La moitié du gaz carbonique produit par l'homme est absorbé par l'océan sous plusieurs formes : par les plantes marines qui voient leur productivité biologique augmenter ou par dissolution lente dans l'eau de mer. Dans ce dernier cas, il se transforme en carbonates qui sédimentent au fond des océans à des distances parfois considérables de l'origine (calcaires, marbres et craies). Non seulement ces réactions chimiques sont mal comprises mais le potentiel d'absorption de ces réactions est très mal connu : quelle quantité totale de carbone peut être stockée par les océans ? A quelle vitesse l'absorption se fait-elle et existe-t-il un seuil de réchauffement qui modifie de manière substantielle cette vitesse ? Les modèles élaborés sur ce sujet sont révélateurs de l'imprécision des réponses pouvant être apportées à ces questions. Quant au plancton qui absorbe le gaz carbonique, s'il est vrai que sa productivité peut être augmentée par la présence de ce gaz dans l'atmosphère (-), sa production peut être menacée tout à la fois par le réchauffement du globe (le plancton préfère les eaux froides), par la pollution des océans et par la diminution de la couche d'ozone qui laisse passer des ultraviolets nocifs (+). Ce que l'on sait et c'est déjà suffisamment inquiétant, c'est que l'océan a certes une capacité d'absorption suffisante pour absorber tout le gaz carbonique généré mais que la vitesse de cette sédimentation dans les couches profondes est trop lente (de l'ordre de plusieurs siècles ou millénaire) par rapport à la vitesse de relâchement du CO2 dans l'atmosphère.
De même, nous ne savons pas exactement dans quelle mesure l'inertie thermique considérable des océans peut ralentir un changement de température (-). Enfin, le réchauffement des océans accélère l'évaporation et la productivité biologique augmente la formation de produits organo-soufrés précurseurs de très petites particules sur lesquelles peuvent se condenser la vapeur d'eau (+). Ces deux éléments modifient considérablement le cycle de l'eau mais la formation de nuages induite est, elle aussi, difficile à modéliser d'autant plus que les nuages, suivant leur altitude et leur densité, peuvent soit refroidir la terre en lui faisant de l'ombre dans la journée (-), soit la réchauffer en piégeant la chaleur émise (en particulier la nuit) (+). Les cirrus qui sont des nuages élevés et fins, laissent passer la lumière solaire mais absorbent le rayonnement infrarouge, ils ont donc un effet de serre puissant (+). Les nuages bas en revanche - stratus et strato-cumulus qui sont très présents au dessus des océans - réfléchissent largement l'énergie solaire et ont donc un effet de serre faible (-). Mais des théories récentes suggèrent que les cirrus eux-mêmes, en cas d'évaporation plus importante des océans, s'épaissiraient et réfléchiraient alors d'avantage l'énergie solaire (-)...
Les océans et les nuages ont par conséquent un rôle multiple et majeur dans le réchauffement climatique. Ce rôle demeure très mal connu et très ardu à modéliser.
Comme les océans, les biotopes terrestres réagissent au changement climatique et à l'augmentation de CO2 dans l'atmosphère suivant des lois incertaines. Nous savons que la présence de gaz carbonique stimule la photosynthèse et par voie de conséquence la croissance des végétaux. Cette propriété est utilisée dans les serres agricoles où la teneur en CO2 est artificiellement maintenue à trois fois sa concentration naturelle. Il est connu qu'il est nécessaire de parler souvent à ses plantes vertes, elles apprécient en effet les haleines chargées en gaz carbonique et s'en portent beaucoup mieux ! On suppose donc que l'augmentation de gaz carbonique va stimuler la productivité de l'ensemble des végétaux aussi bien marins que terrestres (-). Par contre, on a vu que l'on craignait dans le cas des océans que le réchauffement ne diminue la production de plancton, une crainte analogue est formulée dans le cas des forêts. Un réchauffement global implique un déplacement des forêts vers des zones plus favorables. Ainsi si la vitesse de réchauffement est trop rapide, les forêts risquent de dépérir et de ne pas avoir le temps de s'adapter (+). Pour que la forêt puisse se développer dans un nouveau lieu, il faut un sol riche, des graines abondantes et une stabilité climatique sur des siècles. Comme souvent, les mécanismes de dépérissement sont beaucoup plus rapides à se mettre en oeuvre que ceux de développement. Or ce dépérissement augmenterait la quantité de méthane et de carbone libérée par la décomposition des plantes, des animaux et des matières organiques contenues dans le sol. En particulier, la forêt et les terres boréales contiennent un quart du carbone organique de la Terre tout entière. Leur dépérissement à grande échelle liée au changement climatique pourrait être catastrophique.
De même la toundra pourrait être dévastée par les eaux de pluie et de fonte des glaces et libérerait des quantités considérables de gaz carbonique et de méthane, actuellement stockés dans la tourbe (+). Enfin si la calotte glaciaire de l'Arctique se rétrécit, l'énergie solaire est moins réfléchie dans l'atmosphère ce qui accentue davantage le réchauffement général. Toutes ces inquiétudes font que les missions d'observation se multiplient aux pôles d'autant que l'augmentation de température du globe n'étant pas homogène, elle est plus importante aux pôles qu'à l'équateur. Ses conséquences peuvent y être davantage dévastatrices.
Ce n'est donc pas un hasard si les Inuits sont devenus très médiatiques, ils sont en effet les premiers touchés. Un réchauffement planétaire étant deux à trois fois plus important aux pôles qu'à l'équateur, leurs traditionnels moyens de subsistance en sont bouleversés. A la deuxième conférence des signataires de la convention des Nations unies sur les changements climatiques réunis à Genève en Juillet 1996, Rosemarie Kuptana, Inuit du Grand Nord canadien, représentante des peuples du froid, a fait sensation en rendant perceptibles les signes du réchauffement planétaire : amincissement de la glace, glissements de terrain, nouveaux dangers encourus par les chasseurs de sa bande... Aussi l'association Greenpeace s'est faite porte-parole des peuples indigènes d'Alaska et a publié l'été 98 un rapport constitué de témoignages recueillis pendant deux ans.
Mesurer l'incertain
Tout modèle numérique va au final livrer un résultat chiffré mais ce résultat n'aura de sens qu'accompagné d'une évaluation de l'incertitude liée à l'utilisation du modèle. Evaluer son ignorance par définition n'est pas la partie la plus facile de l'étude mais c'est une nécessité à la fois scientifique et éthique. La force des affirmations sont d'ailleurs rarement dans ces domaines une garantie de vérité. Au final ces modèles imparfaits prédisent, dans le cas d'une croissance un peu diminuée des émissions de C02 (scénario A2), une augmentation de la température entre 1,5 et 4,5°C à la fin du siècle prochain. Cette fourchette assez large illustre la méconnaissance que les scientifiques estiment avoir du rôle de l'océan et des nuages. Mais cette estimation n'a un sens que si le système océan-atmosphère continue à ressembler dans les décennies futures à ce qui est observé actuellement. Elle ne tient pas compte d'éventuelles instabilités comme une rétroaction qui s'emballerait une fois dépassé un seuil. Les inquiétudes sur ce sujet concernent encore l'océan : est-ce que la circulation des fonds marins risque de changer brutalement de nature ? est-ce que la production de plancton peut s'effondrer ?
On pourrait en définitive résumer l'état des connaissances scientifiques en une phrase : les activités humaines, en générant des gaz à effet de serre à une échelle inégalée depuis des millions d'années, ont acquis la capacité de modifier le climat mondial à une vitesse et à une amplitude que l'on ne sait pas évaluer avec fiabilité mais dont les effets potentiels peuvent être graves et très difficilement réversibles pour les biotopes et pour l'humanité.
© 2001 François Ploye
Adapté de "Effet de serre, Science ou religion du XXI° siècle ?", Edition Naturellement
