Le réchauffement climatique et la fonte des glaciers impliqueront forcément une nouvelle gestion de l’eau qui ne se bornera plus à un simple ajustement aux modifications de l’environnement naturel. Elle devra aussi tenir compte des changements socio-économiques. Dans les régions où l’irrigation agricole est pratiquée, la demande en eau pourrait dépasser les ressources lors d’étés caniculaires et très secs. De nouvelles réglementations sur l’allocation de la ressource hydrique à différents usagers, l’installation de nouveaux réservoirs, et des améliorations techniques devront être mises en place.
Les grands barrages alpins seront affectés dès la deuxième moitié du 21èmesiècle, par le fort retrait attendu des glaciers, les eaux de fonte ne remplissant plus autant les lacs de retenue qu’actuellement. De ce fait, les capacités de stockage pourraient être réduites, avec pour conséquence une diminution de la production hydroélectrique. Il en résultera des difficultés à répondre à une demande en électricité qui se décalera progressivement depuis l’hiver vers l’été, en raison des besoins en climatisation. Cela nécessitera de mettre en place une gestion optimale de l’eau dans le réseau interconnecté des grands barrages, ainsi que des mécanismes économiques permettant d’influencer l’offre et la demande.
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En termes de risques naturels dans les Alpes, l’effet cumulé de précipitations intenses dans les régions de basse et moyenne altitude conduirait à de forts taux d’érosion des pentes. L’augmentation attendue de précipitations extrêmes devrait entraîner une augmentation de la fréquence et de la sévérité des crues. Ce genre de situation a prévalu dans un proche passé, par exemple en février 1995 lorsque la fonte précoce du manteau neigeux dans les Alpes, associée à des pluies abondantes en Allemagne, ont mené à des crues tout au long du parcours du Rhin.
Il faudra aussi prendre en compte le risque d’effondrements et de lahars provoqués par la fonte du permafrost rocheux en haute altitude. Plusieurs exemples ont récemment été observés en Suisse et en Italie.
La neige est une composante essentielle du système hydrologique de montagne. Tout changement dans la quantité, la durée et le caractère saisonnier du manteau neigeux peut avoir des conséquences durables au niveau environnemental et économique. Les régimes de température et d’humidité, fortement influencés par le climat, contrôlent le comportement de la neige et de la glace. En montagne, une hausse moyenne de 1°C s’accompagne d’une élévation de l’altitude limite moyenne de la neige d’environ 150 mètres. C’est pourquoi la durée de la saison d’enneigement a eu tendance à diminuer depuis les années 1970 dans beaucoup de stations alpines, avec cependant une grande variabilité d’année en année. Ceci est particulièrement vrai pour les stations se situant en dessous d’une altitude d’environ 1500 mètres. En revanche à des altitudes supérieures à 2500 mètres, une augmentation de la durée d’enneigement et de la profondeur du manteau neigeux a été constatée à certains endroits.
D’après les prévisions climatiques, des conditions hivernales moins froides associées à des précipitations plus importantes dans les Alpes contribueront à augmenter la quantité de neige à haute altitude. Par contre, on assistera à une forte diminution de l’enneigement dans les régions de basse et moyenne altitude, là où les précipitations auront tendance à tomber sous forme de pluie. Selon de nombreux modèles climatiques, dans le cas où les températures minimales de l’hiver augmenteraient de 4°C, on estime que la durée d’enneigement se réduirait de plus de 100 jours dans la tranche d’altitude entre 1500 et 2500 mètres d’altitude. À basse altitude, cette augmentation des températures aurait pour conséquence la quasi-disparition de la neige pendant la plupart des hivers, alors que les changements à très haute altitude seraient minimes.
La multiplication des hivers peu enneigés engendrera des problèmes économiques pour des stations de basse et de moyenne altitude (jusqu’aux alentours de 1 200-1 800 mètres d’altitude). Une diversification de l’offre touristique au-delà de l’industrie du ski s’avérera nécessaire pour la plupart des stations de montagne alpines.
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Je ne m’attarderai pas sur les effets du réchauffement climatique sur les glaciers. L’essentiel a été dit dans les notes précédentes. Il est bien évident cet impact est considérable. Le volume d’un glacier, qui se traduit par sa surface et son épaisseur, est déterminé par l’équilibre entre l’accumulation de neige et la fonte du glacier. Si le climat change, cet équilibre sera modifié. La plupart des glaciers alpins à l’exception de ceux de très haute altitude (plus de 3500-4000 m) présentent des températures de surface et internes très proches du point de congélation. La moindre augmentation de la température au-dessus de ce seuil de 0°C peut donc entraîner une réponse très marquée des glaciers. Entre 1850 et 2000, les glaciers des Alpes européennes ont ainsi perdu entre 30 et 40% de leur superficie et environ la moitié de leur volume. Une constatation similaire a été faite sur de nombreux glaciers de montagnes de la planète, tant aux latitudes moyennes que sous les tropiques. La plupart des études indiquent que 50 à 90% des glaciers de montagne existants pourraient disparaître d’ici à 2100 selon l’ampleur du réchauffement climatique à venir.
Comme je l’ai indiqué à maintes reprises, le réchauffement climatique a un effet considérable sur les glaciers. Ceux des Alpes se réduisent à vue d’œil. Les impacts de cette fonte seront considérables dans les décennies à venir.
De nombreuses rivières qui alimentent l’Europe occidentale et centrale prennent leur source dans les Alpes et en particulier en Suisse. La région des Alpes Suisses Centrales comprise dans un rayon de 30 km autour du Col du Saint-Gothard irrigue à elle seule quatre bassins majeurs : la Mer du Nord par le bassin du Rhin, la Méditerranée par le bassin du Rhône, l’Adriatique par le bassin du Po, et enfin la Mer Noire par le biais de l’Inn. Plus de 150 millions de personnes vivent dans ces différents bassins.
La fonte des glaciers aura des conséquences sur le débit des fleuves et rivières. Pour un fleuve comme le Rhône, les écoulements et leur variabilité interannuelle sont influencés par l’évaporation, les précipitations, le stockage d’eau en réservoirs artificiels et les eaux de fonte de la neige et de la glace. Pour la période de référence 1961-1990, le débit du Rhône a été fortement influencé par la fonte du manteau neigeux entre le printemps et le milieu de l’été, alors qu’après cette fonte et pendant la période généralement la plus chaude et sèche de l’été, ce sont les écoulements liés à la fonte estivale des glaciers qui continuent à assurer des quantités d’eau conséquentes dans le Rhône.
D’ici à la fin du 21ème siècle, on s’attend à de profonds changements dans les débits de la partie alpine du Rhône. En effet, les projections des modèles climatiques laissent entrevoir pour les Alpes centrales un réchauffement atmosphérique en toutes saisons, avec un décalage saisonnier des régimes de précipitations. Les débits maximaux pourraient se manifester deux à trois mois plus tôt dans l’année, à cause d’une fonte plus précoce du manteau neigeux, alors que la quantité d’eau maximale serait réduite car le volume total du manteau neigeux serait fortement restreint d’ici à 2100.
Étant donné que les glaciers risquent d’avoir presque totalement disparu d’ici la fin du siècle, il n’y aura plus cette réserve d’eau indispensable qui, dans le climat actuel, sert à éviter les étiages sévères. En situation de forte canicule et de déficits hydriques importants, comme en 2003, il est même possible qu’une rivière comme le Rhône se tarisse pendant une partie de l’été et de l’automne.
Quelle que soit la nature du changement des caractéristiques hydrologiques de nombreux cours d’eau ayant leur source dans les Alpes suisses, les changements des régimes climatiques en montagne se répercuteront dans les régions peuplées de basse altitude. Celles-ci dépendent des ressources en eau provenant des Alpes pour leurs usages domestiques, agricoles, énergétiques et industriels.
Selon une étude réalisée par une équipe internationale de chercheurs de 17 pays et publiée début juillet 2018 dans Nature Geoscience, le réchauffement climatique au cours des prochaines années pourrait être deux fois plus important que celui prévu par les modèles climatiques présentés dans les scénarios actuels. Même si l’objectif d’une hausse des températures de 2°C était atteint, le niveau de la mer pourrait augmenter de six mètres ou plus.
Les résultats de l’étude s’appuient sur l’observation de trois périodes chaudes au cours des 3,5 millions d’années passées, époque où la température de la Terre dépassait de 0,5°C à 2°C les températures préindustrielles du 19ème siècle.
L’étude montre également que de vastes zones de calottes polaires pourraient disparaître. Des changements significatifs dans les écosystèmes pourraient voir le désert du Sahara devenir une étendue verte et les bordures des forêts tropicales se transformer en savane. Les observations des périodes de réchauffement passées révèlent qu’un certain nombre de mécanismes amplificateurs, mal représentés dans les modèles climatiques, augmentent le réchauffement à long terme bien au-delà des projections actuelles. En conséquence, le budget carbone pour éviter 2°C du réchauffement climatique pourrait être beaucoup plus réduit que prévu, laissant une marge d’erreur très faible pour atteindre les objectifs de la COP 21.
Pour obtenir leurs résultats, les chercheurs ont examiné trois des périodes chaudes les mieux documentées, le maximum thermique de l’Holocène (il y a 5000-9000 ans), le dernier interglaciaire (129 000-116 000 ans) et la période chaude du milieu du Pliocène (3,3-3 millions d’années). Le réchauffement des deux premières périodes a été causé par des changements prévisibles de l’orbite terrestre, tandis que l’événement du milieu du Pliocène fut le résultat de concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone de 350 à 450 ppm, ce qui correspond sensiblement au niveau actuel (409,53 ppm au relevé du 6 juillet 2018 sur la Mauna Loa à Hawaii).
En combinant un large éventail de mesures fournies par des carottes de glace, des couches de sédiments, des archives fossiles, des datations à l’aide d’isotopes atomiques et une foule d’autres méthodes paléoclimatiques établies, les chercheurs ont reconstitué l’impact de ces changements climatiques. Ensemble, ces périodes montrent clairement à quel point la Terre sera plus chaude une fois le climat stabilisé. Aujourd’hui, notre planète se réchauffe beaucoup plus rapidement qu’au cours de n’importe laquelle de ces périodes car les émissions anthropiques de CO2 continuent de croître. Même si ces émissions cessaient aujourd’hui, il faudrait des siècles, voire des millénaires, pour retrouver un équilibre.
Les changements survenus sur Terre sous les conditions du passé ont été profonds: les étendues de glace de l’Antarctique et du Groenland se sont considérablement réduites et, par conséquent, le niveau de la mer s’est élevé d’au moins six mètres; les aires de répartition du plancton marin se sont déplacées, bouleversant des écosystèmes marins entiers; le Sahara a verdi et les espèces forestières se sont déplacées de 200 km vers les pôles, tout comme la toundra; les espèces de haute altitude ont décliné, les forêts tropicales tempérées ont été réduites et dans les zones méditerranéennes la végétation maintenue par le feu a dominé.
Même avec seulement 2°C de réchauffement – et potentiellement seulement 1,5 ° C – les impacts significatifs sur le système terrestre seront profonds. L’élévation du niveau de la mer pourrait devenir inéluctable pendant des millénaires ; cela affecterait une grande partie de la population mondiale, des infrastructures et l’activité économique. Pourtant, ces changements importants sont généralement sous-estimés dans les projections des modèles climatiques actuels qui se concentrent sur le court terme et semblent sous-estimer le réchauffement à long terme et l’amplification de la chaleur dans les régions polaires. Ces mêmes modèles climatiques semblent être fiables pour des changements mineurs sur de courtes périodes, par exemple au cours des prochaines décennies jusqu’en 2100, mais quand les changements prennent de l’ampleur ou persistent, ils sous-estiment le réchauffement climatique.
La dernière étude montre que si nos dirigeants ne s’attaquent pas très rapidement aux émissions de gaz à effet de serre, le réchauffement climatique transformera profondément notre planète et notre mode de vie, pas seulement pour ce siècle mais bien au-delà.
Source: Nature Geoscience, Science Daily.
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According to a study performed by an international team of researchers from 17 countries and published early July 2018 in Nature Geoscience, future global warming may be twice as warm as projected by climate models under current scenarios. Even if the world meets the 2°C target, sea levels may rise six metres or more.
The results of the study are based on observational evidence from three warm periods over the past 3.5 million years when the world was 0.5°C-2°C warmer than the pre-industrial temperatures of the 19th century.
The research also revealed how large areas of the polar ice caps could collapse and significant changes to ecosystems could see the Sahara desert become green and the edges of tropical forests turn into savanna. Observations of past warming periods suggest that a number of amplifying mechanisms, which are poorly represented in climate models, increase long-term warming beyond climate model projections. This suggests the carbon budget to avoid 2°C of global warming may be far smaller than estimated, leaving very little margin for error to meet the Paris targets.
To get their results, the researchers looked at three of the best-documented warm periods, the Holocene thermal maximum (5000-9000 years ago), the last interglacial (129,000-116,000 years ago) and the mid-Pliocene warm period (3.3-3 million years ago). The warming of the first two periods was caused by predictable changes in the Earth’s orbit, while the mid-Pliocene event was the result of atmospheric carbon dioxide concentrations that were 350-450ppm, much the same as today.
Combining a wide range of measurements from ice cores, sediment layers, fossil records, dating using atomic isotopes and a host of other established paleoclimate methods, the researchers pieced together the impact of these climatic changes. In combination, these periods give strong evidence of how a warmer Earth would appear once the climate had stabilized. By contrast, today our planet is warming much faster than any of these periods as human caused carbon dioxide emissions continue to grow. Even if our emissions stopped today, it would take centuries to millennia to reach equilibrium.
The changes to the Earth under these past conditions were profound: there were substantial retreats of the Antarctic and Greenland ice sheets and as a consequence sea-levels rose by at least six metres; marine plankton ranges shifted, reorganising entire marine ecosystems; the Sahara became greener and forest species shifted 200 km towards the poles, as did tundra; high altitude species declined, temperate tropical forests were reduced and in Mediterranean areas fire-maintained vegetation dominated.
Even with just 2°C of warming – and potentially just 1.5°C – significant impacts on the Earth system are profound. Sea-level rise could become unstoppable for millennia, impacting much of the world’s population, infrastructure and economic activity. Yet these significant observed changes are generally underestimated in climate model projections that focus on the near term. Compared to these past observations, climate models appear to underestimate long term warming and the amplification of warmth in polar regions. Indeed, climate models appear to be trustworthy for small changes, such as for low emission scenarios over short periods, for instance over the next few decades until 2100. But as the change gets larger or more persistent, it appears they underestimate climate change.
This new research shows that if today’s leaders don’t urgently address our emissions, global warming will bring profound changes to our planet and way of life, not just for this century but well beyond.
