Comment le climat est-il influencé?

Jean Labrousse 

C’est l’énergie que la terre reçoit du soleil qui fait fonctionner le système climatique. Le mot climat vient de «klima» en grec qui veut dire inclinaison , ici celle du soleil par rapport au zénith qui explique les grandes différences de climat en fonction de la latitude : plus les rayons solaires font un angle important avec la verticale du lieu (zénith) et moins la surface unité de la terre reçoit d’énergie.
Si l’axe de rotation de la terre était perpendiculaire au plan de son orbite autour du soleil il n’y aurait pas de saison car l’énergie moyenne reçue du soleil en un point serait constante. Comme l’axe de rotation de la terre est incliné (environ 23°) la hauteur atteinte par le soleil et donc l’énergie reçue en un point varie au cours de l’année.

Les climats de la terre résultent de la combinaison de trois phénomènes :

• La répartition sur le globe de l’énergie reçue du soleil

• La manière dont l’atmosphère et l’océan redistribuent l’énergie reçue

• L’intensité de l’absorption par l’atmosphère du rayonnement infra rouge émis vers le ciel par la surface de la terre (effet de serre).

Les variations climatiques

Les climats varient : les fameuse « normales saisonnières » ne sont pas immuables et changent d’une période à l’autre.

Les variations naturelles.

Outre les variations de l’énergie rayonnée par le soleil (qu'on observe de manière cyclique sur des périodes de 11ans, 80 ans et au-delà) la répartition de l’énergie solaire reçue sur terre en fonction de la latitude dépend de trois paramètres astronomiques principaux qui varient avec des cycles de quelques ou plusieurs dizaines de millénaires :

1. L’inclinaison de l’axe de rotation de la terre sur son orbite qui explique les saisons ne sont pas constantes

2. L’excentricité de l’orbite de la terre varie. La terre décrit autour du soleil une orbite qui n’est pas toujours la même ; c’est une ellipse dont la forme n’est pas constante : elle est plus ou moins allongée si bien que l’évolution de la distance de la terre au soleil au cours d’un cycle annuel n’est pas constante.

3. La précession des équinoxes. Non seulement la forme de l’ellipse est variable mais encore son orientation n’est pas constante si bien par exemple qu’en ce moment la terre est à son point le plus proche du soleil début Janvier alors que dans quelques milliers d’années elle le sera en juin.

C’est la combinaison de ces cycles qui explique l’alternance entre périodes glaciaires et interglaciaires (cycle de Milankovitch). Ils ne sont pas en phase ce qui signifie que l’on ne retrouve jamais deux cycles identiques. Les circulations atmosphériques et océaniques et la composition de l’atmosphère (teneurs en gaz à effet de serre : CO₂, Méthane) dont dépendent aussi les climats réagissent aux variations des paramètres astronomiques. Dans ces conditions on peut dire que, si les grandes tendances liées en particulier aux variations des paramètres astronomiques, sont plus ou moins cycliques, les mécanismes mis en oeuvre dans l'élaboration des climats sur terre ne tendent pas à ramener celui-ci vers une position moyenne stable : il s'agit plutôt de variations qui ont pour conséquences quelques grands traits communs mais pas un rappel vers une position stable. 

L’action de l’homme

Depuis le début de l’ère industrielle, l’humanité émet dans l’atmosphère des quantités importantes de gaz à effet de serre qui absorbent une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre. Cette dernière, pour continuer à évacuer une énergie égale à la fraction de l’énergie solaire qu’elle absorbe, est donc contrainte de se réchauffer pour émettre davantage de rayonnement. Le phénomène d’effet de serre est en lui-même naturel. Si l’atmosphère de notre planète n’avait pas contenu de gaz carbonique, le plus important des gaz concernés, sa température aurait été de 30 degrés inférieure à celle que nous connaissons ! Il permet d’expliquer que la planète Vénus soit plus chaude que la Terre de plusieurs centaines de degrés et que la planète Mars soit plus froide d’une centaine de degrés.

Cependant, comme l’avait prévu Arrhénius en 1896, l’homme ne peut changer la composition de l’atmosphère de sa planète sans en changer le climat. Or il émet actuellement par an plus de 6 milliards de tonnes du carbone qui étaient stockés dans son sous-sol depuis les temps géologiques et si l’océan et la végétation absorbent environ la moitié de ce carbone, l’autre moitié reste dans l’atmosphère et y provoque une augmentation de 0,5 % par an de la concentration de CO₂. Les émissions croissent régulièrement et il faut s’attendre à un réchauffement de la planète de plusieurs degrés en moyenne mondiale. Le rythme de cette évolution dépendra de notre capacité à maîtriser nos émissions. En tout état de cause, un réchauffement notable est inéluctable et se maintiendra pendant des millénaires sans aucun espoir de retour à des températures à l’échelle des générations à venir. 

Seule notre sagesse permettra de limiter l’amplitude d’un phénomène tendanciel à l’échelle humaine.

Mise à jour Octobre 2006