La variabilité du couple Océan - Atmosphère


    Nous avons vu que les cinq principaux cycles liés à la variabilité du couple océan-atmosphère était d’une durée très réduite, au maximum moins d’une quinzaine d’année pour l’ENSO. Même si leurs conséquences peuvent être spectaculaires (apparitions d’inondations et de nombreux cyclones lors d’un El Niño par exemple) ou plus modérées (hiver plus doux en Europe lors d’une phase positive de la NAO), elles n’influent en aucun cas sur l’évolution climatique à long terme. Il n’est donc pas nécessaire d’approfondir davantage ce sujet pour répondre à notre problématique.


        La variation de l’activité solaire


    Il est évident que les cycles de variation solaire évoqués précédemment influent sur la température terrestre, le Soleil étant la première source d’énergie thermique à la surface de la planète. Par exemple, une relation entre la durée du cycle de Schwabe et la température à la surface depuis 1860 a été trouvée. Plus les cycles sont longs, moins l'activité du Soleil est importante et donc la constante solaire, c’est-à-dire la quantité d’énergie émise par le soleil, est moins importante, ce qui diminue la température de la Terre. En synthétisant les variations thermiques induites par les trois premiers cycles, on obtient le graphique suivant :



    On peut observer en rouge les variations thermiques induites par le cycle de Schwabe, d’une durée moyenne de 11 ans ; en rose celles induites par le cycle de Gleissberg, d’une durée maximale de 90 ans, en jaune celles induites par le cycle de Suess, d’une durée maximale de deux siècles. La courbe bleue représente la résultante des variations thermiques une fois les effets de ces trois cycles additionnés. Les minimas de cette courbe correspondent à ce que l’on appelle les « petits âges glaciaires ».


        L’activité volcanique


    Nous avons vu précédemment que lors d’une éruption volcanique massive, d’importantes quantités de dioxyde de soufre étaient éjectées dans la stratosphère. Elles s’y mélangent avec la vapeur d'eau présente pour former de l’acide sulfurique liquide (H2S04) et devenir aérosol. Ceux-ci absorbent et réfléchissent vers l'espace le rayonnement solaire, ce qui provoque une baisse de la température de la troposphère pouvant aller de 0.10°C à plus de 1°C comme ce fut le cas lors de beaucoup d'éruptions. Ce phénomène peut persister plusieurs années après l’éruption. Ce phénomène se détecte en premier lieu au niveau tropical puis s’étend jusqu’aux hautes latitudes.

    Par ailleurs, les aérosols d'acide sulfurique qui se forment dans la stratosphère accélèrent la destruction de la couche d'ozone. Par exemple, les années suivant l’éruption du Pinatubo en 1991, la cartographie de la couche d’ozone  indiquait des réductions de l’ozone plus importantes que les années précédentes aussi bien aux latitudes moyennes qu’aux hautes latitudes.


        L’effet de serre additionnel


    Nous n’évoquerons pas ici l’effet de serre naturel, étant donné son caractère relativement immuable au cours du temps. Néanmoins, l’évolution très rapide à l’échelle géologique de l’effet de serre additionnel (rappelons qu’il était quasi inexistant il y a plus de 250 ans) a des conséquences bien plus importantes.
    En effet, la température à la surface du globe augmente de façon très rapide. Depuis le début du XXe siècle, elle s'est accrue en moyenne de  0,6°C et pourrait encore augmenter de 1,4 à 5,8°C au courant du XXIe siècle. Cette hausse serait alors beaucoup plus importante que toutes celles survenues au cours des 10 000 dernières années. Un tel réchauffement, s'il peut paraître faible, se traduit, sur la même période, par une élévation de 10 à 20 cm du niveau moyen des océans par dilatation de l'eau et la fonte des glaciers polaires.
    Ces phénomènes remarquables que sont la pollution atmosphérique et l’accroissement de l’effet de serre sont eux même les facteurs d’autres phénomènes visibles ; nous pouvons ainsi mettre en évidence :

- Le Trou dans la couche d’ozone

    Le trou dans la couche d’ozone, observable depuis déjà un certain nombre d’année, ce localise uniquement au-dessus du pôle sud, au printemps, quand le soleil revient chaque année réchauffer les couches de la stratosphère refroidies à l'extrême pendant l'hiver. La couche d’ozone est alors réduite de façon importante, parfois jusqu'à 50%.
    Les glaciologues remarquent ainsi l’apparition de certains phénomènes spectaculaires : par exemple le recul relativement brutal de certaines iceshelves de la Péninsule Antarctique. Ces iceshelves sont des plate-formes de glace d’eau douce qui s’étendent sur la mer. Elles résultent des importantes chutes de neige, qui couvrent le continent d’une calotte de glace.
    Les autres conséquences attendues de l’affaiblissement de la couche d’ozone sont celles que provoque un excès d'ultraviolets : cancers de la peau, altérations graves des écosystèmes marins et terrestres.

- Le recul des glaciers est confirmé par le réchauffement climatique de ce dernier siècle. On remarque ainsi un significatif recul des glaciers sur toute la surface du globe, ainsi que l'accroissement de la dérive des icebergs et de la fragmentation des banquises.
 
- La multiplication des phénomènes extrêmes

    En effet l'accroissement de l'effet de serre et donc des températures, a donné lieu à une augmentation de phénomènes extrêmes. Ces phénomènes sont tous d’origines purement naturel, en revanche l’augmentation du nombre de leur manifestation est quant à lui d’origine humaine.
    Pour exemple, les Cyclones tropicaux sont de plus en plus visibles ces dernières années. Dans le monde, la période cyclonique s’étend de janvier à mars dans l’hémisphère sud et de juillet à octobre dans l’Atlantique nord. Par contre dans le nord-ouest du Pacifique et le nord de l’océan Indien, les cyclones frappent en toute saison en particulier de mai à novembre. Mais il s’avère que depuis l’apparition du réchauffement climatique, ces périodes sont beaucoup plus vaste. Ainsi, on dénombre désormais une moyenne de 90 à 100 cyclones par an, la zone la plus touchée étant le nord-ouest du Pacifique avec, en moyenne, 30 cyclones par an. Mais ces chiffres sont systématiquement revues à la hausse au fil des années.
    Les cyclones ne sont pas les seuls phénomènes de plus en plus présent sur Terre. En effet, on peu également parler des tempêtes tropicales dont le nombre et la force ne cesse de grandir.  On peut aussi parler des périodes de sécheresses exceptionnelles, comme celle de l’été 2003 qui a elle aussi touché en particulier l’Europe.

- La modification du Paysage

    Le climat sculpte le paysage par le biais de la chaleur, le froid, l'humidité, la lumière et le vent. Ainsi, les faibles précipitations comme les températures froides sont favorables à la présence de la toundra, restreignant ainsi la croissance de la végétation. Les précipitations abondantes permettant aux forêts conifériennes de s’établir et de croître.
    Dans les Maritimes, l'océan Atlantique adoucit le climat si bien que les hivers sont généralement longs et doux et les étés courts et frais. Ces conditions aident à la croissance des forêts.
    Autant d’exemples qui montrent l’implication du climat dans l’établissement du paysage. Que se passera t-il si notre climat change, par exemple, en se réchauffant ? Doit t-on craindre l’avancé des paysages désertiques, des sécheresses accrues, des incendies gigantesques... ? Probablement, de même que l’apparition, dans les régions tempérées, de saisons plus marquées, et donc une possible disparition des régions montagneuses ou des prairies humides.