Beaucoup pensent que les points de non-retour dans notre système terrestre, comme la disparition de la jungle amazonienne et de la calotte glaciaire dans l'ouest de l'Antarctique, sont peu probables. Une équipe d'auteurs a examiné les preuves selon lesquelles des points de non-retour pouvaient être franchis et a proposé des solutions aux problèmes.
Les politiciens, les économistes et même certains spécialistes des sciences naturelles ont tendance à croire que les points de non-retour dans notre système terrestre, tels que la disparition de la jungle amazonienne et de la calotte glaciaire dans l'ouest de l'Antarctique, sont peu probables et mal compris. Cependant, il y a maintenant de plus en plus d'indications que ces événements sont beaucoup plus probables qu'il n'y paraissait auparavant, qu'ils ont des conséquences graves et sont étroitement liés à une variété de systèmes biophysiques. En conséquence, le monde est menacé de changements à long terme et irréversibles.
Dans cet article, nous analysons les preuves que des points de non-retour peuvent être franchis, identifions les lacunes dans les connaissances et suggérons des solutions. Nous étudions les conséquences de ces changements à grande échelle, découvrons à quelle vitesse ils peuvent se produire et si nous pouvons les contrôler d'une manière ou d'une autre.
À notre avis, la prise en compte de ces points de basculement permet d'établir que nous sommes dans une situation d'urgence climatique, et d'intensifier les appels à l'action urgente pour prévenir le changement climatique, qui sont lancés aujourd'hui par tous: écoliers et scientifiques, villes et pays entiers.
Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) a avancé l'idée de tels points de basculement il y a 20 ans. À l'époque, les «perturbations à grande échelle» du système climatique n'étaient considérées comme probables que si le réchauffement climatique dépassait 5 degrés Celsius au-dessus des niveaux préindustriels. Les informations résumées et présentées dans les deux derniers rapports spéciaux du GIEC (publiés en 2018 et en septembre de cette année) suggèrent que des points de non-retour peuvent être franchis même avec un réchauffement de 1 à 2 degrés.
Si les pays respectent leurs engagements de réduire les émissions de gaz à effet de serre (et il y a de grands doutes à ce sujet), le réchauffement climatique sera d'au moins 3 degrés Celsius. Ceci malgré le fait que l'Accord de Paris de 2015 vise à limiter le réchauffement à bien en dessous de 2 degrés. Certains économistes, en supposant que les points climatiques de non-retour sont très improbables (bien que catastrophiques), suggèrent qu'un réchauffement de 3 degrés est optimal en termes de coût et de bénéfice. Mais si de tels points de basculement semblent plus probables, alors les «meilleures» recommandations pour les modèles coûts-avantages sont les mêmes que dans le dernier rapport du GIEC. En d'autres termes, le réchauffement doit être limité à 1,5 degrés Celsius. Et cela nécessite des mesures extraordinaires.
LA DISPARITION DE LA GLACE
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Nous pensons que certains points de non-retour dans la cryosphère terrestre sont dangereusement proches, mais la réduction des émissions de gaz à effet de serre peut encore ralentir l'inévitable accumulation de conséquences négatives et nous aider à nous adapter.
Les études des dix dernières années montrent que la côte de la mer d'Amundsen dans la partie occidentale de l'Antarctique, échancrée par les baies, a peut-être déjà dépassé ce point de non-retour. La «ligne de chevauchement» où se rencontrent la glace, l'océan et la base rocheuse recule sans relâche. La recherche sur modèle montre que lorsque ce secteur disparaît, il peut perturber la stabilité du reste de la calotte glaciaire en Antarctique occidental comme un effet domino. Cela entraînera une élévation du niveau de la mer de trois mètres au fil du temps, de plusieurs siècles à un millénaire. Des études montrent qu'une telle destruction à grande échelle de la couverture de glace dans la partie ouest de l'Antarctique s'est produite à plusieurs reprises dans le passé.
Les dernières preuves indiquent qu'une partie de la glace terrestre à l'est de l'Antarctique dans le bassin de Wilkes est également instable. Les simulations suggèrent que cela pourrait élever le niveau de la mer de quatre mètres supplémentaires en un peu plus d'un siècle.
La calotte glaciaire du Groenland fond à un rythme accéléré. Si le processus de fusion dépasse une certaine valeur seuil, alors dans plusieurs milliers d'années, le niveau de la mer augmentera de sept mètres supplémentaires. De plus, à mesure que la hauteur de la couverture de glace diminue, elle fond encore plus, ouvrant la surface pour rencontrer l'air de plus en plus chaud. Les modèles créés montrent qu'avec un réchauffement d'un degré et demi, la calotte glaciaire du Groenland est vouée à disparaître, et cela peut arriver dès 2030.
Ainsi, il est possible que nous ayons déjà forcé les générations futures des millénaires à venir à vivre à une élévation du niveau de la mer d'environ 10 mètres. Cependant, nous pouvons encore modifier ce délai. Le taux de fusion dépend de la quantité de réchauffement au-delà du point de non-retour. À un réchauffement de 1,5 degré, cela pourrait prendre 10 000 ans. S'il dépasse 2 degrés, cela prendra moins de 1000 ans. Les scientifiques ont besoin de plus de données d'observation pour déterminer si la glace atteint un point critique. Ils ont besoin de meilleurs modèles basés sur des données passées et présentes pour déterminer à quelle vitesse et à quelle vitesse la calotte glaciaire se brisera.
Mais quoi que suggèrent les données, une action pratique est nécessaire pour ralentir l'élévation du niveau de la mer. Cela aidera les gens à s'adapter et, entre autres, à déplacer progressivement de grandes colonies basses vers d'autres endroits.
Une autre incitation importante pour limiter l'élévation de température à 1,5 degré est que d'autres points de non-retour peuvent être dépassés à un réchauffement planétaire plus faible. Les modèles récents du GIEC prévoient une série de changements brusques de température d'un degré et demi à deux degrés Celsius, dont certains seront associés à la fonte de la glace de mer. Cette glace diminue déjà rapidement dans l'Arctique, ce qui suggère qu'avec un réchauffement de deux degrés, cette région a 10 à 35% de chances de se libérer presque complètement de la glace en été.
LES LIMITES DE LA BIOSPHÈRE
Le changement climatique et les activités humaines peuvent déclencher des changements perturbateurs à différentes échelles dans une gamme d'écosystèmes de la biosphère.
Les vagues de chaleur dans les océans ont entraîné un blanchissement massif des coraux et la perte de la moitié des coraux des eaux peu profondes de la Grande Barrière de Corail d'Australie. C'est terrible, mais on prévoit que 99% des coraux tropicaux pourraient disparaître si la température moyenne mondiale augmente de deux degrés Celsius. Elle est causée par le lien entre le réchauffement des océans, l'acidification et la pollution. Ce sera une perte énorme pour la biodiversité marine et privera de nombreuses personnes de leurs moyens de subsistance.
Les points de non-retour dans la biosphère affaiblissent non seulement nos systèmes de survie, mais peuvent également déclencher des émissions dramatiques de carbone dans l'atmosphère. Cela intensifiera davantage le changement climatique et réduira les réductions d'émissions restantes.
La déforestation et le changement climatique bouleversent l'équilibre dans le bassin amazonien, qui abrite la plus grande jungle humide du monde et abrite une espèce animale connue sur dix. Les estimations concernant le point de non-retour en Amazonie varient considérablement. Quelqu'un dit que le tournant viendra lorsque 40% des forêts seront abattues, tandis que d'autres appellent le chiffre 20%. Depuis 1970, la région a perdu environ 17% de ses forêts. Le taux de déforestation change avec les changements de politique. La détermination du point de non-retour nécessite des modèles dans lesquels la déforestation et le changement climatique sont des forces en interaction. Ils doivent également inclure des informations sur les incendies et le climat en tant que mécanismes d'interaction, et considérer le tableau dans son ensemble.
Le réchauffement dans l'Arctique se produit deux fois plus vite que dans le monde entier, et la taïga de la zone subarctique devient plus vulnérable. Le réchauffement a déjà provoqué des déséquilibres à grande échelle parmi les insectes et une augmentation du nombre d'incendies a entraîné la mort des forêts boréales nord-américaines, ce qui pourrait transformer certaines régions de puits de carbone en source de carbone. Le pergélisol dans tout l'Arctique commence à dégeler de manière irréversible, libérant du dioxyde de carbone et du méthane, qui sont environ 30 fois plus puissants que le CO2 sur un siècle.
Les scientifiques doivent développer leur compréhension des changements observés dans les grands écosystèmes, ainsi que des endroits où de nouveaux points de non-retour peuvent survenir. Il est nécessaire de déterminer plus précisément la quantité de stocks de carbone existants et les volumes possibles d'émissions de CO2 et de méthane.
Le budget d'émissions global restant pour une chance de 50 pour cent de rester à moins de 1,5 degré de réchauffement n'est que d'environ 500 gigatonnes de CO2. Les émissions dans la zone de pergélisol peuvent prendre environ 20% (100 gigatonnes de CO2) de ce budget, et ceci sans méthane provenant du pergélisol profond et sans hydrates marins sous-marins. Si les forêts sont proches du point de non-retour, alors leur disparition dans le bassin amazonien entraînera le rejet de 90 gigatonnes supplémentaires de CO2, et la destruction de la taïga donnera 110 gigatonnes de dioxyde de carbone. Avec des émissions mondiales de CO2 de plus de 40 gigatonnes par an, le budget peut déjà être épuisé.
EFFET GLOBAL CASCADE
À notre avis, une urgence évidente se produira si nous approchons de l'effet de cascade global de ces points de basculement, qui amèneront le monde dans un nouvel état de «serre» climatique et deviendront moins vivables. Une réaction réciproque entre l'océan et la circulation atmosphérique peut se produire, ou des effets inverses, qui augmenteront le niveau de gaz à effet de serre et les températures mondiales. Ou, les points globaux de non-retour peuvent être le résultat d'une formation réciproque de nuages.
Nous soutenons que les effets en cascade peuvent être généralisés. L'année dernière, les chercheurs ont analysé 30 types de changements dans le régime climatique et les systèmes écologiques, de la disparition de la calotte glaciaire dans la partie ouest de l'Antarctique à la transformation de la selva en savane. Cette analyse a montré que le dépassement des points de non-retour dans un système augmente le risque du même dépassement dans d'autres systèmes. De telles connexions ont été trouvées dans 45% des interactions possibles.
À notre avis, des exemples en ont déjà commencé à apparaître. Par exemple, la fonte de la glace de mer dans l'Arctique entraîne une augmentation du réchauffement régional, et le réchauffement de l'Arctique et la fonte du Groenland provoquent l'afflux d'eau douce dans l'océan Atlantique Nord. Cela a entraîné un ralentissement de 15% depuis le milieu du XXe siècle dans la circulation de renversement méridien de l'Atlantique, ce qui contribue grandement au transport de la chaleur et du sel par l'océan. La fonte rapide de la calotte glaciaire au Groenland et le ralentissement supplémentaire de la circulation de renversement méridional atlantique pourraient perturber les saisons de mousson en Afrique de l'Ouest, ce qui entraînera une sécheresse dans le Sahel africain. Un ralentissement de cette circulation pourrait également drainer l'Amazonie, perturber les cycles de mousson en Asie de l'Est et faire monter les températures dans l'océan Austral, ce qui accélérera la fonte des glaces antarctiques.
La paléostatistique montre que les points de basculement mondiaux peuvent avoir causé des phénomènes tels que le début des périodes glaciaires cycliques il y a 2,6 millions d'années, et des changements dans leur amplitude et leur fréquence il y a environ un million d'années. La simulation peut difficilement créer une telle imitation. Des points de non-retour régionaux se sont produits à plusieurs reprises au cours de la dernière période glaciaire il y a 80 à 10 mille ans (surtout à sa fin) (oscillations Dansgaard - Eschger et événements Heinrich). Cela n'est pas directement applicable à la période interglaciaire actuelle, mais de tels événements mettent en évidence que le système terrestre est entré à plusieurs reprises dans un état instable sous l'influence de forces relativement faibles causées par des changements dans l'orbite terrestre. Maintenant, nous sollicitons très fortement ce système, car la concentration de CO2 dans l'atmosphère et les températures mondiales augmentent de plus en plus vite,que lors de la dernière retraite glaciaire.
La teneur en CO2 dans l'atmosphère aujourd'hui est la même que celle observée pour la dernière fois il y a environ quatre millions d'années dans le Pliocène. Et il augmente rapidement, approchant le niveau qui était il y a environ 50 millions d'années à l'Éocène. Ensuite, les températures étaient de 14 degrés plus élevées qu'à l'époque pré-industrielle. Il est très difficile de simuler cet état de «serre» de la Terre à l'aide de modèles climatiques. Une explication possible est que ces modèles négligent le point clé du non-retour. Cette année, une étude de modèle a été publiée qui indique que la décomposition abrupte des nuages de stratocumulus, libérant environ 1 200 ppm de CO2, pourrait entraîner un réchauffement climatique d'environ huit degrés.
Les premiers résultats des derniers modèles climatiques pour le sixième rapport d'évaluation du GIEC montrent que le climat est beaucoup plus sensible et vulnérable (défini comme la réponse de la température à un doublement du CO2 dans l'atmosphère) que dans les modèles précédents. Il y aura de nouveaux résultats et des recherches supplémentaires sont nécessaires, mais nous pensons que même ces résultats préliminaires indiquent qu'un point de non-retour global est possible.
Pour résoudre ces problèmes, nous avons besoin de modèles qui prennent en compte un ensemble plus riche de connexions et de relations dans le système terrestre. Et nous avons besoin de données du présent et du passé pour que ces modèles fonctionnent. Si ces modèles nous aident à mieux comprendre le changement climatique brutal passé et son état de serre, il y aura une plus grande confiance dans leur capacité à prédire l'avenir.
Certains scientifiques affirment que les arguments sur la possibilité de points de non-retour globaux sont purement hypothétiques. Mais nous adhérons à la position suivante. Compte tenu des conséquences énormes et du caractère irréversible des points de non-retour, toute évaluation sérieuse des risques doit prendre en compte les faits, aussi limitée que soit notre compréhension de ces faits. Il serait irresponsable de se tromper dans ce cas.
Si des phénomènes destructeurs en cascade peuvent se produire et que le point de non-retour global ne peut être exclu, alors c'est une menace pour l'existence de la civilisation. Encore une fois, aucune analyse coûts-avantages ne nous aidera. Nous devons changer notre approche du problème climatique.
AGISSEZ IMMÉDIATEMENT
À notre avis, les données sur les points de non-retour indiquent que nous sommes dans une urgence mondiale. Les risques et la gravité de cette situation ne peuvent être surestimés.
Nous soutenons que le temps restant à l'intervention pour éviter le point de non-retour est déjà proche de zéro et que le temps de réponse pour atteindre zéro émission est au mieux de 30 ans. Ainsi, nous pourrions déjà perdre le contrôle des points de non-retour, et nous ne pouvons pas les empêcher. La consolation est que le taux d'accumulation des dommages après le point de non-retour, et donc les risques qui en découlent, nous pouvons encore garder un certain contrôle sous contrôle.
La résilience de notre planète et sa capacité de récupération sont en grande difficulté. La réponse à cela ne devrait pas être simplement des mots, mais aussi des actions de la communauté mondiale tout entière.
