L'océan au cœur du changement climatique

INTRODUCTION : L’OCÉAN AU CŒUR DU CHANGEMENT CLIMATIQUE

L’océan est rarement sous les projecteurs lorsque l’on parle du changement climatique. Pourtant, il recouvre plus de 70 % de la surface de notre planète, et est indispensable à la régulation du climat. Cette immense masse d’eau sert également de réservoir pour stocker les gaz à effet de serre que les hommes rejettent dans l’atmosphère, et qui sont à l’origine du changement climatique actuel.

Cependant, cet océan si précieux est fragile. Son fonctionnement est modifié par le changement climatique. Les eaux se réchauffent, deviennent plus acides, et leur niveau monte ! Ces perturbations ont un impact sur la biodiversité marine, mais elles touchent aussi l’homme. En effet, les sociétés sont dépendantes de l’océan, qui recèle de nombreuses ressources. La montée des eaux a aussi de quoi inquiéter, quand on sait que 10 % de la population mondiale vit sur des littoraux situés à moins de 10 mètres au-dessus du niveau de la mer 1!

L’océan est indispensable à notre vie sur Terre, mais il est aujourd’hui menacé par le changement climatique !

L’océan se trouve au cœur de la machine climatique. Il régule les températures et les précipitations à l’échelle régionale et constitue le principal puits de carbone de la Terre.

COMMENT L’OCÉAN RÉGULE-T-IL LES CLIMATS ?

L’océan absorbe une partie de l’énergie solaire sous forme de chaleur. Ainsi, comme le rayonnement solaire est maximum à l’équateur et minimum aux pôles, la température de l’eau diminue à mesure que l’on s’éloigne de l’équateur. Cependant, les nombreux courants qui traversent l’océan mondial, formant ce que l’on appelle le « tapis roulant océanique », font circuler les masses d’eau. À l’échelle du globe, ces courants transportent l’eau chaude des régions équatoriales vers les pôles et l’eau froide des régions polaires vers l’équateur. Comme une partie de la chaleur de l’eau est restituée à l’atmosphère, l’océan contribue à réguler la température des terres qui l’environnent.

POURQUOI PARLE-T-ON DE L’OCÉAN COMME D'UN « PUITS DE CARBONE » ?

Un puits de carbone est un réservoir, naturel ou artificiel, qui capte et stocke le carbone présent dans l’atmosphère. L’océan constitue le principal puits de carbone de la Terre, stockant environ 13 fois plus de CO2 que l’atmosphère, les sols et les végétaux continentaux réunis.

Ce stockage se fait selon deux grands procédés :

• biologique : tout comme les plantes terrestres, le phytoplancton (ensemble des micro-organismes végétaux vivant en suspension dans l’eau) absorbe du CO2 et rejette de l’oxygène

• physico-chimique : lors des échanges permanents qui ont lieu entre la surface de l’océan et l’atmosphère, une partie du CO2 est absorbée et dissoute dans l’eau

Ainsi, en plus d’emmagasiner près de 30 % des émissions de gaz à effet de serre (dont le principal est le CO2) d’origine humaine 2, l’océan produit environ la moitié de l’oxygène présent dans l’atmosphère. Nous lui devons donc une respiration sur deux !

L’océan stocke une partie du carbone émis par les hommes et leur fournit de l’oxygène.

Parce qu’il joue un rôle fondamental dans la régulation des climats et qu’il contribue à stocker une grande partie du carbone rejeté dans l’atmosphère, notamment par les activités humaines, il est important de garder l’océan en bonne santé. Cependant, dans le contexte actuel de changement climatique, cette immense masse d’eau indispensable à la vie se trouve menacée.

LE CHANGEMENT CLIMATIQUE, QU'EST-CE QUE C'EST ?

L’évolution des climats terrestres, définis comme les conditions météorologiques moyennes (températures, précipitations, ensoleillement, humidité de l’air, vitesse des vents…) qui règnent sur une région donnée durant une longue période, est un phénomène naturel. Il y a 15 000 ans, par exemple, le Sahara n’était pas un désert ! Le climat était alors beaucoup plus pluvieux sur cette région du monde, et le paysage était constitué de lacs et de prairies 3.

Cependant, le changement actuel diffère des variations climatiques passées de par sa rapidité, jamais vue dans l’histoire de la Terre, et son origine. En effet, c’est l’homme qui en est le principal responsable. En utilisant des énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel) pour se développer, les sociétés humaines ont considérablement fait augmenter la teneur en gaz à effet de serre (GES) de l’atmosphère.

Ce changement de composition de l’atmosphère a pour principale conséquence une augmentation des températures. En effet, les gaz à effet de serre retiennent une partie du rayonnement infrarouge de la Terre au sein de l’atmosphère, ce qui contribue à la réchauffer. Depuis le XIXe siècle, les températures moyennes ont augmenté d’un degré, et le réchauffement climatique devrait atteindre 1,5 °C entre 2030 et 2052 4.

Avec le changement climatique causé par l’augmentation rapide des émissions de GES d’origine humaine, les températures sur Terre sont de plus en plus élevées.

QUELS SONT LES IMPACTS DU CHANGEMENT CLIMATIQUE SUR L’OCÉAN ?

L’océan fait partie intégrante du système climatique. C’est pourquoi lorsqu’un élément de ce système est modifié (ici les températures, qui sont en hausse), l’océan en subit les conséquences.

        1 : la montée des eaux

Comme des échanges ont lieu en permanence entre l’air et l’eau, le réchauffement de l’atmosphère entraîne aussi celui de l’océan.

L’augmentation de la température océanique engendre quant à elle une montée des eaux. Au cours du XXe siècle, la hausse moyenne du niveau de l’océan est estimée à 10,7 cm 5.

Deux phénomènes sont à l’origine de cette élévation :

• La fonte des glaces : la hausse des températures entraîne la fonte des glaces terrestres (calottes polaires et glaciers). Cela constitue un apport d’eau supplémentaire pour l’océan, ce qui fait augmenter son volume et par conséquent son niveau.

• La dilatation thermique : plus l’eau est chaude, plus elle occupe un volume important à quantité égale, car les molécules soumises à la chaleur ont tendance à s'agiter et à s'éloigner les unes des autres.

Au XXe siècle, le niveau moyen de l’océan s’est élevé de 10,7 cm.

        2 : l’acidification de l’océan

L’augmentation de la quantité de CO2 absorbée par l’océan, du fait des émissions rejetées par l’homme, entraîne une modification de sa composition chimique, et notamment une diminution de son pH. C’est pour cela que l’on parle d’acidification des océans.

QUELLES SONT LES PRINCIPALES CONSÉQUENCES POUR LA VIE OCÉANIQUE ?

Le réchauffement de l’océan entraîne une perturbation des écosystèmes marins. Certaines espèces risquent de disparaître alors que d’autres tendent à proliférer. De plus, de nombreuses espèces doivent migrer car les caractéristiques de l’eau dans leur région d’origine ont changé. C’est alors tout l’écosystème local qui est menacé !

 LES HOMARDS DÉMÉNAGENT

De nombreux homards vivent dans les eaux de la côte Nord-Est des États-Unis. Cependant, le changement climatique entraîne une augmentation de la température de l’océan dans cette région, qui perturbe ces animaux. Ayant des difficultés à vivre dans une eau devenue trop chaude pour eux, les homards migrent vers le nord, à une vitesse de 70 kilomètres tous les 10 ans, et se retrouvent en quantité de plus en plus importante dans le golfe du Saint-Laurent, au Canada 6.

D’autres espèces sont quant à elles menacées par l’acidification de l’océan. En effet, lorsque l’eau est trop acide, certains organismes marins ne peuvent plus fabriquer correctement leurs coquilles ou leurs squelettes calcaires. Lorsque ces espèces sont fragilisées, c’est tout l’écosystème dont elles font partie qui est perturbé, car elles jouent souvent un rôle essentiel dans la chaîne alimentaire !

LE CORAIL MENACÉ

Les récifs coralliens sont des écosystèmes complexes, constitués d’un amoncellement de squelettes calcaires d’organismes marins. Ils sont extrêmement riches en biodiversité, puisqu’ils abritent environ un tiers de toutes les espèces marines connues à ce jour ! Cependant, ils constituent aussi un milieu fragile, menacé par l’acidification de l’océan. En effet, lorsque l’eau devient plus acide, les organismes qui forment le récif n’arrivent plus à fabriquer leur squelette calcaire, et la taille du récif diminue. Les coraux sont aussi menacés par l’augmentation de la température de l’océan. Lorsque l’eau devient trop chaude, les coraux blanchissent et finissent par mourir. Dans le monde, 19 % des récifs sont déjà détruits, et 15 % sérieusement endommagés 7.

      Récif corallien en bonne santé                              Corail mort

Le réchauffement et l'acidification des océans menacent la biodiversité marine.

QUELLES SONT LES PRINCIPALES CONSÉQUENCES POUR L’HOMME ?

        1 : l’augmentation des risques littoraux

La montée du niveau de l’océan augmente les risques littoraux :

• Le risque d’érosion : plus l’océan gagne du terrain sur la terre, plus il a de chance d’emporter avec lui du sable (littoral sableux) ou de fragiliser les roches, augmentant le risque d’éboulement (littoral rocheux). Ce phénomène d’érosion entraîne le recul du trait de côte dans de nombreuses régions du monde.

• Le risque de submersion : si le niveau des océans augmente, les zones proches du niveau de la mer se retrouvent inondées plus régulièrement.

Certains espaces sont particulièrement concernés par ce risque. Il s’agit des territoires fortement exposés à la montée des eaux du fait de leurs caractéristiques naturelles (localisation proche du niveau de la mer, voire en dessous) et qui concentrent de multiples enjeux (population importante, présence de nombreuses activités économiques ou d’éléments à forte valeur patrimoniale…). Le risque est encore augmenté lorsque les populations ont peu de solutions pour s’adapter, comme sur les petites îles, où les possibilités de repli vers l’intérieur des terres sont limitées. C’est par exemple le cas des Kiribati, État insulaire du Pacifique gravement menacé par la montée des eaux, et dont le gouvernement commence à préparer la migration de certains habitants 8.

LES PAYS-BAS SOUS LES EAUX ?

Les Pays-Bas portent bien leur nom ! En effet, un quart du territoire, et 9 millions d’habitants, se situent sous le niveau de la mer. Depuis le Moyen-Age, ce pays a su s’adapter à cette situation en construisant des ouvrages de protection, comme des digues. Mais avec la montée des eaux, le risque de submersion augmente, et parfois ces aménagements ne suffisent plus. Les Pays-Bas investissent donc des millions d’euros pour consolider leurs digues, mais aussi pour inventer de nouveaux moyens de se protéger. Le développement des habitations flottantes, par exemple, est le signe d’une volonté d’apprendre à vivre avec l’océan plutôt que de s’y opposer sans cesse 9.

         2 : la modification des climats

Comme l’océan régule le climat, toute modification de son fonctionnement a un impact climatique. L’augmentation de la température de l’eau perturbe les grands courants océaniques, ce qui modifie les climats locaux.

COUP DE FROID SUR L’EUROPE ?

Si à l’échelle globale la tendance est au réchauffement, le changement climatique peut localement avoir l’effet inverse, notamment parce qu’il perturbe les grands courants océaniques qui régissent en partie les températures à la surface du globe, tels le Gulf Stream. Ce courant chaud, qui traverse l’Atlantique, est à l’origine du climat doux que l’on trouve en Europe de l’ouest. Toutefois, le changement climatique entraîne un ralentissement de ce courant, ce qui risque, à terme, de refroidir le climat de l’Europe 10.

         3 : la perturbation des activités humaines

Les modifications de la biodiversité marine engendrées par le réchauffement et l’acidification de l’océan ont également des conséquences sur l’homme. En effet, cela perturbe les activités de pêche, première source d’alimentation des habitants de certaines régions. Mais cela peut également affecter le secteur touristique, en impactant des activités comme la plongée sous-marine, ou encore l’industrie pharmaceutique, puisque certaines espèces marines servent à la fabrication de médicaments.

L’océan et le climat fonctionnent comme un couple indissociable. De ce fait, le changement climatique actuel modifie l’équilibre du milieu océanique. La température et le niveau de l’eau augmentent. Cela a des conséquences directes sur la biodiversité marine, mais aussi sur l’homme, qui utilise les ressources fournies par l’océan et qui s’est largement implanté sur le littoral.

QUELLES SONT LES SOLUTIONS POUR LIMITER LE CHANGEMENT CLIMATIQUE QUI MENACE AUJOURD’HUI L'OCÉAN ?

On ne peut pas agir directement sur le climat. En revanche, les sociétés peuvent réduire leurs émissions de gaz à effet de serre, et ainsi limiter le réchauffement de l’atmosphère, en changeant leurs modes de production et de consommation. Cela passe par des décisions politiques (comme par exemple encourager le développement des transports en commun ou des énergies renouvelables), mais aussi par un engagement des entreprises, qui peuvent produire de manière plus respectueuse de l’environnement. Cependant, chacun peut aussi, à son échelle, réduire sa contribution au changement climatique avec des gestes simples.

1. Nations Unies, « The Ocean Conference », New-York, 2017.

2. Bopp L., Bowler C., Guidi L., Karsenti E. et De Vargas C., « L’océan, pompe à carbone », Océan et climat, Fiches scientifiques, 2016. www.ocean-climate.org.

3. Kröpelin. S., Verschuren D., Lézine A.-M., Eggermont H., Cocquyt C., Francus P., Cazet J.-P. et al., « Climate-Driven Ecosystem Succession in the Sahara: The Past 6000 Years », Science 320, no 5877, 2008. https://doi.org/10.1126/science.1154913.

4. GIEC, « Global Warming of 1.5 °C. Summary for Policymakers. », 2018, report.ipcc.ch/sr15/pdf/sr15_spm_final.pdf.

5. Cazenave A. et Llovel W., « Contemporary Sea Level Rise », Annual Review of Marine Science 2, no 1, 2009, https://doi.org/10.1146/annurev-marine-120308-081105.

6.  Princeton University, « Movement of Marine Life Follows Speed and Direction of Climate Change », ScienceDaily, 2018, https://www.sciencedaily.com/releases/2013/09/130912143629.htm.

7. Allemand D., « Les coraux et le changement climatique », Océan et climat, Fiches scientifiques, 2016. www.ocean-climate.org.

8. Longépée E., « Les atolls, des territoires menacés par le changement climatique global ? L’exemple de Kiribati (Pacifique Sud) », Géoconfluences, 2015. http://geoconfluences.ens-lyon.fr/informations-scientifiques/dossiers-thematiques/oceans-et-mondialisation/corpus-documentaire/Kiribati.

9. Gueben-Venière S., « De l’équipement à la gestion du littoral, ou comment vivre avec les aléas météo-marins aux Pays-Bas ? », Géoconfluences, 2015. http://geoconfluences.ens-lyon.fr/informations-scientifiques/dossiers-thematiques/risques-et-societes/articles-scientifiques/littoral-pays-bas.

10. Caesar L., Rahmstorf S., Robinson A., Feulner G. et Saba V., « Observed Fingerprint of a Weakening Atlantic Ocean Overturning Circulation », Nature 556, no 7700, 2018, https://doi.org/10.1038/s41586-018-0006-5.