Le sixième rapport du GIEC : focus sur l’impact des activités humaines sur le milieu marin

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Introduction

La première partie du sixième rapport du Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC) est parue ce 9 Août 2021. Le couperet tombe dès les premières lignes : l’influence des activités humaines sur le changement climatique est « sans équivoque » :

“It is unequivocal that human influence has warmed the atmosphere, ocean and land. Widespread and rapid changes in the atmosphere, ocean, cryosphere and biosphere have occurred.”

Le temps où subsistaient quelques marges d’incertitude quant à l’effet anthropique sur le changement climatique est donc révolu. Il n’est désormais plus possible d’alléguer que les climatologues ne sont en capacité d’établir que des liens de corrélation entre les émissions de gaz à effet de serre et le réchauffement climatique. Le lien de cause à effet est mis en lumière tout au long des quatre mille pages qui composent le rapport. La certitude scientifique est donc maintenant acquise : ce sont bel et bien les activités humaines qui constituent la source majeure de pollution à l’origine du dérèglement climatique :

“Observed increases in well-mixed greenhouse gas (GHG) concentrations since around 1750 are unequivocally caused by human activities. Since 2011 (measurements reported in AR5), concentrations have continued to increase in the atmosphere, reaching annual averages of 410 ppm for carbon dioxide (CO2), 1866 ppb for methane (CH4), and 332 ppb for nitrous oxide (N2O).”

L’influence humaine sur les changements climatiques

Au demeurant, si la hausse des températures à la surface terrestre est indubitablement l’effet le plus connu du dérèglement climatique, d’autres conséquences, bien plus néfastes, ont d’ores et déjà commencé à se produire. En effet, émis en masse, les gaz à effet de serre frappent tous les milieux naturels, et modifient en profondeur et de façon durable les écosystèmes. Dans un premier temps, un processus global de carbonisation de l’environnement se met en place : chaque milieu naturel absorbe une part respective des émissions de gaz à effet de serre, ce qui entraîne, au travers d’un certain nombre de réactions chimiques, l’acidification des océans, l’aridification des terres, et bien sûr le réchauffement climatique à proprement parler. Puis, dans un second temps, sous l’effet de la hausse des températures précédemment évoquée, les océans et les terres deviennent également plus chauds, induisant des sécheresses régulières, ainsi que la montée des eaux.

Souvent négligé lors de l’élaboration des solutions à mettre en œuvre, l’environnement marin atténue pourtant les effets du dérèglement climatique – 91% du surplus d’énergie thermique généré par le réchauffement climatique est aspiré par les océans – en même temps qu’il en subit les effets : les gaz à effet de serre provoquent la dégradation directe de l’environnement marin par l’acidification, et entrainent de façon indirecte le réchauffement des eaux . Donc concrètement, sous l’effet du réchauffement climatique, les océans deviennent plus acides en même temps qu’ils se réchauffent.

Malgré le fait que la Convention des Nations Unies sur le droit de la mer de 1982 pose les bases de la réglementation de la pollution par les gaz à effet de serre, soit le développement d’instruments conventionnels plus spécifiques n’a pas suivi, soit l’approche adoptée marginalise totalement ou en partie les océans. En atteste le fait que dans la Convention Cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques, qui vise à réglementer les émissions de polluants dans l’atmosphère, les océans ne sont appréhendés que comme une solution au réchauffement climatique. La séquestration du dioxyde de carbone dans les puits y est encouragée, néanmoins, à aucun moment les questions d’acidification ou de réchauffement ne sont abordées. De la même manière, les accords de Paris de 2015 ne mentionnent qu’une seule et unique fois les océans, au détour d’un passage du préambule qui précise l’importance de veiller à « l’intégrité de tous les écosystèmes, y compris les océans ».

Il apparaît donc à première vue qu’à l’approche globale et intégrée censée prévaloir en matière de protection de l’environnement, se substitue encore bien souvent une réglementation sectorielle. Les constats établis par les experts du GIEC au sujet de la dégradation de l’environnement marin, qu’il s’agisse d’acidification ou de réchauffement des océans, consacrent cette affirmation, et mettent un terme à une autre idée fort répandue : les océans ne peuvent pas tout absorber, ou du moins, s’ils peuvent absorber énormément, ils ne peuvent pas tout digérer.


1. L’acidification des océans

Bien que souvent occultée, du moins englobée sous le terme globalisant de réchauffement climatique, l’acidification des océans n’en demeure pas moins une menace pesante, dont les effets sont particulièrement dommageables pour l’environnement marin et sa biodiversité. Il est indispensable de comprendre ce processus chimique pour en percevoir la portée réelle:

la dissolution du dioxyde de carbone (CO2) dans l’eau (H2O) entraine la formation d’acide carbonique (H2CO3), qui se dissocie à son tour en ions hydrogénocarbonate (HCO3) et ions hydrogène (H+). Il est admis qu’ajouter des ions hydrogène dans une solution entraine une diminution du pH, donc d’avantages d’ions hydrogène dans les océans implique qu’ils deviennent plus acides. Ensuite, ces ions hydrogènes se combinent avec des ions carbonate (CO32-) naturellement présents dans l’océan pour former plus d’ions hydrogénocarbonate, acides également, bien que largement moins que les ions hydrogènes pris à part. Il est nécessaire de mentionner qu’à l’équilibre, les ions carbonate (CO32-)  s’associent avec les ions calcium (Ca2+) pour former des ions carbonate de calcium (CaCO3), utilisés par les organismes calcifiants (coraux, oursins, gastéropodes, mais aussi certaines espèces de plancton à la base de nombreuses chaînes alimentaires) pour se fabriquer des coquilles ou des squelettes calcaires, ce qui n’est possible que si la concentration en est suffisamment élevée. Or, à mesure que le dioxyde de carbone pénètre dans les océans, de plus en plus d’ions carbonate (CO32-) sont requis pour former des ions hydrogénocarbonate (HCO3), et par conséquent, étant donné que leur concentration diminue, ils ne peuvent servir à la création d’ions carbonate de calcium. De là, les pièces fabriquées par les organismes calcifiants ne sont plus assez solides et se dissolvent spontanément dans l’eau de mer.

Réactions chimiques à l’œuvre lors du processus d’acidification des océans

S’agissant des connaissances apportées par le GIEC à ce sujet, il est possible de les diviser entre faits d’ores et déjà établis d’une part, et projections d’autre part. Pour ce qui relève des faits déjà établis, ils sont au final peu surprenants :

“It is virtually certain that human-caused CO2 emissions are the main driver of current global acidification of the surface open ocean […].A long-term increase in surface open ocean pH occurred over the past 50 million years (high confidence), and surface open ocean pH as low as recent decades is unusual in the last 2 million years (medium confidence).”

Quant aux projections, elles doivent être lues conjointement avec les graphiques présents dans le rapport, qui imaginent les futurs possibles, tout d’abord en matière d’émissions de gaz à effet de serre, puis à partir de là, en matière d’acidification des océans, montée des eaux… S’ensuivent donc ces cinq futurs, allant d’une réduction drastique à une augmentation exponentielle des émissions. A titre indicatif, la courbe SSP3-7.0 représente le rythmer actuel :

emission GES 1 GIEC Institut du droit de la mer Monaco
5 scenari acidite ocean 2 GIEC Indemer Institut du droit de la mer Monaco
Simulations établies par les experts du GIEC (émissions de gaz à effet de serre/acidification des océans)

Pour en revenir aux projections réalisées par les climatologues, seuls les scénarios les plus optimistes prévoient l’hypothèse d’une stabilisation de l’acidification des océans. A vrai dire, en l’absence d’une réduction drastique des émissions de gaz à effet de serre, le pH des océans devrait continuer à diminuer sur le long terme :

“Based on multiple lines of evidence, upper ocean stratification (virtually certain), ocean acidification (virtually certain) and ocean deoxygenation (high confidence) will continue to increase in the 21st century, at rates dependent on future emissions. Changes are irreversible on centennial to millennial time scales in global ocean temperature (very high confidence), deep ocean acidification (very high confidence) and deoxygenation (medium confidence).”

Dans l’hypothèse où les émissions de dioxyde de carbone continueraient au rythme actuel, l’Océan perdrait 0,3 degrés de pH d’ici à 2100. Or, comme cela a été démontré, une telle modification de l’écosystème marin empêche les organismes calcifiants de constituer leurs squelettes, les soumettant à haute vulnérabilité. Au rythme actuel, il se pourrait donc que ces espèces en viennent à disparaître, à plus ou moins long terme. Etant entendu que le plancton, à la base de près de 80% des chaînes alimentaires, en fait partie, il existe une véritable menace pour l’ensemble de l’écosystème, ainsi que pour la production des produits de la mer, indispensables à la sécurité alimentaire mondiale. A priori donc, l’acidification globale des océans devrait, en plus d’endommager le milieu marin, entrainer une détérioration et une raréfaction des ressources marines, par la rupture des chaînes alimentaires.


2. La montée des eaux

Derrière le très préoccupant processus global de montée des eaux, auquel est souvent associé la fonte des glaces, se trouve également le phénomène de dilatation de l’Océan. Pour parfaitement comprendre, il est nécessaire d’avoir à l’esprit l’information qui avait déjà été donnée en introduction : les mers ont absorbé 91% de la chaleur générée par le réchauffement du système climatique :

“Ocean warming accounted for 91% of the heating in the climate system, with land warming, ice loss and atmospheric warming accounting for about 5%, 3% and 1%, respectively (high confidence).”

Un état de fait qui souligne une fois de plus l’importance des océans dans la régulation du changement climatique, puisque si les océans ne soulageaient pas ainsi l’ensemble du système, les effets du réchauffement se ressentiraient bien plus âprement. Toutefois, cela implique une conséquence, qui est la résultante d’une réaction chimique primaire : sous l’effet de la chaleur, les innombrables molécules d’eau qui composent l’Océan s’agitent et s’éparpillent, ce qui signifie qu’à quantité égale, le volume qu’elles occupent croît à mesure que la température augmente.

Ce phénomène, couplé à celui, plus instinctif, de la fonte des glaciers, entraine inévitablement une forte montée des eaux : non seulement les glaciers fondent, entrainant mécaniquement une augmentation de la quantité d’eau et donc du volume de la mer, mais il faut également ajouter à cela le processus de dilatation thermique, qui entraine physiquement une augmentation du volume de la mer. A ce titre, le rapport du GIEC est formel :

“Heating of the climate system has caused global mean sea level rise through ice loss on land and thermal expansion from ocean warming. Thermal expansion explained 50% of sea level rise during 1971– 2018, while ice loss from glaciers contributed 22%, ice sheets 20% and changes in land water storage 8%. […] Global mean sea level increased by 0.20 [0.15 to 0.25] m between 1901 and 2018. The average rate of sea level rise was 1.3 [0.6 to 2.1] mm yr–1 between 1901 and 1971, increasing to 1.9 [0.8 to 2.9] mm yr–1 between 1971 and 2006, and further increasing to 3.7 [3.2 to 4.2] mm yr–1 between 2006 and 2018 (high confidence).”

Concernant les projections réalisées à ce sujet, elles doivent également être lues en parallèle des graphiques.

emission GES 1 GIEC Institut du droit de la mer Monaco
montee des eaux 1 GIEC Indemer institut du droit de la mer monaco
Simulations établies par les experts du GIEC (émissions de gaz à effet de serre/montée du niveau de la mer)

Un élément ressort très nettement des graphiques, sans qu’il y ait besoin de recourir aux projections du GIEC : la montée des eaux, d’au moins un demi-mètre, est inéluctable d’ici à l’horizon de la fin du siècle. Les mesures qui pourraient voir le jour ne serviront donc quoiqu’il arrive à limiter les dégâts:

“It is virtually certain that global mean sea level will continue to rise over the 21st century […]In the longer term, sea level is committed to rise for centuries to millennia due to continuing deep ocean warming and ice sheet melt, and will remain elevated for thousands of years (high confidence). Over the next 2000 years, global mean sea level will rise by about 2 to 3 m if warming is limited to 1.5°C, 2 to 6 m if limited to 2°C and 19 to 22 m with 5°C of warming, and it will continue to rise over subsequent millennia (low confidence).”

A l’instar de l’acidification des océans, la montée des eaux devrait avoir pour conséquence une modification des écosystèmes. Exemple d’actualité : les dragons de Komodo sont aujourd’hui officiellement « en danger », au sein de la liste des espèces menacées, en raison de la menace qui pèse sur leur habitat. A vrai dire, ils ne sont pas les seuls : des archipels entiers, comme celui des Chagos, pourraient se retrouver submerger par les flots d’ici une centaine d’années si les émissions de gaz à effet de serre ne diminuent pas.

Il existe même de la jurisprudence à ce sujet : en 2019, M. Teitiota, ressortissant des îles Kiribati, convaincu que son île n’allait pas tarder à être englouti par les flots, déposa une demande d’asile auprès des autorités néo-zélandaises, qui fut rejetée. Portée devant le Comité des Droits de l’Homme au nom du droit à la vie, l’affaire prit une certaine ampleur médiatique, l’organe de contrôle du Pacte International relatif aux Droits Civils et Politiques signalant que le réchauffement climatique pouvait créer des situations propices à engendrer l’obligation de non-refoulement.


3. Les puits de carbone : une solution ?

Enfin, le rapport du GIEC apporte également des éléments de connaissance importants au sujet des puits de carbone, qui, pendant longtemps, ont été considérés comme une solution magique aux émissions de gaz à effet de serre. La réalité mise en avant par les scientifiques du GIEC est toute autre : à mesure de l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre (comme la courbe SSP3-7.0, bâtie sur le rythme actuel des émissions), les puits de carbone seraient progressivement moins efficaces pour ralentir l’accumulation de dioxyde de carbone dans l’atmosphère :

“While natural land and ocean carbon sinks are projected to take up, in absolute terms, a progressively larger amount of CO2 under higher compared to lower CO2 emissions scenarios, they become less effective, that is, the proportion of emissions taken up by land and ocean decrease with increasing cumulative CO2 emissions. This is projected to result in a higher proportion of emitted CO2 remaining in the atmosphere.”

capture CO2 1 GIEC Indemer institut du droit de la mer Monaco
Simulations établies par les experts du GIEC (absorption du CO2 par les puits de carbone)

Bien que les puits de carbone présents au fond des océans puissent offrir une partie de la solution au réchauffement climatique, leur capacité d’absorption n’est pas infinie. En effet, comme illustré ci-dessous, la quantité de dioxyde de carbone absorbée par les océans croît, en valeur absolue, proportionnellement à la hausse des émissions de dioxyde de carbone. Néanmoins, en valeur relative, la proportion de dioxyde de carbone absorbée est inversement proportionnelle à la hausse des émissions, ce qui signifie que plus les émissions de gaz à effet de serre seront élevées, plus la quantité de gaz demeurant dans l’atmosphère sera importante, entrainant un réchauffement, atmosphérique et océanique plus fort, en même temps qu’une acidification plus importante. En bref, à moins de limiter les émissions de dioxyde de carbone, les océans devraient continuer à s’acidifier et se réchauffer, l’un n’allant pas sans l’autre.

Les graphiques, chiffres, et citations présents dans cette note sont tous issus du dernier rapport du GIEC.

Posté le 18 octobre 2021 par Andrea Binet.

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