Thématique 2 chap 3

1. Élévation du niveau de la mer et évolution du trait de côte

Causes principales de l'élévation du niveau marin :

1. Dilatation thermique des océans (principal facteur actuel)
2. Fonte des glaciers de montagne
3. Fonte des calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique (incertitude majeure)

La fonte de la banquise n'augmente pas le niveau marin mais réduit l'albédo, amplifiant le réchauffement.

Observations et projections :

• Depuis 1900, élévation moyenne globale d'environ 20 cm.
• Taux actuel moyen global : environ 3 mm/an, avec fortes variations régionales (ex. Méditerranée > Atlantique).
• Scénarios GIEC 2100 : élévation entre 30 cm (scénario optimiste) et 70 cm (scénario pessimiste), avec un scénario extrême possible > 2 m.
• Variabilité régionale importante (ex. Pacifique ouest, côtes atlantiques Amérique du Nord).

Vulnérabilité des littoraux :

• Plus d’un tiers de la population mondiale vit à moins de 100 km du littoral.
• Subsidence locale (affaissement des sols) peut aggraver l'élévation relative, ex. Jakarta (-30 cm/an).
• En Europe, environ la moitié des zones basses littorales subissent une subsidence > 1 mm/an.

Effets sur le trait de côte :

• L’élévation du niveau marin accélère l’érosion côtière, mais la réponse dépend du type de littoral (falaise, sableux, mangrove, etc.) et des flux sédimentaires.
• Activités humaines (barrages, aménagements) perturbent les apports sédimentaires, aggravant l’érosion.
• Estimation globale : recul moyen du trait de côte entre 100 et 150 m d’ici 2050, avec forte variabilité régionale.

Temporalités :

• Variabilité interannuelle, saisonnière et liée aux tempêtes masque les tendances à court terme.
• L’érosion chronique liée à l’élévation du niveau marin devrait s’imposer surtout dans la seconde moitié du XXIe siècle.

2. Effets du changement climatique sur le cycle de l'eau

Variabilité et causes :

• Changements très hétérogènes selon régions et saisons.
• Perturbations dues au changement climatique anthropique, mais aussi à l’usage des sols et aux prélèvements d’eau.

Observations :

• Données in situ et satellites (ex. mission GRACE) montrent des variations contrastées des stocks d’eau (augmentation dans certaines régions, forte diminution dans d’autres comme la mer d’Aral).
• Prélèvements excessifs (agriculture) jouent un rôle majeur dans certaines régions.

Attribution des causes :

• Gaz à effet de serre (GES) tendent à augmenter l’évaporation et les précipitations.
• Aérosols anthropiques (émis surtout dans l’hémisphère nord) ont un effet refroidissant, masquant partiellement l’impact des GES jusqu’à la fin du XXe siècle.
• Depuis début XXIe siècle, l’effet des GES domine, augmentant la fréquence/intensité des fortes pluies et des sécheresses agricoles (ex. ouest Europe, Méditerranée).

Scénarios de précipitations (scénario médian SSP2-4.5) :

• Augmentation des précipitations aux hautes latitudes, surtout en hiver.
• Diminution marquée en été dans le sud de l’Europe et régions subtropicales semi-arides (Californie, Afrique du Sud, Chili, Australie).
• Accentuation de la saisonnalité : plus de pluie en saisons humides, moins en saisons sèches.

Évolution quotidienne des précipitations :

• Intensité moyenne des précipitations augmente globalement, augmentant le risque d’inondations.
• Nombre de jours sans pluie varie spatialement : augmentation dans certaines zones vulnérables (Amazonie, Méditerranée, Afrique australe), diminution dans d’autres.

Variabilité interannuelle sous les tropiques :

• Moyennes de précipitations et ruissellement augmentent avec le réchauffement.
• Variabilité interannuelle (fluctuations d’une année à l’autre) augmente beaucoup plus que les moyennes, rendant les ressources en eau plus instables.
• Adaptation doit intégrer cette variabilité et s’appuyer sur plusieurs modèles/scénarios.

3. Changement climatique, agriculture et sécurité alimentaire

Pression sur les terres :

• Plus de 70 % des terres libres de glace sont utilisées par l’homme (infrastructures, cultures, pâturages, plantations).
• Seules 28-30 % des terres restent peu perturbées par les activités humaines.

Conséquences :

• Une part importante de la productivité primaire nette des écosystèmes continentaux est mobilisée pour l’alimentation et la production de fibres, limitant la capacité des écosystèmes à fournir d’autres services.

1. Biodiversité : perception et dynamique

• Biodiversité = diversité des formes vivantes (espèces, variétés, sous-espèces) en perpétuel mouvement, pas une collection figée.
• Au XVIIIe siècle, la biodiversité est définie par la continuité temporelle des espèces (généalogie) plutôt que par leur forme.
• Carl Linné (XVIIIe siècle) : classification hiérarchique des espèces (espèce, genre, famille, ordre, classe) avec une vision immuable des espèces créées.
• Fin XVIIIe siècle : découverte que les espèces s’éteignent (Cuvier).
• Milieu XIXe siècle : Darwin introduit la sélection naturelle expliquant l’origine et la diversité des espèces par extinction et divergence.
• La biodiversité est un continuum évolutif entre populations, variétés, espèces, genres, etc.
• Conservation ne peut se limiter à stocker des graines ou ADN : la biodiversité doit évoluer pour se maintenir.

La biodiversité est un processus dynamique fondé sur l’évolution, pas un stock figé à préserver.

2. Enjeux de préservation de la biodiversité

• Les enjeux varient selon les écosystèmes et la densité humaine.
• La pression humaine sur la biodiversité est fortement liée aux modes de consommation, notamment en zones urbaines (54% population mondiale en ville, 66-75% en 2050).

3. Politiques publiques pour réconcilier société et biodiversité

1. Limiter les impacts humains

   • Identifier et protéger des écosystèmes non exploités ou exploités modérément.

2. Justice et équité sociale

   • Partager équitablement les ressources naturelles limitées entre riches et pauvres.

3. Efficacité dans l’utilisation des ressources

   • Réduire la consommation de ressources pour un même besoin humain.
   • Attention à l’effet rebond : une meilleure efficacité peut augmenter la pression globale sur les écosystèmes si l’objectif de limitation n’est pas fixé.

4. Agriculture et impact sur la biodiversité

• L’agriculture est la principale activité humaine impactant les écosystèmes.
• Environ 40 % des terres cultivées sont dédiées à des usages autres que l’alimentation humaine directe (ex : alimentation animale, bioénergies).
• La dégradation des sols est accélérée par l’érosion, souvent 10 à 100 fois plus rapide que la formation naturelle du sol.
• Le changement climatique aggrave la dégradation des sols, notamment dans :
  • Zones côtières basses (intrusion marine, inondations)
  • Deltas fluviaux
  • Zones arides (alternance sécheresse/précipitations)
  • Zones de pergélisol (dégel exposant les sols à la dégradation)

5. Impacts du changement climatique sur la sécurité alimentaire

• Événements climatiques extrêmes (sécheresses, précipitations intenses) réduisent les rendements agricoles (maïs, blé) dans les tropiques.
• Dans les zones froides, un réchauffement modéré peut augmenter les rendements.
• Élevage affecté par mortalité accrue, baisse de productivité, et expansion des ravageurs et maladies (hivers plus doux).
• Risques de sous-nutrition régionale en cas de réchauffement de 2°C, menace globale au-delà de 3-4°C.
• Augmentation du CO₂ atmosphérique dilue les micronutriments (zinc, fer) dans les plantes, aggravant les carences nutritionnelles.

6. Réponses et co-bénéfices pour atténuation et adaptation

• Certaines options sont vertueuses pour tous les enjeux (atténuation, adaptation, biodiversité, sécurité alimentaire).
• Bioénergies à grande échelle peuvent avoir des effets négatifs sur biodiversité et sécurité alimentaire (monocultures, compétition pour terres).

L’adaptation et l’atténuation intégrées peuvent simultanément protéger la biodiversité, améliorer la sécurité alimentaire et limiter les émissions de gaz à effet de serre.

1. La finitude des ressources : énergies fossiles et métaux

• Transition énergétique : réduction de la part des énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel) qui représentent aujourd’hui plus de 80 % de l’approvisionnement mondial.
• Problème principal : non la rareté immédiate des énergies fossiles, mais l’accumulation des gaz à effet de serre (GES) liée à leur combustion, source majeure du changement climatique.
• Scénario probable sans politique climatique : doublement des émissions de GES d’ici 2050, stabilisation du pétrole et gaz naturel vers 2030-2040, mais augmentation du charbon (énergie abondante et peu coûteuse), conduisant à un réchauffement de 4 à 5°C d’ici la fin du siècle.
• Scénario souhaitable : réduction de la consommation énergétique de 20 à 25 %, développement massif des énergies renouvelables, biomasse, nucléaire, et forte baisse du charbon. Mise en œuvre de la capture et séquestration du carbone pour limiter les émissions.

2. La transition énergétique en France

• Objectif Facteur 4 : diviser par 4 les émissions de GES en 2050 par rapport à 1990.

• Trois axes de décision :

  1. S’engager ou non dans la transition énergétique.
  2. Intensité de la réduction de la consommation d’énergie (de 20 % à 50 %).
  3. Choix du bouquet énergétique : priorité aux renouvelables, sortie ou maintien du nucléaire.

• Trois trajectoires identifiées :

  Scénario	Consommation d’énergie	Mix énergétique	Particularité
  Sobriété	Basse consommation	Sortie du nucléaire	Forte réduction de la demande
  Efficacité	Forte réduction	Diversification énergétique	Mix équilibré
  Diversité	Réduction modérée	Maintien du nucléaire (~75 %)	Modèle énergétique actuel

• Débat majeur : avenir du nucléaire au-delà de 2025.

• Efforts internationaux pour la décarbonation, notamment dans les pays émetteurs majeurs (États-Unis, Chine, UE, etc.).

• Objectif global : convergence des émissions par habitant entre 1 et 2 tonnes de CO₂/an d’ici la seconde moitié du XXIe siècle.

3. Perspectives internationales et enjeux

• Croissance plus rapide des pays émergents tend vers une convergence des PIB par habitant.
• La COP21 (2015) a mis en lumière la nécessité d’une transition rapide pour éviter une accumulation excessive de GES.
• La transition énergétique est engagée mais sa vitesse reste incertaine, nécessitant des efforts accrus.

4. Réflexion critique sur la transition énergétique (Jean-Baptiste Fressoz)

• La transition énergétique n’est pas une succession linéaire de substitutions énergétiques (bois → charbon → pétrole), mais une superposition et intrication des formes d’énergie.
• Cette complexité rend la décarbonation difficile et incertaine.
• Il faut repenser l’avenir énergétique en termes d’utilité, de sobriété et d’équité.

À retenir : La raréfaction des ressources fossiles n’est pas immédiate, mais la nécessité de limiter les émissions de gaz à effet de serre impose une transition énergétique urgente, combinant réduction de la consommation, diversification des sources et innovations technologiques, dans un contexte socio-politique complexe.