II. Les conséquences de l'activité humaine sur le climat

II.A. Le réchauffement climatique actuel, conséquence de l'utilisation massive des énergies fossiles

Avant l'ère industrielle, les flux de carbone entre les différents réservoirs atmosphériques, biologiques, hydrologiques et géologiques étaient globalement à l'équilibre et la teneur en CO2 de l'atmosphère variait peu. 

Depuis la révolution industrielle, en déforestant et en brûlant une masse très importante de combustibles fossiles (pétrole, charbon, gaz), une ressource qui met plusieurs millions d'années à se former, l'homme a perturbé le cycle biogéochimique du carbone. Celui-ci n'est donc plus à l'équilibre. Les apports en CO2 dans l'atmosphère excèdent de loin son piégeage. Ainsi, la quantité de CO2 dans l'atmosphère augmente depuis 150 ans.

Le CO2 étant un gaz à effet de serre (GES), l'excédent de CO2 atmosphérique a entraîné un forçage radiatif en renforçant l'effet de serre naturel, ce qui a pour conséquence de faire augmenter la température de la planète de +1.5°C.

II.B. Un emballement du réchauffement causé par des boucles de rétroaction positive

Le réchauffement climatique global causé par l'activité humaine est malheureusement amplifiés par plusieurs boucles de rétroaction positive dont voici quelques exemples 

• La fonte de la banquise et son impact du l'albédo : le réchauffement fait fondre les glaciers et la banquise, des surfaces blanches réfléchissant la lumière du Soleil. Cela conduit à une diminution de l'albédo, proportion de l'énergie reçue du Soleil qui est réfléchie dans l'espace. La Terre absorbant plus d'énergie du Soleil, elle se réchauffe encore davantage.

• La fonte du pergélisol et la libération de méthane : Aux hautes latitudes, le sol reste gelé en permanence et forme le pergélisol. Ce sol stocke de grande quantité de carbone sous forme de matière organique non décomposée et de glace de méthane (hydrate de méthane). La fonte du pergélisol conduit à la libération de méthane gazeux et active la décomposition microbienne de la matière organique, à l'origine de la production de CO2. Le méthane étant un puissant GES, plus puissant encore que le CO2, la libération de ces deux gaz amplifie donc le réchauffement climatique.

• L'évaporation accrue et son effet sur l'effet de serre : le réchauffement climatique augmente l'évaporation de l'eau des océans. Or la vapeur d'eau est le premier GES. Cela amplifie donc le réchauffement climatique.

• Les feux de forêt... expliquez vous même le double impact sur le changement climatique des feux de forêt.

II.C. Océan, CO2 et réchauffement climatique

Par un double effet tampon, l'océan tempère le réchauffement climatique, mais cet effet n'est que temporaire et rend aussi le réchauffement climatique irréversible à l'échelle de quelques siècles. 

• Du fait de sa grande inertie thermique, l'océan absorbe une grande partie de l'énergie thermique excédentaire que la Terre reçoit suite au  forçage radiatif, ce qui ralentit temporairement le réchauffement de l'atmosphère. En se réchauffant, l'océan se dilate, ce qui contribue à la montée du niveau marin (qui résulte aussi de la fonte des glaces continentales). Ainsi, de nombreuses terres côtières sont menacées de submersion.

• L'océan attenue également l'augmentation de la teneur en CO2 de l'atmosphère. En effet, une bonne partie du CO2 produit par l'homme se dissout dans l'océan. En se chargeant de CO2 , l'océan s'acidifie, rendant plus difficile la précipitation du carbonate de calcium, que de nombreux organismes marins utilisent comme composant de leur coquille ou de leur squelette. Ces espèces sont ainsi menacées d'extinction par cette acidification.