Surveillance, données et modélisations du climat

L’espace joue un rôle clé dans la surveillance du climat : Copernicus

Plusieurs programmes européens Galileo-Egnos (système de navigation satellitaire) et Copernicus (observation de la Terre) depuis l'espace surveillent l’environnement et la transition écologique.

Le programme européen d’observation de la Terre Copernicus continue de se déployer, avec l’ouverture d’un nouveau service dédié au changement climatique : « C3S - Copernicus Climate Change Service ».

Ce service permet à tous d'accéder à des données fiables et de qualité sur les états du climat passé, actuel et futur, en Europe et dans le monde. Il vise à devenir un service européen de référence pour répondre aux enjeux environnementaux et sociétaux associés aux changements climatiques induits par l’Homme.

Des informations climatiques

Base de données sur le climat "climate Data store" : ouverte et gratuite

Nos ressources scientifiques sur le climat et son évolution

* Météo et Climat, Tremplin des sciences 2015 Conférences de David Pollack, Météo-France, Ecole Nationale de la Météorologie

• Le climat et sa modélisation Conférence synchronisée mp4 webm Diaporama

• Les scénarios climatiques Conférence synchronisée mp4 webm Diaporama

• Le changement climatique est-ce une réalité? Conférence synchronisée mp4 webm Diaporama

• Impacts du changement climatique Conférence synchronisée mp4 webm Diaporama

Presse et Livres

Face à Gaïa, Bruno Latour Editions la Découverte. Des conférences sur les défis du changement climatique. Climat: 30 questions pour comprendre la conférence de Paris, Pascal Canfin Les Petits Matins. Un état des lieux très pédagogique des enjeux de la Cop.

Sites internet externes

* Les GES et le changement climatique en 4 min Une série de vidéos Le dérèglement climatique vu par...Le Monde et Universcience.tv

* Achim Steiner et l'économie verte Série de vidéos Le dérèglement climatique vu par... Le Monde et Universcience.tv

• Global Carbon Project  2017 : rapport annuel (13/11/2017) des  émissions de CO2/prélèvements de CO2 par les puits : http://www.globalcarbonproject.org/carbonbudget/index.htm
• Global Carbon Atlas : plate-forme internet destinée à explorer et visualiser les données les plus récentes sur les flux de carbone (CO2, CH4)  résultant des activités humaines et des processus naturels. http://www.globalcarbonatlas.org/fr/CH4-emissions
  • Visualisation des émissions de CO2, CH4, selon différentes unités, par territoire et par année.
  • Animation Histoire du carbone
• Global Forest Resources Assessment 2010 : nombreuses données chiffrées sur les forêts du monde http://www.fao.org/forestry/fra/fra2010/en/
• Global Climate Change - NASA : nombreuses ressources de la NASA sur le changement climatique http://climate.nasa.gov/
• Emissions liées au changement d’utilisation des terres: https://www.biogeosciences.net/9/5125/2012/bg-9-5125-2012.html
• La banque mondiale et les investissements pour le climat  : http://www.worldbank.org/en/topic/climatechange

vidéos et animations

• Global Carbone Atlas. Animation L’histoire du carbone l’histoire de l’humanité : http://www.globalcarbonatlas.org/fr/outreach
• BP - Energy Charting tool : Animation de consommation d’énergie/pays : https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/energy-charting-tool.html
• NASA : voyage du CO₂ émis par l’homme pendant 1 an :https://www.nasa.gov/press/goddard/2014/november/nasa-computer-model-provides-a-new-portrait-of-carbon-dioxide
• NOAA : accumulation dans l’atmosphère du CO₂ liés aux combustibles fossiles sur 2 ans (2011 – 2012) :  https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ff.html
• NOAA : Animation : Histoire du CO2 depuis 800 000 ans jusqu’en juin 2016 : https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/history.html
• Visualiseur de données sur le changement climatique et ses conséquences (niveau marin, banquise, CO2, T) ; https://climate.nasa.gov/interactives/climate-time-machine
• Visualiseur de données sur la cryosphère et son évolution  Global Ice Viewer :  https://climate.nasa.gov/interactives/global-ice-viewer/#/3/7

Applications web et analyses en ligne

• Application Carbon Risk de Novethic : Carbon Risk prend en compte les efforts des pays en terme de réduction des émissions de GES et le risque carbone dans l'économie et la finance et rappelle que les États ne sont pas les seuls aux manettes du dérèglement climatique. Les investisseurs, via leurs stratégies de placement peuvent, ou non, dynamiser «l’économie verte». Le centre de recherche de Novethic a recensé les principaux investisseurs mondiaux ayant pris en compte le climat dans leurs décisions d’investissement. Il répertorie également les grands indices boursiers mondiaux composés de multinationales appartenant à des secteurs très émetteurs de carbone» et les entreprises les plus engagées sur le climat.
• Le classement de Climate Action Tracker (CAT), une alliance de quatre organismes de recherche sur le climat qui juge les actions et engagements des Etats. Et surprise: le seul pays à décocher une palme en matière de lutte contre le réchauffement, c'est le Maroc, qualifié même de pays modèle. En effet, ce pays a promis en 2016 de réduire de 42% ses émissions de gaz à effet de serre d'ici à 2030 par rapport à 2010, alors qu'il n'en annonçait que 13% en 2015. En outre, le Maroc veut que plus de la moitié de son électricité soit produite à partir d'énergie renouvelables, notamment solaire, éolienne et hydraulique. Les efforts du Maroc sont tels que son roi, Mohammed VI a même été qualifié de «roi vert».

Données sur l'atmosphère et les océans

• 2015 sera la première année dont la température franchira le cap de 1 °C de réchauffement par rapport à la période préindustrielle. Entre janvier et septembre, la moyenne des températures relevées à la surface de la Terre est ainsi supérieure de 1,02 °C à celle enregistrée, à période équivalente, dans les dernières décennies du XIXe siècle. Le réchauffement se ressent aux pôles. Ainsi, la température de l’air arctique a dépassé la normale de 1,3 degré Celsius et atteint son niveau « le plus élevé depuis le début des relevés en 1900 », indique le dernier rapport du NOAA (National oceanic and atmospheric administration) sur les changements de l'Arctique Arctic Report Card 2015. La température moyenne de l’air sur un an, à partir de relevés pris entre octobre 2014 et septembre 2015, a augmenté de 3 °C depuis le début du XXe siècle. Sur les onze mois de l’année, la température moyenne à la surface des eaux et des océans a dépassé de 0,87 °C la moyenne du XXe siècle, atteignant le plus haut niveau jamais enregistré depuis 1880 et dépassant le précédent record atteint en 2014. Le mois de novembre, en particulier, a été le plus chaud depuis le début des annales, avec + 0,97 °C par rapport à la moyenne. C’est ainsi le septième mois consécutif à battre un record de températures.
  Le NOAA publie des cartes mensuelles et des rapports annuels sur l'état de l'Arctique depuis 2006
  Climate Programm Office
  Suivre les informations et les dossiers éducatifs NOAA sur les réseaux sociaux et mobiles.

• El Niño est un phénomène climatique naturel qui revient tous les trois à sept ans et fait grimper les températures du Pacifique tropical. Selon les observateurs du climat, l'épisode 2015 d'El Niño serait particulièrement fort, de l'ordre des trois épisodes les plus intenses relevés depuis 1950 en 1972-1973, 1982-1983 et 1997-1998. Il renforce donc la tendance lourde au réchauffement climatique en tirant les températures mondiales vers le haut, ce qui va probablement conduire à un réchauffement record du Pacifique tropical dépassant les 2 °C. L'épisode actuel d'El Niño serait également responsable des situations catastrophiques observées cette année 2015 dans les zones tropicales et subtropicales (sécheresses , inondations, cyclones). Le Met Office, l'équivalent britannique de Météo-France, prédit qu'en raison du très actif phénomène El Niño, 2016 pourrait battre le record de l'année la plus chaude détenue en 2015 (entre janvier et septembre, la moyenne des températures relevées à la surface de la Terre est ainsi supérieure de 1,02 °C à celle enregistrée, à période équivalente, dans les dernières décennies du XIXe siècle).

Vidéo pour comprendre El Nino (source : Youtube)

Démographie, énergie et climat : l'équation explosive

• Le blog Passeur de sciences du Monde résume et traduit un article de la revue Energy policy signé par Glen Jones et Kevin Warner dans lequel les deux chercheurs estiment les efforts à accomplir pour atteindre les objectifs fixés par la COP21, en confrontant les projections démographiques de l'ONU, les tendances des besoins et de la consommation énergétique par personne calculées par BP et plusieurs équipes scientifiques et les émissions de GES estimées par le Giec. Voici quelques chiffres :

• La population mondiale : 1900 = 1,6 milliards; 2015 = 7,2 milliards; 2100 = 11 milliards. A chaque heure de chaque jour, il y a en moyenne 9300 humains de plus qu'à l'heure précédente.

• Les besoins énergétiques doubleront pendant le XXIème siècle: 1900 = 6 400 milliards de kWh; 2015 = 150 000 milliards de kWh; 2100 = 320 000 milliards de kWh. La consommation d'énergie par personne a été multipliée par 5 en 115 ans et représente aujourd'hui une moyenne de 21 100 kWh par personne. Ce qui ne veut pas dire grand'chose au regard de la très grande disparité des populations humaines. Ainsi, les chercheurs estiment qu'environ 20% de la population mondiale n'a pas accès à l'énergie, qu'un européen consomme 37 000 kWh par an contre 83 000 pour un américain. Comme la population mondiale va considérablement augmenter au cours de ce siècle, et que les pays émergents et en développement vont consommer massivement de l'énergie, la production mondiale devra atteindre 320 000 milliards de kWh en 2100. A chaque heure de chaque jour, nous extrayons des entrailles de la Terre 3,7 millions de barils de pétrole brut, 932 000 tonnes de charbon et 395 millions de mètres cubes de gaz naturel.

• Les émissions cumulées de GES atteindront 4 700 milliards de tonnes de CO2 en 2100, soit très au-delà de la limite des 2 900 gigatonnes imposée par le Giec dans son dernier rapport pour se donner 50% de chance de maintenir le réchauffement climatique sous la barre des +2°C. Or, depuis le début de l'ère industrielle (1870), nous avons déjà émis 1 900 gigatonnes de CO2 et depuis 2010, le rythme actuel ne fait que s’accélérer. Si nous ne parvenons pas à stabiliser notre consommation de combustibles fossiles, nous dépasserons les 2 900 gigat en 2028. A chaque heure de chaque jour, nous relâchons 4,1 millions de tonnes de CO2 dans l'atmosphère.
• La transition énergétique vers un monde décarboné : selon ces données, les chercheurs dessinent la tendance au réchauffement de l'ordre de 2,5 à 3°C, soit quasi 1°C de plus que le scénario du Giec RCP 2,6, seul à même de stabiliser le réchauffement à des niveaux comparables à ceux préconisés par l’accord de Paris. Selon les chercheurs, les moyens à mettre en œuvre pour inverser la tendance sont considérables et la transition énergétique doit immédiatement démarrer partout dans le monde. Premièrement, l’utilisation des énergies fossiles doit être considérablement réduite. Le tiers des réserves de pétrole, la moitié de celles de gaz naturel et la quasi-totalité des filons de charbon devront rester sous terre. Ensuite, tout l’investissement doit, dès à présent, être fléché vers les énergies décarbonées, les renouvelables devront fournir la moitié de l’énergie mondiale en 2028. Soit le triple de leur production actuelle. Pour satisfaire notre appétit énergétique tout en le décarbonant au niveau des 2°C, c’est près de 13 millions d’éoliennes de 5 mégawatts qu’il faudrait mettre en batterie (et changer tous les 20 ans), une superficie de 600.000 kilomètres carrés de panneaux photovoltaïques (plus étendue que la surface de la France). Sans oublier les 2 millions de km2 de bassins où seront cultivées les algues qui produiront les carburants liquides de demain. Les scénarios 2°C doivent généralement faire appel à des procédés permettant de ‘pomper’ du CO2 de l’atmosphère dans la seconde moitié du siècle (ou avant). Cette difficulté est implicitement reconnue dans l'accord de Paris qui note qu’en 2030 nous en serons à 55 Mdt équivalent CO2 alors qu’il faudrait être à 40. En effet, le texte mentionne qu'il faudra «parvenir à un équilibre entre les émissions anthropiques par les sources et les absorptions anthropiques par les puits de gaz à effet de serre au cours de la seconde moitié du siècle». Dit autrement, la décarbonation massive de notre système énergétique ne suffira pas pour stabiliser le réchauffement. L’humanité devra aussi recourir à des moyens (la forêt) et des techniques (à développer) pour réduire sensiblement la concentration de gaz carbonique dans l’atmosphère en quelques décennies.

La santé et le changement climatique

• Changement climatique : menaces sur notre santé : Asthme, allergies, coups de chaleur, infections, cancers de la peau, accidents... Le changement climatique ne s’attaque pas seulement à la biodiversité mais aussi à notre santé. À l’occasion de la COP21, le magazine Science & Santé de l'Inserm revient en détail sur cet enjeu sanitaire majeur du 21ème siècle qui pourrait sauver les négociations sur le climat. Dossier à feuilleter ou à télécharger

• Une exposition : Climat & santé: quels impacts du changement climatique sur la santé ? produite par l'Inserm.

Des cartes et des suivis en reel

• Une carte mondiale de la pollution de l'air actualisée heure par heure mise en ligne par la start up française Plume Labs. Cette carte établit en transparence l'état de la pollution atmosphérique dans 220 villes de 40 pays, quasiment en temps réel. Les données sont fournies par les organismes locaux de surveillance de la qualité de l'air. 500.000 mesures de pollution sont effectuées chaque jour dans 11.000 stations. L'estimation de l'état de l'air dans le reste du monde est réalisée à partir de données et modèles atmosphériques en libre accès, et de modèles de transport à longue distance de pollution développés en interne. Fruit d'une collaboration avec le CNRS, la start up propose une application "Plume Air Report" ainsi que des capteurs personnels pour connaitre la qualité de l'air à la maison, au bureau, dans les transports en commun etc.

• Les stations de mesure Airparif publient toutes les heures des données de surveillance très précises de la qualité de l'air en Ile-de-France

• Le réseau de plantes connectées Ganymède permet d'analyser et communiquer en temps réel la qualité de l'air. Un projet conçu par les élèves de l’école supérieure d'informatique, d'électronique et d'automatique ESIEA.

Tableau des températures et des émissions de CO2

Tableau 1 : Moyenne annuelle mondiale de la température absolue, période 1880-2013