1. Les changements climatiques observés et les effets constatés

Le réchauffement du système climatique est sans équivoque. On note déjà, à l’échelle du globe, une hausse des températures moyennes de l’atmosphère et de l’océan, une fonte massive de la neige et de la glace et une élévation du niveau moyen de la mer (figure RiD.1). {1.1}

Onze des douze dernières années (1995–2006) figurent parmi les douze années les plus chaudes depuis 1850, date à laquelle ont débuté les relevés instrumentaux de la température à la surface du globe. Alors que, dans le troisième Rapport d’évaluation (TRE), on estimait à 0,6 [0,4-0,8] °C la tendance linéaire au réchauffement entre 1901 et 2000, la valeur établie pour 1906–2005 atteint 0,74 [0,56-0,92] °C^[1] (figure RiD. 1). Les températures ont augmenté presque partout dans le monde, quoique de manière plus sensible aux latitudes élevées de l’hémisphère Nord. Par ailleurs, les terres émergées se sont réchauffées plus rapidement que les océans (figures RiD.2, RiD.4). {1.1, 1.2}

L’élévation du niveau de la mer concorde avec le réchauffement (figure RiD.1). Sur l’ensemble de la planète, le niveau moyen de la mer s’est élevé de 1,8 [1,3-2,3] mm/an depuis 1961 et de 3,1 [2,4-3,8] mm/an depuis 1993, sous l’effet de la dilatation thermique et de la fonte des glaciers, des calottes glaciaires et des nappes glaciaires polaires. On ne peut dire à l’heure actuelle si l’accélération du rythme qui a été constatée entre 1993 et 2003 traduit une variation décennale ou un renforcement de la tendance à long terme. {1.1}

La diminution observée de l’étendue des zones couvertes de neige et de glace concorde elle aussi avec le réchauffement (figure RiD.1). Les données-satellite dont on dispose depuis 1978 montrent que l’étendue annuelle moyenne des glaces a diminué de 2,7 [2,1-3,3] % par décennie dans l’océan Arctique, avec un recul plus marqué en été (7,4 [5,0-9,8] %). Les glaciers et la couverture neigeuse occupent une moins grande superficie dans les deux hémisphères. {1.1}

Variations de la température et du niveau de la mer à l’échelle du globe et de la couverture neigeuse dans l’hémisphère Nord

Figure RiD.1. Variations observées a) de la température moyenne à la surface du globe, b) du niveau moyen de la mer à l’échelle du globe, selon les données recueillies par les marégraphes (en bleu) et les satellites (en rouge), et c) de la couverture neigeuse dans l’hémisphère Nord en mars–avril. Tous les écarts sont calculés par rapport aux moyennes pour la période 1961-1990. Les courbes lissées représentent les moyennes décennales, et les cercles correspondent aux valeurs annuelles. Les zones ombrées représentent les intervalles d’incertitude qui ont été estimés à partir d’une analyse poussée des incertitudes connues (a et b) et à partir des séries chronologiques (c). {Figure 1.1}

Entre 1900 et 2005, les précipitations ont fortement augmenté dans l’est de l’Amérique du Nord et du Sud, dans le nord de l’Europe et dans le nord et le centre de l’Asie, tandis qu’elles diminuaient au Sahel, en Méditerranée, en Afrique australe et dans une partie de l’Asie du Sud. Il est probable^[2] que la sécheresse a progressé à l’échelle du globe depuis les années 1970. {1.1}

Il est très probable que les journées froides, les nuits froides et le gel ont été moins fréquents sur la plus grande partie des terres émergées depuis cinquante ans et que le nombre de journées chaudes et de nuits chaudes a au contraire augmenté. De plus, la fréquence des phénomènes ci-après s’est probablement accrue : vagues de chaleur sur la majeure partie des terres émergées, fortes précipitations dans la plupart des régions et, depuis 1975, élévations extrêmes du niveau de la mer^[3] dans le monde entier. {1.1}

Les observations révèlent une augmentation de l’activité cyclonique intense dans l’Atlantique Nord depuis 1970 environ, cette évolution étant moins nette ailleurs. Aucune tendance claire ne se dégage quant au nombre de cyclones tropicaux qui se forment chaque année, et il est difficile de retracer avec certitude une évolution à long terme, surtout avant 1970. {1.1}

Il est très probable que les températures moyennes dans l’hémisphère Nord ont été plus élevées pendant la seconde moitié du XX^e siècle que durant n’importe quelle autre période de cinquante ans au cours des cinq derniers siècles, et il est probable qu’elles ont été les plus élevées depuis 1 300 ans au moins. {1.1}

Les observations^[4] effectuées sur tous les continents et dans la plupart des océans montrent qu’une multitude de systèmes naturels sont touchés par les changements climatiques régionaux, en particulier par la hausse des températures. {1.2}

On peut affirmer avec un degré de confiance élevé que les changements intervenus dans le manteau neigeux, les glaces et le gélisol se sont traduits par une multiplication et une extension des lacs glaciaires, une instabilité accrue des sols dans les régions montagneuses et d’autres zones à pergélisol et des modifications de certains écosystèmes en Arctique et en Antarctique. {1.2}

De même, certains systèmes hydrologiques ont été perturbés par l’intensification du ruissellement et la précocité des crues de printemps dans de nombreux cours d’eau alimentés par la fonte des glaciers et de la neige ainsi que par la modification de la structure thermique et de la qualité de l’eau due au réchauffement des lacs et des rivières (degré de confiance élevé). {1.2}

Dans les écosystèmes terrestres, le caractère hâtif des phénomènes printaniers et la migration d’espèces animales et végétales vers les pôles et vers les hauteurs sont associés au réchauffement récent avec un degré de confiance très élevé. Dans certains écosystèmes marins et d’eau douce, le déplacement des aires de répartition et les variations du degré d’abondance des algues, du plancton et des poissons sont liés à la hausse de la température de l’eau ainsi qu’aux modifications connexes de la couche de glace, de la salinité, de la teneur en oxygène et de la circulation de l’eau (degré de confiance élevé). {1.2}

Plus de 29 000 séries de données d’observation tirées de 75 études révèlent qu’un grand nombre de systèmes physiques et biologiques souffrent de profondes perturbations. Les tendances relevées dans plus de 89 % de ces séries de données vont dans le sens attendu en réaction à un réchauffement du climat (figure RiD.2). Il faut savoir toutefois que le volume de données et de textes publiés sur les changements observés est très inégal d’une région à l’autre et est particulièrement peu abondant dans les pays en développement. {1.2, 1.3}

Modifications des systèmes physiques et biologiques et variations de la température en surface pendant la période 1970-2004

Figure RiD.2. Emplacement des changements significatifs relevés dans les séries de données sur les systèmes physiques (neige, glace et sol gelé ; hydrologie ; processus côtiers) et les systèmes biologiques (terrestres, marins et dulcicoles) et variations de la température de l’air en surface pendant la période 1970-2004. Quelque 29 000 séries de données ont été retenues sur les 80 000 publiées dans 577 études, sur la base des critères suivants : 1) se terminer en 1990 ou plus tard ; 2) s’étendre sur une période d’au moins 20 ans ; 3) présenter un changement significatif, dans un sens ou dans l’autre, ayant fait l’objet d’une évaluation dans certaines études. Les séries retenues proviennent de quelque 75 études, dont 70 environ ont été réalisées après la parution du TRE. Sur ces 29 000 séries de données, 28 000 environ sont tirées d’études européennes. Les zones laissées en blanc sont des zones où les données d’observation sont insuffisantes pour qu’il soit possible d’y définir une tendance de la température. Les cases 2 x 2 indiquent le nombre total de séries de données présentant des changements significatifs (rangée supérieure) et la proportion de celles qui concordent avec le réchauffement (rangée inférieure) pour i) les régions continentales : Amérique du Nord (NAM), Amérique latine (LA), Europe (EUR), Afrique (AFR), Asie (AS), Australie et Nouvelle-Zélande (ANZ), régions polaires (PR) ; ii) la planète entière : terres émergées (TER), zones marines et dulcicoles (MFW), globe dans son ensemble (GLO). La somme des différents nombres d’études figurant dans les sept cases des régions continentales (NAM, LA, EUR, AFR, AS, ANZ, PR) ne correspond pas au total de la case du globe dans son ensemble (GLO), parce que ces nombres (à l’exception de celui qui concerne les régions polaires) n’incluent pas les études sur les systèmes marins et dulcicoles (MFW). Les grandes zones marines affectées n’apparaissent pas sur la carte. {Figure 1.2}

Les changements climatiques régionaux commencent à avoir d’autres effets sur le milieu naturel et l’environnement humain (degré de confiance moyen), bien que nombre de ces effets soient difficiles à cerner en raison de l’adaptation et des facteurs non climatiques. {1.2}

Il s’agit notamment des effets de l’élévation des températures sur : {1.2}

• les pratiques agricoles et sylvicoles aux latitudes élevées de l’hémisphère Nord (plantation plus précoce au printemps, par exemple) et les régimes de perturbation des forêts (incendies, parasites, etc.) ;
• plusieurs aspects de la santé, dont la mortalité associée à la chaleur en Europe, les vecteurs de maladies infectieuses dans diverses régions et les allergies aux pollens aux latitudes moyennes et élevées de l’hémisphère Nord ;
• certaines activités conduites dans l’Arctique (chasse et déplacement sur la neige et la glace, par exemple) et dans les régions alpines de faible altitude (sports d’hiver, notamment).