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Selon une nouvelle étude menée par des scientifiques de l’Université Grenoble Alpes, du CNRS, de Sorbonne Université et d’Aix-Marseille Université, ainsi qu’au Portugal, en Belgique, en Allemagne et Norvège, les rivières atmosphériques les plus intenses provoquent des conditions extrêmes qui déstabilisent les plateformes de glace de la péninsule Antarctique. Leur étude sera publiée dans la revue Communications Earth & Environment le 14 avril 2022.
Voir en ligne : La brève sur le site du CNRS
Dans le Bassin Méditerranéen, les sociétés humaines et leur environnement ont co-évolué depuis plusieurs millénaires, en s’adaptant à des variations climatiques importantes. Très tôt, des villes se sont établies sur le littoral et ont prospéré grâce au commerce avec les campagnes environnantes et surtout avec les autres villes méditerranéennes. Il en a résulté cette spécificité méditerranéenne qui en fait la destination touristique la plus prisée du monde. Mais cette spécificité est-elle menacée par les changements globaux ?
La température moyenne annuelle augmente très vite en Méditerranée et surtout dans les villes là où réside la majorité de la population. Les vagues de chaleur – caractérisées par des températures diurnes et nocturnes nettement plus élevées que la normale durant plusieurs jours consécutifs – sont plus fréquentes et plus intenses qu’avant. Elles sont également plus intenses au cœur des villes à cause du phénomène d’ilot de chaleur urbain. Les villes anciennes avec leurs rues étroites leurs petites ouvertures et un bâti blanc réfléchissant permettaient d’atténuer l’effet des pics de chaleurs. En revanche, les villes modernes faites de béton et de verre permettent de s’en prémunir qu’au prix d’une climatisation électrique puissante, induisant une boucle de rétroaction positive sur le climat. Les vagues de chaleur sont responsables de taux de mortalité élevés provoquant des dizaines de milliers de décès prématurés, en particulier dans les grandes villes et parmi les personnes âgées. La morbidité et la mortalité liées à la chaleur ont été en partie réduites ces dernières années grâce à une protection plus efficace des personnes.
Au niveau des précipitations, on projette un allongement de la saison sèche estivale et une augmentation des pluies intenses hivernales. Le risque pour les ressources en eau est très important avec une diminution des précipitations de 2 à 15 % pour un réchauffement global de 2°C, la baisse maximale étant localisée au sud et à l’est du bassin. A la fin de l’été, les précipitations orageuses provoquent des inondations amplifiées par l’artificialisation des sols urbains et la déforestation particulièrement forte au sud. L’utilisation de l’eau domestique est déjà restreinte dans plusieurs pays méditerranéens. Les déficits hydriques sont exacerbés par les phénomènes démographiques et migratoires ainsi que par les limites et l’obsolescence des infrastructures de distribution d’eau. Plusieurs pays du nord sont parvenus à réduire les prélèvements domestiques en valeurs absolues alors que plusieurs pays du sud et de l’est affichent la tendance opposée. Une autre spécificité de la Méditerranée est sa quasi-absence de marées qui a permis aux habitants de construire des villes très proches de la mer. Avec un risque d’augmentation du niveau des océans de 37 à 90 cm en 2100, beaucoup de villes, d’infrastructures et de bâtiments patrimoniaux seront en danger de submersion d’ici la fin du siècle.
Du fait de ces constats, l’adaptation aux changements globaux revêt une importance particulière pour les villes méditerranéennes. Peu de villes méditerranéennes disposent de plans locaux en matière de climat qui prennent en compte l’atténuation et l’adaptation de manière conjointe. L’échange des connaissances et la promotion d’actions ambitieuses devraient permettre de nouvelles approches en matière de développement urbain. Comme les villes méditerranéennes densément peuplées sont d’immenses sources de carbone, il est urgent de mettre en place des modèles de croissance urbaine soutenable et de développer des villes vertes à faible émission de carbone.
Voir en ligne : Le site du Mediterranean Experts on Climate and environmental Change (MedECC)
| Les grandes éruptions volcaniques éjectent dans la stratosphère des quantités considérables de soufre qui, après conversion en aérosols, bloquent une partie du rayonnement solaire et tendent à refroidir la surface de la Terre pendant quelques années. Une équipe internationale de chercheurs à laquelle participe Joël Guiot, chercheur au Centre Européen de Recherche et d’Enseignement des Géosciences de l’Environnement (OSU Pythéas – CNRS / IRD / Université d’Aix-Marseille) vient de mettre au point une méthode, présentée dans la revue Nature Geoscience, pour mesurer et simuler avec précision le refroidissement induit. |
L’éruption du volcan Pinatubo, survenue en juin 1991 et considérée comme la plus importante du XXe siècle, a injecté 20 millions de tonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère et provoqué un refroidissement global moyen de 0,4°C.
Pour quantifier le refroidissement temporaire induit par les grandes éruptions de magnitude supérieure à celle du Mont Pinatubo survenues ces 1 500 dernières années, les scientifiques ont généralement recours à deux approches : la dendroclimatologie, basée sur l’analyse des cernes de croissance des arbres, et la simulation numérique en réponse à l’effet des particules volcaniques. Mais jusqu’à maintenant ces deux approches fournissaient des résultats assez contradictoires, ce qui ne permettait pas de déterminer avec précision l’impact des grandes éruptions volcaniques sur le climat.
Les refroidissements simulés par les modèles de climat étaient en effet deux à quatre fois plus importants et duraient plus longtemps que ce que les reconstitutions dendroclimatiques établissaient. Les écarts entre ces deux approches ont même conduit certains géophysiciens à douter de la capacité des cernes de croissance d’arbres à enregistrer les impacts climatiques des grandes éruptions volcaniques passées et à remettre en cause la capacité des modèles à les simuler fidèlement.
Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE), de l’IRD, du CNRS, du CEA, de l’Université de Berne, de l’Université de Western Ontario et de Université de Cambridge sont parvenus à réconcilier les deux approches et à proposer une méthode capable d’estimer avec précision les effets que pourraient avoir les futures éruptions de forte magnitude sur le climat, pour ensuite mieux anticiper leurs impacts sur nos sociétés.
Dans cette équipe pluridisciplinaire, les dendrochronologues ont réalisé une nouvelle reconstitution des températures estivales de l’hémisphère nord pour les 1 500 dernières années. Ils ont analysé la largeur mais surtout la densité de cernes d’arbres, qui est très sensible aux variations de température et qui avait été négligée par le passé.
Les données ont été récoltées à travers tout l’hémisphère nord, de la Scandinavie à la Sibérie, en passant par le Québec, l’Alaska, les Alpes et les Pyrénées. Toutes les éruptions majeures ont ainsi été clairement détectées dans cette reconstitution. Les résultats ont montré que l’année qui suit une grande éruption est caractérisée par un refroidissement plus prononcé que celui observé dans les reconstitutions précédentes. Ces refroidissements ne semblent toutefois pas persister plus de trois ans à l’échelle hémisphérique.
Les physiciens du climat ont, quant à eux, calculé le refroidissement engendré par les deux plus grandes éruptions du dernier millénaire, les éruptions du Samalas et du Tambora, toutes deux survenues en Indonésie en 1257 et 1815 respectivement, à l’aide d’un modèle climatique sophistiqué. Ce modèle prend en compte la localisation des volcans, la saison de l’éruption et la hauteur d’injection du dioxyde de soufre et intègre un module microphysique capable de simuler le cycle de vie des aérosols volcaniques depuis leur formation, suite à l’oxydation du dioxyde de soufre, jusqu’à leur sédimentation et élimination de l’atmosphère. « Cette approche inhabituelle permet de simuler de façon réaliste la taille des particules d’aérosols volcaniques et leur espérance de vie dans l’atmosphère, ce qui conditionne directement l’ampleur et la persistance du refroidissement provoqué par l’éruption », explique Markus Stoffel, chercheur à l’UNIGE. Ces nouvelles simulations montrent que les perturbations des échanges de rayonnement, dues à l’activité volcanique, étaient largement surestimées dans les simulations précédentes, utilisées dans le dernier rapport du GIEC (Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat).
Pour la première fois, les résultats produits par les reconstitutions et les modèles climatiques convergent quant à l’intensité du refroidissement et démontrent que les éruptions de Tambora et du Samalas ont induit, à l’échelle de l’hémisphère nord, un refroidissement moyen oscillant entre 0,8 et 1,3°C pendant les étés 1258 et 1816. Les deux approches s’accordent également sur la persistance moyenne de ce refroidissement évaluée à deux-trois ans. Ces résultats ouvrent la voie à une meilleure évaluation du rôle du volcanisme dans l’évolution du climat.
| « Le saviez-vous ? » c’est une série de clips de 2 à 4 minutes sur une question ou une notion scientifique, réalisés en s’appropriant le langage et les modes de consommation en ligne des adolescents. L’objectif de ces clips est de faire découvrir au grand public et plus particulièrement aux adolescents quelques facettes de la science de manière ludique et didactique. Retrouvez « Le saviez-vous TV ? » sur la toile. |
Le projet est porté par l’Observatoire des Sciences de l’Univers (OSU) Institut Pythéas (CNRS, IRD, AMU). En s’appuyant sur les équipes scientifiques de l’Institut Pythéas, l’objectif de « Le saviez-vous ? » est de rendre certaines facettes de la science encore plus accessibles en présentant les moyens et les techniques employés, mais aussi les enjeux des recherches et les défis à relever pour faire évoluer la connaissance. « Le saviez-vous ? » repose donc sur une collaboration entre des spécialistes de la communication et de la diffusion des connaissances, des professionnels de la vidéo et les scientifiques de l’ensemble des laboratoires de recherche associés au projet. Le principe général est simple : Un(e) comédien(e) âgé(e) d’une vingtaine d’années se tient face à la caméra dans un décor représentant sa chambre. Il pose une question et y répond. Il interagit avec son chat en peluche « Schrödinger ». En gros, c’est tout à fait comme s’il répétait son exposé devant la caméra avec son chat pour public. Ce principe de mise en scène nous permettra d’être à la fois précis et léger et d’aborder ainsi des notions parfois complexes avec simplicité (et parfois même un peu d’humour !). Tous les mois, nous diffusons sur la toile un nouvel épisode de « Le saviez-vous ? » en partenariat avec le magazine « Science & Vie Junior », premier des magazines jeunesse dédiés à la science. Ainsi, les lecteurs du magazine et les internautes peuvent retrouver chaque mois Capucine ou Gaétan, nos deux comédiens, dans un nouveau clip présentant la science tout simplement !
2015 ayant été proclamée « Année internationale de la lumière », « Le saviez-vous ? » lui consacre ses sept premiers clips :
Plusieurs autres clips sont déjà en attente de diffusion ou en préparation. Une série sur le changement climatique est en cours de réalisation en collaboration avec le Labex OT-Med. Des clips sur l’acidification des océans, sur la biodiversité attendent leur tour pour être diffusés… tout comme ceux sur la matière noire, le changement du champ magnétique terrestre… « Le saviez-vous ? » au-delà des grandes questions au cœur de l’actualité traitera bien plus largement des sciences de l’univers dans toutes leurs diversités. Retrouvez « Le saviez-vous ? » sur Youtube.
Les tourbières ne recouvrent que 3 % de la surface continentale terrestre mais renferment un tiers du stock de carbone des sols mondiaux. Une équipe internationale de scientifiques, dont certains du CNRS-INSU (voir encadré), vient de démontrer qu’en s’asséchant, les plus vastes tourbières tropicales situées dans le bassin central du Congo [1] pourraient ne plus être en mesure de stocker le carbone des végétaux qui s’y accumule, mais plutôt libérer du CO2 dans l’atmosphère et contribuer ainsi au réchauffement climatique. Les tourbières du bassin central du Congo apparaissent donc comme des écosystèmes vulnérables dont le fonctionnement est à prendre en compte dans les modèles climatiques globaux.
L’équipe, lors d’une expédition dans cette région, a procédé au prélèvement d’échantillons afin d’étudier la sensibilité de cet écosystème face au changement climatique. En datant des carottes de tourbe, les scientifiques ont observé des taux d’accumulation de tourbe très faible entre 7 500 et 2 000 ans avant aujourd’hui, dans toute la région. De plus, une reconstitution paléo-hydrologique (enregistrement des conditions de pluie du passé) a montré qu’entre 5 000 ans et 2 000 ans avant aujourd’hui, le climat est devenu progressivement plus sec. Ce qui a asséché les marécages et donc exposé à l’air des couches de tourbe plus anciennes entrainant une dégradation plus importante de cette tourbe, montrée par les analyses géochimiques : dégradation ayant probablement mené à une minéralisation de la tourbe (c’est-à-dire sa « transformation »en CO2), ceci expliquant ainsi les faibles taux d’accumulation montrés par les datations. On constate donc une perte massive et généralisée de tourbe qui ne s’est arrêtée que lorsque la sécheresse a cessé, permettant à la tourbe de recommencer à s’accumuler.
Les résultats montrent donc que les tourbières du Congo stockent du carbone dérivant des végétaux, dès lors qu’elles sont recouvertes en permanence par de l’eau, facteur favorable à une lente décomposition des végétaux et à une préservation dans le sol de la matière organique qui en dérive durant des millénaires. Finalement, si le changement climatique assèche les tourbières au-delà de leur point de bascule [2], celles-ci libéreront des quantités significatives de carbone dans l’atmosphère, accélérant ainsi le changement climatique.
Tourbière boisée de la Cuvette Centrale congolaise (Département de la Cuvette, République du Congo)
Crédit : Yannick Garcin
Voir en ligne : Le communiqué sur le site de l’INSU
Un consortium international de plus de 70 scientifiques vient de publier un article qui alerte sur les menaces que fait peser le dérèglement climatique sur les insectes, piliers du bon fonctionnement des écosystèmes. La synthèse parue dans le journal Ecological Monographs fait directement écho aux avertissements du GIEC sur les risques liés à l’augmentation rapide des températures moyennes du globe et l’intensification des événements extrêmes. Les scientifiques expliquent que si aucune mesure n’est prise, nous réduirons considérablement et définitivement notre capacité à construire un avenir durable basé sur des écosystèmes sains et fonctionnels. L’article formule plusieurs recommandations clés à adopter pour aider les insectes face au changement climatique. A la fois les pouvoirs publics, les scientifiques et l’ensemble des citoyens doivent être impliqués dans l’effort de protection.
De par leur petite taille et leur incapacité à réguler leur température corporelle, les insectes s’avèrent particulièrement sensibles aux changements environnementaux comme la température et l’humidité. Le réchauffement dépasse déjà les seuils de tolérance de nombreuses plantes et animaux, entraînant la mort massive d’individus et la disparition de populations voire même d’espèces. Dans cet article de synthèse, les chercheurs expliquent la façon dont le dérèglement climatique module la physiologie et le comportement des insectes, avec des effets marqués sur les cycles de vie, la reproduction et la persistance des populations. En particulier, certaines espèces deviennent actives à des endroits ou des moments où elles ne l’étaient pas auparavant. D’autres espèces d’insectes au contraire s’éteignent localement. Cela conduit à des changements importants dans la structure et le fonctionnement des interactions entre espèces, avec des répercussions potentiellement graves sur la stabilité et le fonctionnement des écosystèmes, et par la suite sur la fourniture de services écosystémiques comme la pollinisation ou le contrôle des maladies.
L’article de synthèse relate également les impacts majeurs des événements climatiques extrêmes sur les insectes, lesquels s’ajoutent aux conséquences du réchauffement global et ont des répercussions en cascade de plus en plus difficiles à gérer. Les chercheurs résument l’état des connaissances sur les effets de quatre types d’événements extrêmes, dont la fréquence et l’amplitude augmentent de façon alarmante : les vagues de chaleur ou de froid, les épisodes de sécheresse, les excès de précipitations et les incendies. Le constat est accablant, avec des effets instantanés et brutaux sur les populations d’insectes affectées. Bien que les effets à long terme de ces événements extrêmes restent peu explorés, les pronostics sont mauvais pour les nombreuses espèces qui n’ont pas les capacités de résistance et d’adaptation à de telles pressions environnementales.
- De nombreuses espèces d’insectes souffrent déjà de l’effet du réchauffement climatique et des événements climatiques extrêmes.
- Figure 1 : (a) Par exemple, la libellule empereur (Anax imperator) s’est redistribuée vers le nord et des altitudes plus élevées en Europe depuis 2000 (Platts et al., 2019). (b) En Californie et au Mexique, le papillon damier (Euphydryas editha quino) qui demeure en danger d’extinction a réagi au réchauffement récent en se déplaçant vers des altitudes plus élevées et en abandonnant sa plante alimentaire préférée des plaines, une espèce de plantain (Parmesan et al., 2015). (c) De nombreux déclins récents d’insectes très vulnérables, tels que les bourdons terricoles (Bombus terricola), ont été attribués aux extrêmes climatiques, et en particulier aux vagues de chaleur (Martinet et al., 2015). (d) L’exposition aux vagues de chaleur peut avoir des effets importants sur la reproduction des insectes. Par exemple, la guêpe parasite Gelis agilis voit sa capacité à exploiter ses hôtes fortement altérée lors de ces événements de température élevée (Chen et al., 2019).
Crédit : Photographie de libellule empereur par Tim Bekaert ; photo du papillon damier par Andrew Fisher ; photo du bourdon terricole par Rob Foster ; photo de Gelis agilis par Tibor Bukovinszky, avec autorisation.
Les chercheurs alertent : des actions urgentes et à plusieurs niveaux sont nécessaires pour conserver les insectes, à la fois dans une optique de sauvegarde de la biodiversité, de préservation des espèces emblématiques, et de maintien des activités humaines comme l’agriculture. L’action passe d’abord par les politiques publiques, à l’échelle des pays ou des continents. L’accord de Paris, ainsi que les COP 1 à 26, constituent un début prometteur, mais toutefois insuffisant.
Trois ingrédients sont essentiels à la survie des insectes face aux extrêmes climatiques : des refuges microclimatiques appropriés, l’accès à une source d’eau, l’accès à une source nutritive sans pesticides. De ce fait, les zones naturelles existantes doivent être strictement préservées, voire même étendues. Nous devons repenser l’agriculture, en mettant l’accent sur l’intensification écologique des systèmes de production, et en créant des patchs d’habitats naturels dédiés à l’atténuation des effets négatifs du dérèglement climatique. La préservation de la biodiversité, dont celle des insectes, repose sur un changement de cap dans divers domaines, notamment la réduction progressive de l’utilisation des combustibles fossiles, la protection des écosystèmes et la restauration de la biodiversité, le passage à une alimentation essentiellement végétale et l’abandon du dogme de la croissance infinie (dans une planète aux ressources finies) au profit d’une économie écologique et circulaire.
Bien que les actions ayant le plus d’impact soient celles mises en œuvre par les institutions dirigeantes, les décisions prises à des échelles plus petites par les individus ou les communes peuvent faire une grande différence pour la conservation des insectes face au dérèglement climatique. Par exemple, les bas-côtés des routes, les espaces verts publics et les jardins individuels constituent des habitats et des refuges importants pour les insectes. Ainsi, il est nécessaire d’investir dans la vulgarisation afin de promouvoir le rôle des insectes dans les écosystèmes auprès de tous types de publics, dont les enfants, et ce particulièrement dans les villes, où les effets des extrêmes climatiques sont souvent exacerbés. Les particuliers peuvent jouer un rôle important pour rendre les villes plus adaptées à la vie des insectes et des autres espèces végétales et animales. Les solutions sont généralement peu coûteuses et les scientifiques expliquent quelles actions pertinentes sont à mettre en place à l’échelle individuelle. Le jardin s’avère un bon endroit pour conserver des plantes sauvages et à fleur ou en implanter, même un rebord de fenêtre conçu de manière appropriée peut être adéquat. Le jardinage respectueux des insectes réduit l’empreinte carbone individuelle et nous récompense sous la forme de produits comestibles et d’une abondance florale, appréciée par les humains et leurs amis à six pattes.
Voir en ligne : Le communiqué sur le site de l’INEE
