Réchauffement climatique et rétroaction

Exercice d’application

Repeindre en blanc toutes les structures humaines sur Terre pour en augmenter l’albédo : bonne ou mauvaise idée

pour réduire le réchauffement climatique ?

A l’aide de l’ensemble des documents, trouver les arguments pour et contre.

Déterminer pour chacun des paramètres présentés dans les documents qui suivent s’ils ont un effet rétroactif positif ou négatif sur la température globale dans le contexte actuel du réchauffement climatique.

Compléter le schéma des effets du réchauffement climatique dans le cas de la fonte du permafrost.

Document 1 : Article du 22 Juin 2020 Le Parisien

Comme chaque année depuis 2008, le glacier de Presena est recouvert de toiles réfléchissantes pour permettre à la neige de subsister pendant les mois chauds d’été.

Les effets du réchauffement climatiques se font de plus en plus oppressants partout dans le monde. En Italie, le glacier de Presena, situé dans les Alpes Italiennes entre la Lombardie et le Trentin-Haut-Adige en fait particulièrement les frais.

Pour tenter de limiter les dégats, des équipes installent d’immenses tissus géotextiles, sur les endroits les plus sensibles de la montagne. Au début de l’opération en 2008, 30 000 m² étaient déployés. En 2020, la surperficie a plus que triplé pour atteindre 100 000 m2 de bâches.

Cette protection permet de préserver la superficie du glacier, menacée par les rayons du soleil, en les repoussant activement. Depuis 1993, Presena, a perdu pas moins d’un tiers de sa surface globale, à cause du réchauffement climatique.

Ces infrastructures prennent du temps pour être aménagées, en plus dêtre chères. Il faut 6 semaines pour mettre en place ces bandes qui coûtent 400 euros pièces et ce à plus de 2700 m d’altitudes.

Document 2 : Albedo dream

Document 3 Température et albédo

L’albédo est le rapport entre le rayonnement solaire réfléchi par une surface donnée et le rayonnement incident. Sa valeur est comprise entre 0 (surface parfaitement absorbante) et 1 surface parfaitement réfléchissante. Le tableau ci-dessous donne quelques valeurs d’albédo.

Nature de la surface

Albédo (%)

Neige

Glaces de mer

Désert sableux

Végétation

Sol nu ou roches

Forêts

Mer calme (sans nuage)

>90

60 à 85

30 à 50

10 à 25

10 à 20

10 à 15

5 à 10

Document 4 Devenir du permafrost (Christiane Galus et Hervé Morin – Le Monde du 4-01-2006)

Le permafrost (ou pergélisol), ce sol perpétuellement gelé des régions arctiques, recouvre actuellement un quart des terres de l’hémisphère Nord, soit une surface d’environ 10,5 millions de km2. Un territoire grand comme l’Europe, qui est aujourd’hui menacé par le réchauffement de la planète dû notamment aux rejets par l’homme de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Ces sols, à en croire David Lawrence et Andrew Slater du National Center for Atmospheric Research (NCAR, Boulder, Etats-Unis), pourraient en effet connaître, d’ici à la fin du siècle, une fonte dramatique sur leurs 3 premiers mètres d’épaisseur.

Dans le pire des scénarios, si les rejets de CO2 atteignent d’ici cent ans, avec l’apport des pays en voie de développement, un niveau de 810 parties par million (ppm) de gaz carbonique dans l’atmosphère, contre 350 aujourd’hui, la superficie du permafrost pourrait, en 2050, ne plus occuper que 2,5 millions de km2 et, en 2100, 1 million de km2. Avec des émissions de CO2 plus maîtrisées (550 ppm), le permafrost resterait présent sur encore 3,75 millions de km2 à la fin du siècle, affirment les chercheurs dans l’édition du 17 décembre 2005 des Geophysical Research Letters.

Le permafrost, qui existe dans les régions où la température moyenne est de 0 degré Celcius, est constitué d’un ensemble de terre, de déchets végétaux et de glace. Il peut atteindre par endroits plusieurs centaines de mètres d’épaisseur et comprend une surface active, épaisse de quelques centimètres à plusieurs mètres, qui fond durant l’été et regèle en hiver. C’est cette partie exposée et fragile qui est aujourd’hui sensible au réchauffement climatique.

Au-dessous commence le royaume du permafrost profond, qui, lui, ne devrait pas, d’ici à la fin du siècle, être affecté par la montée des températures, estime David Lawrence. En effet, « il s’agit essentiellement de permafrost fossile qui a été créé lors des dernières glaciations il y a quelques milliers d’années », rappelle Gerhard Krinner, chercheur CNRS au Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement de Grenoble.

Le département des transports et l’université d’Alaska essaient d’enrayer les effets de cette catastrophe en installant sur les remblais des routes des panneaux qui réfléchissent les rayons du soleil et empêchent ainsi leur fonte ou en faisant carrément fondre le permafrost pour le remplacer par un sol stable. Résultat : 1 kilomètre de route, en Alaska, coûte 1,5 million de dollars. Les pipelines sont également sensibles à ces déformations du sol, ce qui conduit à les équiper d’ancrages profonds ou à refroidir le permafrost pour qu’il reste en l’état.

Le réchauffement provoquant une perte de cohérence des sols, on devrait observer des éboulements et des glissements de terrain. Dans certaines régions montagneuses de la planète, ces conséquences peuvent être catastrophiques, comme à Kolka-Karmadon, dans le Caucase russe, où, le 20 septembre 2002, 120 personnes ont été tuées par une avalanche de 10 millions de mètres cubes de roches et de glace. En arctique, des mouvements de « reptation » des collines, dont le cœur est constitué de glace, constituent aussi un motif d’inquiétude. Et certains témoignages font état d’installations industrielles sibériennes qui ont été endommagées par la fonte du permafrost.

David Lawrence et Andrew Slater estiment que cette fonte pourrait aussi engendrer des perturbations climatiques au niveau mondial. Selon des estimations certes encore imprécises, le permafrost contiendrait 30 % ou plus de tout le carbone stocké dans les sols de la planète. Avec la fonte, il serait alors relâché en grandes quantités dans l’atmosphère et « pourrait avoir une influence majeure sur le climat », s’inquiète David Lawrence.

Gerhard Krinner, qui modélise également les effets du réchauffement climatique sur les régions boréales, « n’est pas surpris par les pronostics des chercheurs américains ». Mais selon lui, « il est très difficile de dire quelles quantités de CO2 seront relâchées dans l’atmosphère par cette fonte. Tout dépend des conditions qui règnent dans ces sols qui deviennent rapidement marécageux. Le permafrost peut, par exemple, se décomposer moins vite qu’on ne le pense, et plutôt en émettant du méthane ».

Mots à placer : stockage de gaz à effet de serre, insolation, extension du permafrost, température moyenne, rétroaction positive, rétroaction négative.