Introduction

source image : http://bio.m2osw.com/gcartable/astretpartic/terre.jpg

Le climat actuel est en train de changer. Nous entendons tous les jours parler du réchauffement de la planète, du trou dans la couche d'ozone, de l'augmentation de la température ou encore de la fonte des glaciers. Ces informations sont pourtant exactes, notre climat en Europe et dans le monde est en train de changer. En effet, le permafrost siberien fond pour la 1ere fois depuis sa formation il y a plus de 11000ans. Les températures maximales ont respectivement augmentées de 0,1 et 0,2°C en un siecle et demi. Les océans pourraient augmenter de 1,40m d'ici 2100. Ces phénoménes sont la conséquence de multiples facteurs astronomiques et climatiques. Toute fois, les climats dans le passé n'etait pas les même qu'actuellement, les périodes glacières qu'a connu notre planete en sont le bon exemple. On peut donc se demander à quels climats peut s'attendre l'Europe dans les prochains siécles. Nous devons tout d'abord nous attarder sur les climats antérieurs qui nous apporterons des réponses sur ceux de l'avenir, puis nous nous pencherons sur les climats qui sillonent actuellement l'Europe pour terminer en exposant les divers hypothéses climatiques aux quelles noous pouvont nous attendre dans les futures decenies

I) Les climats actuels en Europe


S'étendant en latitude du 36e au 71e parallèle nord, avec plus de 4 000 kilomètres entre les espaces scandinave et méditerranéen, l'Europe appartient à la zone tempérée.
Elle est entourée par un océan: l'océan Atlantique et deux mers : la mer Mediterranéen et la mer Baltique et posséde plusieurs régions d'altitude comme les Alpes.
La majeure partie du continent est située sous des latitudes tempérées et connaît donc quatre saisons bien marquées. Les régions côtières de la façade atlantique connaissent un climat océanique, adouci par le Gulf Stream, tandis que la grande plaine du nord-est est caractérisée par un climat continental. On peut aussi distinguer le climat montagnard des régions d'altitude ainsi que le climat mediterranéen qui apporte une température idéale aux régions des côtes méditerranéene.

Climat océanique

source image : http://haute-normandie.sante.gouv.fr/

Le climat océanique est très présent en Europe. Il s'étend à l'Ouest et a une influence sur tous les territoires ayant une façade maritime. Les températures moyennes varient en 10°C et 13°C. Les précipitations paraissent abondantes mais elles sont en réalité réparties sur toute l'année et tombent souvent sous forme de bruine ou de brouillard épais, avec un maximum pendant la saison froide, liée au passage des dépressions qui se déplacent en bordure du front polaire. La végétation ne présente pas de caractéristiques majeures car elle a bien souvent subi l'empreinte de l'homme.

Climat continental

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Ce climat est présent en Europe de l'Est: plus on s'éloigne du littoral et plus le climat qui y règne se dégrade : les précipitations diminuent, les hivers sont plus froids et les été plus chauds: le climat devient continental. Ce climat est donc marqué par une grande variation de température (60°C pour les plus importantes) et un manque relatif de précipitations. La végétation est constituée de prairies, de forêts mixtes, ou de taïga ( forêts boréales de conifères).

Climat mediterranéen

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Ce climat est présent sur toute la façade méditerranéenne de l'Europe (Sud). C'est le climat le plus chaud de l'Europe: les précipitations sont regroupées sur de courtes périodes, avec un hiver plutôt humide et doux, et un été chaud et aride. La végétation est composée de garrigue (végétation basse considérée comme une dégradation de la forêt méditerranéenne originelle), le maquis (sol acide qui regroupe des espèces comme l'arbousier, le lentisque ou le chêne liège), la pinède (formée généralement de pins d'Alep ou de pins parasols).

Climat montagnard

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Ce climat est présent dans tous les massifs montagneux (Alpes, Pirénées, Oural...). Ce climat dépend principalement de l'altitude et non pas de la latitude. Les précipitations y sont fortes toute l'année, et la température moyenne y varie selon l'altitude ( -1°C tous les 180m: plus on monte plus elle diminue). La végétation comme le climat varie selon l'altitude (plaines, forêts...) et doit faire face a des périodes d'enneigement pouvant êtres très longues.

II) Causes des changements climatiques



source image : http://fr.wikipedia.org/wiki/Image:Milankovitch_Variations.png


Un changement climatique correspond à une modification durable des paramètres statistiques du climat global de la Terre ou des ses divers climats régionaux. La Terre n'a pas toujours connue les climats qu'elle posséde actuellement, les nombreuses périodes glaciaire en sont un bon exemple. Le climat actuel vise également à se modifier comme le montre divers indice de température ou de pluvométrie en hausse. On peut donc se demander qu'est ce qui produit ces changements. Si l'homme en est entiérement responsable et quelle est le rôle de son action dans ces modifications.

L'atmosphére et l'effet de serre

source image : http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/SVT/program/fichacti/fich2/effet-serre/serre2.gif.

L' atmosphère est la couche gazeuse qui entoure notre planète. Elle est composée principalement de diazote et de dioxygène et est divisée en cinq couches, fixées selon les variations de température et en fonction de l'altitude.

Lorsque les rayons émis par le Soleil atteignent l'atmosphère terrestre: une partie est alors réfléchie grâce à l'air, au nuage blancs et au surface claire de la Terre (Arctique et Antarctique) c'est se que l'on nomme l'albédo.

Les rayons qui ne sont pas renvoyé vers l'espace sont absorbés par l'atmosphère et/ou la surface de la Terre et apporte à la planète de la chaleur qui est restituée à son tour en direction de l'atmosphère sous forme de rayons infrarouges (« rayonnement du corps noir »), ils sont ensuite absorbés en partie par les gaz à effet de serre ( vapeur d'eau, dioxyde

Dans un troisième temps, cette chaleur est réémise dans toutes les directions et notamment vers la Terre.C'est ce dernier rayonnement qui constitue l'effet de serre il est à l'origine d'un apport supplémentaire de chaleur à la surface de la planète.

Sans ce phénomène, la température moyenne serait d'abord de -18°C. Puis la glace s'étendant sur le globe, l'albédo augmenterait et la température sera alors de -100°C.

influence des courants marins

source image : http://www.futurasciences.com

L'océan recouvre 70% de notre planète sur une profondeur de 3800m et joue un rôle de modérateur dans la répartition des climats en Europe.

Il faut distinguer deux courants :-les courants de surface

-les courants de profondeur ou courant courants thermo halines.

Ces deux courants s'expliquent par une inégale répartition des rayons du soleil mettant en mouvement l'atmosphère et les océans générant des vents à l'origine des courants de surfaces et des differences de température. Ces mouvements sont de plus influencés par une force, résultant de la rotation de la Terre, appelé force de Coriolis.

Le courant qui permet à l’Europe d'avoir ce climat tempéré idéal s'appelle le Gulf Stream. Il né dans le Golf du Mexique et suit les côtes nord américaines puis il est dévié, par les courant froid venu du Groenland et du Canada, et va longer les côtes européennes en restituant les calories qu'il a accumulées , permettant ainsi au continent européen d'apprécier le climat tempéré.

Ces courants expliquent en partie la différence de température entre les régions côtières et les régions continentales de même latitude.

Gulf stream

source vidéo : http://www.dailymotion.com

Le climat au niveau astronomique

Nous savons que la Terre tourne sur elle même en 24 heures et autour du Soleil en 365,25 jours. Son axe terrestre forme un angle de 23.5° avec la perpendiculaire au plan de l'ecliptique.

Cette inclinaison est à l'origine des différentes saisons mais également de la répartition de l'energie solaire à la surface de notre planéte, expliquant ainsi les différents climats. Les régions de l'équateur recevant davantage d'energie sont donc plus chaudes que les régions polaires qui ne perçoivent qu'un trés faible pourcentage.

Mais L'astronome Milutin Milankovitch (1879 – 1958) a voulu demontrer que cette inclinasion de la Terre n'aurai pas toujours etait de 23,5°. Il a calculé qu'elle oscillerai entre 22,1° et 24,5° au cours d'un cycle de 41000 ans environ. Ce qui pourrait expliquer les changements climatiques qu'a connu la Terre. En effet lorsque l'inclinaison est plus basse, les étés seraient plus frais et les hiver plus doux, une inclinaison plus importante entrainerai quand à elle des saisons plus marquées.source

vidéo:http://www.astro.oma.be/D1/DIDAC/gif/mouvementdupoledelaterre1.jpg

Le Soleil et le climat

source image : http://www.memo.fr/Media/Soleil.jpg

Le Soleil joue un rôle au niveau des climats. L'apport énergétique solaire à la Terre est exprimé par la constante solaire dont la valeur moyenne est de 1367W/m². Cette quantité n'est mesurée que depuis 1976 et varie trés peu. On estime que son rôle actuel pour le réchauffement climatique n'est que de 3 à 18%. Cependant de grosses incertitudes sur ces repercutions persistes.

On peut observer des tâches à la surface du Soleil qui montrent des périodes d'activité solaire et évoluant selon un cycle de 11 ans environ. De nombreuses études scientifiques ont montré que lors des deux derniers millénaires, les périodes de faible activité solaire (absence de tâches) ont coïncidé avec un refroidissement général de la planéte.

Le minimum de Maunder (1675-1715) appelé aussi petit âge glaciaire est une des plus connue. Au cours du 20e siecle plusieurs études ont montrées que cette activité solaire est en augmentation, ses conséquences sont pour l'instant mal connues. Le rayonnement ultraviolet joue probablement un rôle important.

Effet des éruptions volcaniques sur le climat

source image: http://www.stacey.peak-media.co.uk/Year10/B6ManagingHazards/B6ManagingHazards-Tectonics/B6ManagingHazards-Volcano/volcano_7big_montserrat_eruption.jpg

Les éruptions volcaniques de fortes ampleurs ont également tendance à modifier le climat, mais ceci sur un court terme ( environ 2 ou 3 ans). Elles envoyent dans l'atmosphère une forte quantité de dioxyde de souffre qui se transformera en acide sulfurique en altitude, modifiant les températures des différentes couches de l'atmosphère.

Mais ces transformations, qui se font sur une période assez courte, seront de plus concentrées au niveau du lieu de l'éruption. Pour pouvoir affecter le climat globale, elle devrait avoir lieu au niveau de l'equateur, les aérosoles d'acide pouvant s'etendre ainsi au deux hémisphéres.

Cette théorie fut vérifiée par Benjamin Franklin qui montra l'impact de l'éruption de l'Eldeyar et du Jökull en Islande sur le climat européen avec l'hiver rigoureux que connu l'Europe en 1783/1784.

III) Les climats du passé

Niveaux lacustres : Source image : http://www.cnrs.fr/

Le programme Eclipse II a apporté de nouvelles réponses sur les scénarios climatiques du passé, à différentes échelles de temps, d’il y a environ 750 millions d’années jusqu’à nos jours. Pour cela, les chercheurs ont utilisé des archives du climat jusque là inexploitées (poissons fossile, carottes sédimentaires et coralliennes, niveaux lacustres etc.) Ils ont pris en compte les relations étroites entre le climat, la tectonique (mouvement) des plaques et la concentration en CO2 dans l’atmosphère.Nous allons, dans les articles suivants , développer les résultats de ce programme.

Les différents cycles

Durant ces 400 000 dernières années, et pendant toute l’ère quaternaire, la cause première des variations du climat n’a rien à voir avec l’humanité. A l’échelle planétaire, le climat a surtout ressenti la variation cyclique de certains paramètres astronomiques de la Terre, qui ont modifié la quantité de rayonnement que notre planète reçoit du soleil.

Sur les 400 000 dernières années, ces variations astronomiques ont produit 4 cycles à peu près identiques, d’un peu plus de 100 000 ans chacun, pendant lesquels il a fait assez froid pendant presque 100 000 ans (température moyenne de la planète inférieur de 5°C à maintenant) puis nettement plus chaud (température moyenne de l’ordre de ce que nous connaissons maintenant) pendant 10 à 20 000 ans.

il y a 735 à 610 millions d'années : la Terre "boule de neige"

Supercontinent Rodinia : Source image : http://www.washington.edu/

Les études à partir de ce programme ont montré qu’après l’éclatement du supercontinent Rodinia, regroupant tous les continents actuels, toutes les plaques continentales se sont réparties autour de l’équateur.

Cette configuration est probablement unique dans l’histoire de la Terre. Elle a eu un impact important sur la machine climatique. Dans ces milieux tropicaux humides qui couvraient donc l’ensemble des continents, les pluies abondantes ont capté le CO2 atmosphérique, puis ont érodé les continents.

L’acide carbonique, en altérant les roches du socle continental, s’est transformé en ions carbonates, transportés par les rivières jusqu’aux océans.Les chercheurs ont montré que ce processus a conduit à un écroulement de la concentration en CO2 dans l’atmosphère.

L’effet de serre a ainsi fortement diminué et la Terre s’est refroidie, jusqu’à s’englacer totalement.Les chercheurs ont également précisé le cycle du carbone pour l’entrée dans la phase glaciaire, pendant cette phase et pendant la déglaciation qui a suivie, jusqu’au retour à l’équilibre, environ 20 millions d’années plus tard (et 200 millions d’années pour ce qui est du cycle de carbone)

il y a 250 millions d'année : la dislocation de la Pangée

Dislocation de la Pangée jusqu'à nos jours : Source image : www.antarcticasouthpole.free.fr

Ce programme a montré qu’il y a 250 millions d’années, le climat était chaud et sec. La présence de très grande masses continentales limitait la quantité de pluies : la consommation de CO2 par dissolution des roches continentales était faible, tandis que le CO2 provenant des éruptions volcaniques s’accumulait dans l’atmosphère.

Les températures continentales ont atteint des valeurs élevées, proche de 40°C à l’équateur, il y a 240 millions d’années. En revanche, avec la dislocation progressive de la Pangée qui a suivie, la quantité de pluie et le taux de dissolution des roches continentales ont augmenté, ce qui à réduit la concentration en CO2 dans l’air.

Au cours du secondaire (il y a 250 à 65 millions d’années), le climat est devenu de plus en plus humide et frais, avec un refroidissement de 4.5°C sur les continents.

il y a 145 à 65 millions d'années : le Crétacé

Positionnement des continents au Crétacé : Référence image: http://www.dinosaures-web.com/

De nouvelles études ont reconstitué la température de l’eau à la surface des océans. Elles concluent qu’au début du Crétacé, période géologique avec un climat globalement chaud et des glaciers aux pôles non permanent, le climat n’était pas aussi chaud qu’on le pensait. Ce résultat s’accorde bien avec la diminution de CO2 dans l’air, conséquence de la dislocation de la Pangée. Les niveaux marins du Crétacé ont également été révisés à la baisse de plusieurs dizaines de mètres, ce qui, vu le relief très peu élevé à cette époque, devait avoir des conséquences importantes sur les continents.

de 50 000 à -40 000 ans: le méthane aurait contribué au rechauffement du climat

Le relargage du méthane présent au fond des océans pourrait être à l’origine du changement de la composition atmosphérique du climat. Ce relargage se produit soudainement à partir d’un composé de clathrate de méthane présent dans les sédiments déposés sur le plancher océanique. Les chercheurs ont réalisé un carottage marin dans le golfe de Papouasie, qui montre que la concentration en méthane dans l’atmosphère a connue deux pics, il y a 55 000 ans et 40 000 à 38 000 ans. Ces dates correspondent à des réchauffements abrupts de la dernière période glaciaire, ce qui tend à prouver que ce gaz à effet de serre a eu une action sur le climat.

de - 500 à nos jours: 1ers impacts de l'homme.

Déforestation : Souce image : http://www.orinfor.gov.rw/

A une échelle de temps plus courte, celle de la fin de l’Holocène (les derniers 10 000 ans), les chercheurs ont étudié l’impact des activités humaines sur l’environnement et le climat.

L’analyse de sédiments du lac de Bourget confirme une installation humaine précoce qui à induit, entre -500 et 500, à une forte déforestation et une pollution importante par le plomb (due à l’emploie de ce métal par la civilisation gallo-romaine). Cette déforestation a pu jouer un rôle dans le refroidissement du climat qui a suivi cette période : sans arbre, la surface réfléchit d’avantage, le rayonnement solaire, ce qui conduit à un refroidissement. Le même schéma a pu se répéter pendant le Moyen-Âge, qui a connu une déforestation importante et qui a été suivi par le « petit âge glaciaire ».

Les événements climatiques du passé

Inondation de Paris en 1910 : Source image : http://www.lauhic.club.fr/

Qui se souvient des événements catastrophiques ? Pas grand monde... La mémoire de l’homme est sélective. Elle ne retient que les extrêmes, à l’échelle d’une génération et considère tout évènement météorologique plus spectaculaire que le précédent.

Prenons l’exemple de la canicule de 2003 qui n’était finalement pas plus terrible que celles de 1420, 1783, 1846 ou encore 1994. Des étés ayant le même indice maximal -9, selon l’échelle de Van Engelen. Ou encore le terrible hiver 1962-1963 (déjà oublié) qui gela une partie de la Manche et fit disparaître des étals nombre de produits de la mer pendant vingt ans et qui cependant est comparable à celui des années 1305-1306 ; 1322-1323 ; 1363-1364 et 1788-1789.

Les inondations comme ces dernières années n’ont, elle aussi, pas grand-chose d’exceptionnel. Rappelons-nous celle de Paris de 1910 ou encore de Joyeuse (Ardèche) en 1827. De plus, il ne faut pas négliger le cycle « normal » de notre planète. En effet, cette dernière pourrait être plongée dans une ère glaciaire en dizaine d’années seulement. C’est d’ailleurs ce qui s’est produit lors de la dernière ère glaciaire et qui est à l’origine de l’extinction de certaines espèces tels que mammouths ou mégaros.

IV) Les climats futurs pour l'Europe

source image : http://www.aviso.oceanobs.com/fr/applications/ocean/niveau-moyen-de-la-mer-effet-de-serre/prevision-a-long-terme/index.html

La situation climatique à venir va très probablement être totalement inédite depuis que l'homme a démarré son existence terrestre. Comme il est alors impossible de se tourner vers le passé récent pour avoir une idée de ce qui peut se passer plus tard, les seuls outils dont la communauté scientifique dispose pour tenter de savoir ce qui peut se passer à l'avenir sont des modèles climatiques. Un modèle climatique n'est rien d'autre qu'un logiciel très complexe, dont le but est de reproduire aussi fidèlement que possible le comportement du climat terrestre. Ainsi certaines réponses nous sont données sur les modifications qui vont avoir lieu dans le monde au niveau climatique si les choses continues comme elle le sont aujourd'hui.

Hypothése n°1 : un rechauffement modéré

Nous pouvons nous attendre à cette hypothèse climatique d’ici environ une centaine d’années si l’homme ne change pas ses habitudes industrielles (par exemple le rejet de gaz a effet de serre) et consommatrices (tels que l’exploitation de nos forêt).Ce scénario mettrait en avant un réchauffement léger du climat actuel de notre Europe. C'est-à-dire que les climats d’aujourd’hui remontraient d’une latitude de quelques degrés. Par exemple Paris se retrouverait avec le même climat que Rome et Madrid aurait le climat de l’Alger actuel

Hypothése n°2 : un refroidissement de l'Europe

Du fait du réchauffement climatique, toute la banquise risque de fondre.

Cela provoquera un dérèglement de la circulation océanique: le Gulf Stream ne recevra plus les eaux polaires froides et peu salées et finira par s'arrêter progressivement. De ce fait l’Europe ne recevra plus les courants océaniques qui la réchauffent et sera coupée en 2 zones climatiques:- Les villes situées dans la moitié Nord de l’Europe se refroidiront pour connaître un climat à influence polaire. Ainsi Paris connaîtra un climat continental tel que celui présent dans le Nord Est de l'Europe.- Les villes situées dans la moitié Sud de l'Europe ne se refroidiront que légèrement car elles subiront dans le même temps les influences tropicales et désertiques.

Hypothése n°3 : un réchauffement important

Si les gaz à effet de serre augmentaient de façon importante ou si l'Europe connaisait une éruption volcanique de forte ampleur; les températures que nous connaissons actuellement en Europe augmenteraient trés nettement.
En effet elles se modifieraient d'une façon surprenante et les climats avanceraient de plusieurs latitudes vers le Nord. Par exemple, le climat à influence polaire que connaissent actuellement les villes de Stockholm ou encore Oslo se modifierait pour devenir un climat tempéré à influence mediterranéen; d'où une forte augmentation des températures et des précipitations.
L'homme y est en partie responsable, selon le rapport du Giec: « l'essentiel de l'accroissement observé sur la température moyenne globale depuis le milieu du XX° siècle est très vraisemblablement dû à l'augmentation observée des gaz à effet de serre anthropique (d'origine humaine) ». Cette probabilité est estimée par les climatologues à 90%. D'après les modèles, la Terre se réchaufferait de 1,8°C ( pollution la plus réduite) à 4°C d'ici à 2100. Ce qui pourrait expliquer en partie ce rechauffement de forte amplitude

Conclusion

Nous pouvons donc conclure que plusieurs scénarios d'une forte ampleur sont d'hors et déjà envisageables. En effet, l'Europe peut se refroidir de façon importante ou au contraire se réchauffer rapidement. Les facteurs naturels tels que l'effet de serre, le Gulf Stream, le Soleil ou encore les éruptions volcaniques joueront un rôle important dans ces changements. Ainsi l'homme est un des principaux accusés. Avec ses nombreuses industries libérant chaque jours plusieurs milliers de tonnes de gaz à effet de serre, il contribue à dégrader les climats actuels. Mais comme nous l'avons évoqué précedemment, notre continent est passé par différents extrémes avant de posséder le climat dont nous bénéficions aujourd'hui. Il ne nous reste plus qu'à envisager des solutions afin de réduire ces importants rejets de gaz. C'est à nous de prendre en main le cours des choses pour preserver notre climat. Alors REAGISSONS...