Un effet amplificateur : la fusion des glaces à la surface du globe Les glaces continentales sont constituées des : - calottes glaciaires c’est-à- dire d’épaisses couches de glace couvrant des surfaces continentales importantes, - glaciers recouvrant des petites surfaces continentales en montagne. Les banquises ou « glaces de mer » sont formées par la solidification de la glace de mer légèrement salée (4 à 10 g/L contre 35 g/L en moyenne dans l’eau de mer). Remarque : Si la calotte de l’Antarctique fondait entièrement, il y aurait une remontée du niveau des océans de 60 mètres environ. La fusion des glaces a aussi un impact sur l’albédo et donc sur la température terrestre globale. L’albédo est le rapport entre l’énergie du rayonnement solaire renvoyé par une surface et l’énergie du rayonnement solaire reçu. Il est exprimé en pourcentage. L’albédo varie de 0,1 pour les océans sombres à 0,9 pour la glace la plus blanche. Si les glaces fondent, l’albédo diminue ce qui réchauffe la planète à cause d’une plus grande absorption des rayons solaires. C’est une rétroaction positive (effet amplificateur) Des effets modérateurs du climat à long terme et à court terme 1) L’effet modérateur du climat à long terme provient des océans . En effet, depuis 40 ans les océans absorbent 93 % de l’énergie thermique anthropique (rôle amortisseur) car ils sont plus froids que l’atmosphère et peuvent accumuler de la chaleur. 1er problème : Les océans se réchauffent pour plusieurs siècles ce qui entraîne un bouleversement des écosystèmes marins (mort des coraux). 2e problème : Le réchauffement des océans entraîne une dilatation thermique de l’eau et donc encore une élévation du niveau des océans (voir TP « L’élévation du niveau des océans »). Le volume des 1 000 premiers mètres des océans V = S x h = 3,6.1014 x 1 000 = 3,6.1017 m3 Une élévation de température de +5,5°C (prévue d’ici 2100) entraînerait une élévation du niveau des océans de Δh. ΔV = V x 0,0007 = 2,52.1014 m3 Δh = ΔV / S = 2,52 / 3,6 = 0,7 m La dilatation thermique de l’eau entraînerait donc une élévation du niveau des océans de 0,7 mètres. 3e problème : L’augmentation de la température atmosphérique entraîne une augmentation de l’évaporation des océans. Or la vapeur d’eau est un GES qui augmente donc la température globale : C’est une rétroaction positive. 2) L’effet modérateur du climat à court terme provient de la reforestation et de la végétalisation des zones urbaines (doc6). La reforestation consiste à planter des arbres. La végétalisation consiste à couvrir des surfaces de végétaux. Les végétaux font diminuer la température locale grâce à leur évapotranspiration et font diminuer la température mondiale car ils sont des puits de CO2 ce qui diminue l’effet de serre. Ils ont donc un effet de rétroaction négative (stabilisatrice). La fonte du pergélisol : une menace pour le climat ? Le pergélisol, parfois désigné par le terme anglais permafrost, est la partie d'un sol gelée en permanence, au moins pendant deux ans. Exercice 7 p62 Q1. Si le pergélisol se réchauffe, les matières organiques dégèlent et pourrissent. Les micro-organismes se réveillent et consomment ces matières organiques en libérant du dioxyde de carbone (CO2) et du méthane (CH4) (1 500 Gt) (respiration et méthanogenèse) qui sont des GES augmentant donc la température globale. C’est un forçage radiatif positif. Q2. On n’observe pas actuellement de dégagements significatifs de GES dans les régions arctiques car d’autres facteurs interviennent comme le développement de la végétation dans les zones dégelées ce qui a un effet de rétroaction négative par séquestration du carbone par photosynthèse. BILAN FINAL : voir p57 Le système climatique et son évolution dans le temps résultent de plusieurs facteurs naturels et d’interactions entre océans, atmosphère, biosphère, lithosphère et cryosphère. Il est nécessaire de prendre en compte ces interactions à différentes échelles spatiales et temporelles (de l’année au million d’années voire davantage). Le système climatique présente une variabilité spontannee et réagit aux perturbations de son bilan d’énergie par des mécanismes appelés rétroactions.