une orbite circulaire, il faut moins chaud.

Obliquité : (changement tous les 40 000 ans)

Lorsque l'inclinaison de la Terre est forte par rapport au Soleil, les étés sont plus chauds et les hivers plus froids.

Lorsque l'inclinaison de la Terre est faible par rapport au Soleil, les étés sont plus froids et les hivers plus chauds.

Précession : (changement tous les 11 000 ans)

Tous les 22 000 ans, le pôle Nord pointe vers le Soleil au périhélie, ce qui conduit à des étés chauds au périhélie (près du Soleil), et à des hivers froids à l'aphélie (loin du Soleil).

Tous les 11 000, une inversion de ce cycle se produit, ainsi le pôle Sud pointe vers le Soleil au périhélie, ce qui conduit à des hivers chauds au périhélie (près du Soleil), et à des étés froids à l'aphélie (loin du Soleil).

Le cycle revient au point de départ après 22 000 ans, le pôle Nord repointe vers le Soleil.

Cet article sur les paramètres orbitaux (de Milankovitch) est désormais terminé ; cependant, ces paramètres sont encore insuffisants pour pouvoir expliquer l'ampleur des variations de température à l'échelle mondiale, en effet leur influence se limite à l'ensoleillement. Dans le cadre de la paléoclimatologie (science qui étudie le climat du passé, sur des milliers ou millions d'années), les données recueillies par l'étude des carottes de glaces aux pôles, et par la palynologie (étude des pollens et des spores principalement dans les tourbières), montrent que les paramètres orbitaux ne sont pas les seuls à influencer les variations climatiques ; d'autres paramètres entrent en jeu, comme l'activité humaine, ainsi que des phénomènes naturels sur Terre, que nous verrons prochainement !

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Régulation du climat (1/3) : les paramètres orbitaux

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Le changement climatique correspond à une modification durable (décennie au million d'années) du climat global de la Terre , ou de ses divers climats régionaux. Le climat de notre planète est déterminé par différents facteurs que nous verrons tout au long de ces trois articles sur la régulation du climat, et dont le premier facteur auquel nous allons nous intéresser ici, est l'influence des paramètres orbitaux.

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Ens Lyon  -  compliqué  - Voir dernier paragraphe

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Ens Lyon  -  compliqué  - Voir dernier paragraphe

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Paramètres orbitaux et variations climatiques de longue période

Nous venons de voir que la rotondité de la Terre induit des climats latitudinaux, l'obliquité induit les saisons et l'ellipticité influence le contraste été/hiver (contraste actuellement amplifié au Sud et atténué au Nord). De plus, suivant la loi de Képler dite loi des aires, la durée des saisons est inégale. En effet, pour l'hémisphère Nord, la période hivernale du 21 septembre au 21 mars environ dure 181 jours, alors que la période estivale dure 184 jours (du 21 mars au 21 septembre environ).

Mais les paramètres orbitaux de la Terre varient au cours du temps avec des périodicités multi-millénaires.

L'obliquité
ψ
de la Terre varie ainsi d'environ 24,50° à 22,04° avec une périodicité de l'ordre de 41 000 ans. Ceci induit, par exemple, de légères variations de l'écart maximum d'énergie entre les hémisphères aux solstices (l'hémisphère estival reçoit alors de 68,8 à 70,7 % de l'énergie solaire).

L'ellipticité est elle aussi variable. L'excentricité actuelle de la Terre est de 0,0167 ; lors des derniers millions d'années elle a varié de 0 à 0,06 avec des périodicités de 100 000 à 400 000 ans. Ceci induit des variations d'irradiance solaire entre périhélie et aphélie allant de 0 % à environ 26 %. Cela engendre donc des contrastes saisonniers plus ou moins importants pour les saisons proches de ces positions (actuellement l'été et l'hiver).

Si l'obliquité varie, l'orientation de l'axe de rotation varie aussi (il “tourne” autour de la perpendiculaire à l'écliptique). Cette rotation, dite précession des équinoxes, induit un changement de la position des équinoxes et des solstices sur l'orbite elliptique de la Terre. Le contraste saisonnier Nord/Sud est marqué pour l'été et l'hiver lorsque les solstices sont proches des positions de périhélie et d'aphélie, alors que ce contraste impacte printemps et automne lorsque ce sont les équinoxes qui sont proches de ces positions extrêmes. Ce lent déplacement s'effectue avec une périodicité proche de 26 000 ans.

Ces variations multiséculaires avec des périodicités de 20 à 400 milliers d'années ont été mises en évidence par M. Milankovitch car, en combinant leurs effets, elles expliquent les cycles glaciaires des derniers millions d'années. Les paramètres expliquant aujourd'hui les saisons sur Terre sont donc aussi importants pour comprendre les variations climatiques au cours des temps géologiques et plus précisément les glaciations/déglaciations successives du Quaternaire (de −2,5 Ma à aujourd'hui) [ref3, ref4, ref5].

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Les saisons sur Terre, répartition de l’énergie solaire et paramètres orbitaux — Planet-Terre

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Ressources scientifiques pour l’enseignement des sciences de la Terre.

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Comprendre les variations climatiques à travers les temps géologiques

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Présentation d'une conférence donnée à l'École normale supérieure de Lyon, le 8 octobre 2015, dans le cadre de la Fête de la science 2015. Pierre Thomas, professeur à l'École normale supérieure de Lyon, nous présente les variations climatiques terrestres sur plusieurs échelles de temps.

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L'état des lieux établi par le GIEC est alarmant : le changement climatique est sans précédent et affecte déjà toutes les régions du monde. Les activités humaines sont principalement à l'origine d'un réchauffement global de l'atmosphère, des océans et des terres. Plus la planète se réchauffe, plus des points de basculement tels que le dépérissement de la forêt amazonienne ou la fonte de la calotte glaciaire antarctique risquent d'être franchis. Les scientifiques estiment qu'aujourd'hui, c'est déjà la moitié de la population mondiale qui souffre du changement climatique. Maintenir le changement climatique en dessous de 1,5 °C ne doit plus être un vague objectif mais bel et bien une priorité !

Les 3 raisons principales d'agir d'urgence

Grâce à l'ensemble des rapports produits par le GIEC , tous les éléments scientifiques sont sur la table pour agir en connaissance de cause. Voici trois raisons principales d'agir de toute urgence :

1/ La baisse des ressources en eau et en nourriture : en 2022, une personne sur deux dans le monde subit déjà des pénuries d'eau liées au dérèglement climatique. Cette pénurie d'eau aura également des conséquences directes sur notre agriculture et donc notre capacité à nous nourrir.

2/ Haut risque d'extinction de certaines espèces : avec un réchauffement climatique à +1,5 °C, entre 9% et 14% des espèces seraient impactées. Pourtant, la biodiversité joue un rôle majeur dans la lutte contre le changement climatique. Les océans absorbent environ 30% des émissions mondiales de CO 2 . Avec les forêts, ce sont nos meilleurs alliés pour réguler naturellement la température de la planète.

3/ Impact sur la santé dans toutes les régions du monde : au cours de la dernière décennie, il y a eu 15 fois plus de morts à cause des inondations, de la sécheresse et des tempêtes dans les pays les plus vulnérables que dans les autres pays. La France ne sera cependant pas épargnée : selon , elle fait partie des pays européens les plus menacés par des vagues de chaleur extrême.

Comment agir à son échelle face au dérèglement climatique ?

Même si certains impacts seront inévitables y compris dans un scénario à +1,5 °C, des solutions existent : un changement à l'échelle sociétale doit s'opérer de toute urgence ! Pour y parvenir, chacun et chacune a un rôle essentiel à jouer.

Nous le savons, au moins 75 % de l'effort climatique repose sur l'action de l'État et des entreprises ! A nous, société civile, d'exiger que les responsables politiques et économiques prennent des mesures radicales et sans délai, à la hauteur de l'urgence. Greenpeace, en tant qu'organisation de défense de l'environnement, œuvre au quotidien à protéger le climat, la biodiversité, et les écosystèmes. Pour accomplir cette mission, c'est le soutien de chacun et chacune d'entre vous dont nous avons besoin : c'est uniquement grâce à des dons de particuliers que nous pouvons agir sur le terrain.

Votre soutien permettra de soutenir concrètement nos actions pour empêcher les pires impacts du dérèglement climatique, tels que dépeints par les rapports du GIEC. Nous avons plusieurs leviers entre les mains. A nous de les défendre :

Repenser notre modèle agricole pour se tourner vers une agriculture plus durable.

Protéger au moins 30% des océans grâce à la création de réserves marines.

Mettre fin à la déforestation afin de préserver la biodiversité qu'abritent les forêts, notamment l'Amazonie.

Sortir de notre dépendance aux énergies fossiles et développer les énergies renouvelables.

Chaque jour, nos équipes se mobilisent pour lutter contre le dérèglement climatique. Notre travail de recherche, d'enquête sur le terrain et de plaidoyer ne peut avoir lieu sans votre soutien . C'est uniquement grâce à vous que nous pourrons remporter les victoires de demain !

Focus sur l'une de nos dernières victoires : un menu végétarien à la cantine par semaine !
En juillet 2021, les parlementaires ont voté la pérennisation de l'expérimentation visant à obliger les cantines scolaires à proposer . au moins un menu végétarien par semaine Cette mesure va permettre de réduire entre 14 et 19 % les émissions de gaz à effet de serre liées à la restauration scolaire. Une avancée considérable pour montrer qu'une autre alimentation est possible et pour changer les mentalités.

Pour nous aider à remporter d'autres victoires, unissons nos forces ! Il est encore temps de corriger la trajectoire actuelle. Aujourd'hui, chaque dixième de degré compte.
En soutenant Greenpeace, vous pouvez déduire 66 % du montant de votre don de votre impôt sur le revenu, si vous êtes imposable, dans la limite de 20 % de votre revenu imposable. Que vous soyez imposable ou non, Greenpeace reçoit l'intégralité de votre don. Photo : icebergs en Antarctique, septembre 2012. © Christian Åslund / Greenpeace En savoir plus

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Rapport du GIEC : 3 raisons d'agir d'urgence

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L'état des lieux établi par le GIEC est alarmant : le changement climatique est sans précédent et affecte déjà toutes les régions du monde. Les activités humaines sont principalement à l'origine d'un réchauffement global de l'atmosphère, des océans et des terres.