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RéférenceS mai 2011 Environnement littoral et marin Le cycle du carbone Durée du cycle 121 Cycle de la végétation Echange entre sol et atmosphère 60 Atmosphère (750) Emissions des combustribles fossiles 5,5 92 Moins d'un an 1 à 10 ans 10 à 100 ans Plus de 100 ans 60 Végétation terrestre (540 - 610) Données exprimées en gigatonnes Changements d'occupation du sol Sols et mat. organique (1 580) Bassins houiller (3 000) Champs de pétrole et de gaz (300) Echanges entre océan et atmosphère 90 Carb. organique dissous (700) Hydrates de gaz 6 4 Sédiments marins et roches (66 000 à 100 millions) Organismes marins (3) 92 Echange entre fond et surface 100 Sédiments (150) Eaux de surface (1 020) 40 50 Hydrosphère (38 000) Note : en noir, figurent les valeurs des stocks et en rouge les valeurs des échanges. Source : D’après UNEP/GRID-Arendal (Centre for Climatic Research, Institute for Environmental Studies, University of Wisconsin at Madison (USA) – Okanagan University College (Canada), Geography Department – World Watch, November-December 1998 – Nature – Intergovernmental Panel on Climate Change, 2001 and 2007). Évolution de la température moyenne des océans depuis 1880 Anomalie en °C par rapport à la moyenne 1901-2000 0,6 0,4 0,2 0 -0,2 -0,4 -0,6 1880 1892 1904 1916 1928 Source : National Oceanic and Atmospheric Administration, 2010. Traitements : SOeS (Observatoire du littoral). abysses comme l’a confirmé une récente étude américaine (Purkey, Johnson, 2010). L’essentiel des eaux de l’hémisphère nord est concerné. On constate tout de même un refroidissement dans quelques régions comme la partie centrale de l’océan Indien, la partie équatoriale de l’océan Pacifique ou plusieurs secteurs de l’océan Austral. Des eaux plus acides Du fait de « l’absorption » du gaz carbonique atmosphérique, les océans s’acidifient 9 . D’après le Giec, l’acidité des océans a augmenté de près de 30 % et le pH est passé de 8,2 à 8,1. Les plus forts niveaux d’acidification sont mesurés aux fortes latitudes, dans les océans 9 La solubilisation du CO 2 provoque la formation d’ions H+ et acidifie l’eau : CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 HCO 3- + H + 2- CO 3 + 2H + 1940 1952 Moyenne mobile sur 10 ans 1964 1976 1988 2000 2009 En °C 32,0 30,0 28,0 26,0 24,0 22,0 Évolution de la température de la surface de la mer autour de l’île de la Réunion 09/92 09/93 09/94 09/95 09/96 09/97 09/98 09/99 09/00 09/01 09/02 09/03 09/04 09/05 09/06 Note : données mesurées par satellite dans un cercle de 2° de rayon autour de la Réunion. Source : IRD/Unité Espace – Réseau SEASnet – Onerc, 2009. Atlantique et Austral. Les simulations du Giec prévoient une baisse du pH comprise entre 0,14 et 0,35 pour la fin du siècle. Hausse du niveau de la mer Le niveau moyen de la mer s’est élevé de 1,8 mm ±0,5 mm par an entre 1961 et 2003 selon le dernier rapport du Giec. Cette vitesse s’est accélérée entre 1993 et 2003 avec une hausse annuelle de 3,1 mm ±0,7 mm. Au cours de XX e siècle, l’élévation totale est estimée à 17 cm ±5 cm 10 . Le marégraphe installé dans le port de Brest depuis 10 Étude menée à partir des informations de 23 marégraphes répartis dans des environnements stables sur l’ensemble de la planète et des données altimétriques satellitaires depuis les années 90. Les risques naturels et industriels sur le littoral Commissariat général au développement durable • Service de l'observation et des statistiques 149
RéférenceS mai 2011 Environnement littoral et marin 1807 confirme ces estimations globales. Après une relative stabilité au XIX e siècle, les mesures indiquent une hausse importante des valeurs moyennes qui semble s’accélérer depuis les années 60. Sur l’ensemble de la période, l’augmentation est de l’ordre de 20 à 25 cm. Évolution de la hauteur moyenne de la mer à Brest depuis 1807 RLR Sea Level (mm) 7 200 7 150 7 100 7 050 7 000 6 950 6 900 6 850 6 800 1800 1850 1900 1950 2000 Note : données moyennes annuelles. Source : Shom, 2007. Ces évolutions ne sont pas homogènes. Les données altimétriques satellitaires (Topex, Jason 1) permettent de cartographier les vitesses de variation du niveau de la mer pour l’ensemble du globe. Dans le Pacifique Ouest et à l’Est de l’océan Indien, la vitesse d’élévation semble 5 fois plus rapide que la vitesse moyenne entre 1993 et 2007 (source : Laboratoire d’étude en géophysique et océanographie spatiale – Legos). Par contre, le niveau de la mer baisse dans le Pacifique Est (côtes américaines) et à l’ouest de l’océan Indien (péninsule arabique). Contribution des différents facteurs à l’élévation du niveau de la mer entre 1993 et 2003 On note une corrélation assez nette entre les variations régionales du niveau marin et les anomalies de température des océans. D’après les travaux du Giec, c’est principalement la dilation thermique des océans qui a provoqué la montée de leur niveau entre 1993 et 2003. La fonte des calottes et glaciers continentaux a aussi eu un rôle important alors que la fonte des banquises arctique et antarctique ne semble pas avoir eu de rôle majeur. Suivant les différents scénarii étudiés par le Giec dans son dernier rapport de 2007, la hausse du niveau moyen des océans pourrait être comprise entre 18 et 59 cm en 2100. Ces estimations ne tiennent pas compte des incertitudes liées à la fonte des calottes polaires continentales et de nombreux chercheurs à travers le monde pensent qu’elles sont probablement trop optimistes. Ainsi, dans le cadre de travaux interministériels sur l’impact du changement climatique et l’adaptation aux risques côtiers en 2009, l’hypothèse d’une élévation d’un mètre a été retenue. Les enjeux liés au changement climatique Un bouleversement des conditions de vie océanique Les changements de température et de pH de l’eau ont des conséquences importantes sur les écosystèmes marins. Du fait de la hausse des températures, les espèces mobiles migrent pour trouver de meilleures conditions de vie, les coraux tropicaux peinent à se maintenir et blanchissent et de plus en plus d’espèces exotiques s’implantent dans des secteurs où elles étaient jusqu’alors inconnues. Dans certaines zones côtières, les fortes températures provoquent la raréfaction de l’oxygène dissout dans l’eau. Associées à des apports importants de nutriments (voir chapitre V), cela peut provoquer l’explosion d’algues et de certaines espèces de phytoplancton opportunistes et toxiques impliquant de sévères anoxies et la création de « zones mortes ». La diminution du pH perturbe le cycle du calcium et la vie des animaux calcificateurs. Cela affaiblit les carapaces des crustacés, des mollusques et des gastéropodes et limite la croissance des coraux tropicaux ou d’eau froide et de nombreuses espèces de plancton. Des études françaises ont montré, qu’avec les conditions de pH attendues en 2100, Lophelia pertusa, principal corail d’eau froide, construirait son En mm par an 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 -0,5 Dilatation thermique Glaciers et calottes glaciaires Inlandsis groenlandais Inlandsis antarctique Somme des diverses contributions liées au climat Élévation totale observée Source : Giec, 2007. Valeurs des tendances linéaires de la salinité de surface de la mer pour 13 sites français Wallis et Futuna Saint-Pierre-et-Miquelon Saint-Martin Saint-Barthelemy Polynésie française, Papeete Nouvelle Calédonie, Nouméa Métropole, Brest Métropole, Bayonne Marquises Martinique Guyane Guadeloupe Clipperton -0,015 -0,010 -0,005 0,000 0,005 0,010 0,015 PSS*/an Maximum Médiane Minimum * La salinité représente un rapport de conductivité, elle n’a donc pas d’unité et se réfère à la norme dite PSS-78 (Practical Salinity Scale). Source : IRD/Legos, 1950-2003 pour les sites du Pacifique et 1970-2002 pour les sites de l’Atlantique, Onerc, 2007. 150 Commissariat général au développement durable • Service de l'observation et des statistiques
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