Changement climatique

Changement ou réchauffement climatique ?

Qu'est-ce que le réchauffement climatique :

Parler de réchauffement climatique a le mérite de la simplicité. Néanmoins, les effets ne se limitent pas à une simple hausse des températures : ils concernent aussi la modification du régime des pluies ou encore la fréquence et l’intensité d’événements extrêmes (vagues de chaleur, inondations, feux de forêt, ouragans, etc.) avec leur cortège d’effets graves sur la nature et sur les humains.

Pour cette raison, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec) préfère employer l’expression « changement climatique » (« climate change » en anglais).

Ces changements sont généralisés, observables du sommet de l’atmosphère jusqu’au fond des océans et des régions tropicales aux régions polaires. Ils s’intensifient et n’épargnent aucune région du monde.

En quoi consistent les changements climatiques ?

Les changements climatiques désignent les variations à long terme de la température et des modèles météorologiques. Il peut s’agir de variations naturelles, dues par exemple à celles du cycle solaire.

De nombreuses personnes pensent que les changements climatiques se traduisent principalement par des températures plus élevées. Pourtant, la hausse des températures n’est que le début de l’histoire. Comme la Terre est un système avec lequel tout est lié, un changement à tel ou tel endroit peut avoir des répercussions partout ailleurs.

Les observations de ces 40 dernières années :

Depuis les années 1800, les activités humaines constituent la cause principale des changements climatiques, essentiellement en raison de la combustion de combustibles fossiles comme le charbon, le pétrole et le gaz.

La combustion de combustibles fossiles génère des émissions de gaz à effet de serre qui agissent comme une couverture autour de la Terre, emprisonnant la chaleur du soleil et entraînant une hausse des températures.

Les émissions de dioxyde de carbone et de méthane, notamment, sont à l’origine des changements climatiques. Elles résultent par exemple de l’utilisation de l’essence pour alimenter les véhicules ou du charbon pour chauffer un bâtiment. Le défrichement des terres et des forêts peut également entraîner la libération de dioxyde de carbone. Les décharges d’ordures constituent une source importante d’émissions de méthane. Les secteurs de l’énergie, de l’industrie, des transports, de la construction ainsi que de l’agriculture et d’autres utilisations des terres figurent parmi les principaux émetteurs.

Les émissions des gaz à effet de serre continuent d’augmenter. En conséquence, la température à la surface du globe est actuellement supérieure de 1,1 °C par rapport à la température enregistrée dans les années 1800. La dernière décennie (2011-2020) a été la plus chaude jamais enregistrée.

Actuellement, les répercussions des changements climatiques sont notamment les suivantes : sécheresses intenses, pénuries d’eau, graves incendies, élévation du niveau de la mer, inondations, fonte des glaces polaires, tempêtes catastrophiques et déclin de la biodiversité.

En France, l'ONF s'alarme aussi : Comme ailleurs dans le monde, les espaces forestiers sont directement touchés par le réchauffement climatique.

Des biologistes anglais confirment ce que les mycologues et les amateurs constatent depuis plusieurs années en France. Le ré­chauffement est en train de modifier la pousse des champignons.

La cause du réchauffement : l’effet de serre additionnel :

L'effet de serre naturel :

La Terre reçoit le rayonnement du Soleil à raison de 340 watts/m2 au sommet de la haute atmosphère (c’est une moyenne, car l’équateur est davantage ensoleillé que les pôles). Environ 30 % de cette énergie est réfléchie par les nuages et par la glace des calottes polaires ou des banquises et des glaciers. Si nous vivions sur un astre sans atmosphère, le reste serait absorbé par la surface terrestre et entièrement réémis sous forme de rayonnement infrarouge en direction de l’espace. Heureusement, la Terre possède une atmosphère, laquelle contient des gaz, comme la vapeur d’eau ou le dioxyde de carbone (CO₂), qui sont à l’origine d’un « effet de serre » naturel. Ce phénomène est une analogie avec ce qui se passe dans une serre de jardinier (... et aussi dans la voiture d’un automobiliste imprudent) : à travers ses vitres, elle laisse passer la lumière solaire dans un sens, mais retient l’air chauffé dans le sens inverse. Certaines molécules présentes dans l’atmosphère (eau, dioxyde de carbone, méthane) ont la capacité d’absorber le rayonnement infrarouge terrestre et de le réémettre dans toutes les directions, y compris vers la surface de notre planète. Grâce à ces gaz dits « à effet de serre » (GES), la température moyenne sur Terre est de +15 °C ; sans eux, elle serait de... -18 °C ! Leur rôle a donc été bénéfique dans l’apparition et l’essor de la vie.

Sources

U.S. Energy information administration

L'action humaine sur l'effet de serre (effet de serre additionnel) :

Depuis la révolution industrielle, l’humanité ajoute ses propres émissions de gaz à effet de serre à celles de la nature. Ce « bonus » a tout changé. Dans son rapport publié en août 2021, le Giec n’a jamais été aussi catégorique : « Sans équivoque, l’influence humaine a réchauffé l’atmosphère, les océans et les terres » Cet effet de serre additionnel est la seule cause du réchauffement climatique. Il s’explique par la croissance économique et démographique des pays développés et émergents. Il s’accélère fortement à partir de 1950 et est surtout lié à l’emploi des combustibles fossiles que sont le charbon, le pétrole et le gaz naturel, générateurs de CO₂..

Comment la science a-t-elle établi la connaissance du réchauffement climatique ?

L'observation :

Pour établir avec certitude que l’atmosphère se réchauffe, les spécialistes ont mesuré avec précision des dizaines d’indicateurs tels que la composition en gaz des glaces en Antarctique, la nature des pollens dans les tourbières ou la densité des squelettes de foraminifères — de minuscules animaux marins — au fond des océans. Ce travail de fourmi a permis de reconstruire la courbe de la température moyenne de l’atmosphère jusqu’à 800 000 ans dans le passé. *

Les mathématiques :

Cette certitude s’appuie aussi sur des modèles climatiques. On désigne ainsi des outils mathématiques capables de répliquer sur ordinateur le fonctionnement du système Terre. Ils sont de complexité variable, mais les plus performants comptent des dizaines de milliers de lignes de code informatique. Ils sont « moulinés » par des supercalculateurs et savent reproduire les subtiles interactions et rétroactions entre l’atmosphère, les océans, la végétation, etc. Sans eux, les climatologues ne pourraient pas tester leurs hypothèses, en particulier sur le passé. Or, les modèles ne parviennent pas à reproduire l’évolution des températures enregistrées depuis 1850 en ne prenant en compte que les facteurs naturels (variations de l’intensité du Soleil, effets du volcanisme). Comme l’indique la courbe ci-dessous, seule l’intégration des émissions de GES d’origine humaine permet aux ordinateurs de « coller » aux données mesurées.

Source :

Rapport du GIEC "climate change 2021 : the physical science basis". Résumé pour les décideurs page 6.

Changement climatique et forets :

les rôles de la foret :

Les espaces forestiers sont directement touchés par le réchauffement climatique. Cependant, ils sont aussi d’excellents alliés pour y faire face. Au-delà des services qu'elle rend en matière d'habitat pour une large diversité d'espèces, de protection des sols, de production de bois… La forêt joue aussi un rôle essentiel dans la lutte contre la hausse des températures, par le piégeage du carbone de l'atmosphère.

Quelles sont les essences les plus concernées par le réchauffement climatique en forêt ?

Toutes les essences sont aujourd'hui concernées. Toutefois, certaines sont plus touchées et subissent des crises sanitaires. Par exemple, les épicéas, sensibles à la sécheresse, sont les grandes victimes d'une épidémie de scolytes. Ces insectes se développent après des tempêtes ou, comme en 2019, après une sécheresse, quand les arbres sont fragilisés et plus vulnérables face aux attaques des ravageurs. Les scolytes en profitent et pullulent jusqu'à former des populations suffisantes pour attaquer aussi des arbres sains. C’est une des raisons de ces épisodes de crise où des pans entiers de forêts sont ravagés.

Ces dernières années, de plus en plus de sécheresses exceptionnelles ont été observées :

L'augmentation de la température moyenne annuelle d'ici à la fin du siècle pourrait varier entre + 1,5°C à + 5°C selon les scénarios. Il est d’autant plus difficile de prédire l’ampleur que pourront prendre des phénomènes exceptionnels tels que des vagues de chaleur ou des sécheresses. On sait cependant qu’ils devraient devenir plus fréquents : c’est ce qu’on a vu déjà au cours des 30 dernières années.

Le réchauffement global des températures s’observe aussi en hiver. Les hivers sont plus doux. Pour les arbres, les conséquences sont importantes, car toute la biodiversité des écosystèmes forestiers est calée par rapport au rythme des saisons. Avec les bouleversements météorologiques, ce rythme change et entraine de nombreux impacts sur l'environnement.

Changement climatique et monde fongique :

mycologie et végétaux :

De nombreux champignons tissent des relations complexes avec les arbres, rythmées par un dialogue moléculaire variable avec le temps (mycorhize et symbiose). Le mycélium s’associe avec les racines de l’arbre pour former un organe mixte, la mycorhize. Ces échanges contrôlent le transfert de composés carbonés de l’arbre au champignon et d’éléments minéraux du sol du champignon vers l’arbre. L’arbre hôte contrôle ainsi la reproduction du champignon et la formation de son sporophore. Difficile ainsi de s’intéresser à la biodiversité fongique en faisant abstraction des arbres présents. Les champignons sont les architectes de la forêt. Leurs biologies sont étroitement liées.

Mycologie et forêt :

Il a été précisé plus haut, le réchauffement climatique est déjà visible sur les forêts : Dépérissement des épicéas, dépérissement des hêtres, migration des chenilles processionnaires, dépérissement des chênes...

Les feuilles tombent de plus en plus tard et on observe une intensification du stress hydrique. Une hausse des températures modifiera très probablement les processus des cycles et des nutriments du sol.

Des chercheurs ont modélisé l’évolution des symbioses mycorhiziennes et leur répartition sur la planète d'ici à 2070. Les simulations montrent une perte de 10 % des arbres à ectomycorhizes. Vu le rôle de ces symbioses dans la séquestration du carbone dans le sol, cela entraînera une augmentation du carbone dans le sol et une modification du cycle géochimique.

Mycologie et médecine :

Le réchauffement climatique accélère la prolifération de champignons mortels. De nouvelles infections fongiques pourraient bientôt menacer l’humanité, d’après plusieurs études. L’augmentation de la température favoriserait la prolifération et la résistance de champignons susceptibles de nuire à la santé de l’homme.

On peut citer l’exemple de Candida auris, un champignon pathogène mortel qui se répand de plus en plus à travers le monde à la faveur du réchauffement climatique.

Bon nombre de champignon ne survivent pas aux températures du corps humain, heureusement pour nous. Mais la hausse du mercure finira par pousser des champignons à augmenter leur zone de restriction thermique et ainsi nous infecter plus facilement.

Mycologie et phytopathologie :

la chalarose du frêne, une maladie d’origine fongique. Fortement affecté par un virulent champignon pathogène, le frêne commun (Fraxinus excelsior) se meurt en Europe. Le changement climatique risque certes de modifier la répartition du frêne en Europe dans l’avenir, mais aussi modifier les interactions entre le pathogène et son hôte et donc atténuer les effets de la maladie. Le champignon s’avère physiologiquement intolérant à une augmentation de la température. Pour un réchauffement supérieur à 2,5 °C , une quasi-disparition du pathogène pourrait se produire en l’an 2080 en France.

La phyllosphère désigne la partie foliaire des plantes. Ces feuilles abritent de nombreuses espèces fongiques sous formes de levures, de champignons filamenteux ou de spores en dormance. Ces organismes vivent soit sur la feuille (épiphyte) ou dans le tissu foliaire (endophyte). Certaines espèces améliorent la résistance des plantes aux attaques des herbivores par production d’alcaloïdes, en occupant le terrain pour limiter les infections par d’autres champignons pathogènes, en augmentant la résistance aux stress environnementaux.

Les conditions climatiques à la surface des feuilles sont très variables. En fonction des épisodes de pluie on peut s’attendre à ce qu’un changement climatique ait un effet sur ces communautés fongiques et modifie les tolérances climatiques d’une plante, et par conséquent, sa capacité à s’adapter à de nouvelles conditions environnementales.

Certains résultats suggèrent que le réchauffement peut avoir une incidence sur l’abondance des espèces fongiques de la phyllosphère, y compris sur des espèces pathogènes latentes.

De façon générale, le réchauffement climatique aura certes un rôle non négligeable dans l’émergence de nouvelles maladies (sans oublier d’y ajouter le phénomène aggravant lié aux déplacements). Ce phénomène aura un rôle sur la distribution et la répartition des maladies.

Quelques observations :

Dans le sud de l'Angleterre, la durée de fructification des champignons a doublé en cinquante ans (Alan-Christopher Gange, de l'université de Londres, et son équipe (Science, 6 avril 2007). Des changements s'amorcent aussi en France. Ainsi, la production de champignons n'a pas augmenté, mais s'est décalée vers la fin de saison en raison des sécheresses.

750.000 données concernant des champignons en Autriche, Grande-Bretagne, Norvège et Suisse indiquent que non seulement la saison se prolonge continuellement dans ces pays, mais aussi qu’elle se décale pour devenir plus tardive. L’équipe explique cette tendance par des températures plus élevées et des phases végétatives en général plus longues», détaille l’institut suisse de recherche sur la forêt, la neige et le paysage, partie prenante de l’étude.

Une étude norvégienne portant sur la période 1940-2006 montre que la période de fructification a considérablement changé au cours de cette période, avec un retard moyen de fructification depuis 1980 de 12,9 jours. Les espèces à fructifications précoces connaissent un retard plus important que ceux à fructifications tardives. Il existerait également une tendance géographique à une fructification plus précoce dans les parties septentrionales et continentales de la Norvège que dans les parties plus méridionales. Ces changements dans la phénologie automnale des champignons coïncident avec l’extension de la saison de croissance causée par le réchauffement climatique global.

Des biologistes anglais ont montré que le réchauffement est en train de modifier la pousse des champignons. L’étude des inventaires mycologiques réalisés dans le sud de l’Angleterre montre un allongement significatif de la période de fructification.« Dans les années 1950, elle s’étalait en moyenne sur un peu plus de trente-trois jours mais elle a doublé au cours de la dernière décennie, dépassant soi­xante-quatorze jours », précisent Alan-Christopher Gange, de l’université de Londres. De même, l’augmentation des pluies automnales et des températures d’arrière-saison s’est accompagnée d’un recul des dates de fructification des espèces les plus tardives (+ 7,5 jours tous les dix ans). « Tout change très rapidement », souligne Jean Garbaye, microbiologiste à l’Inra (Nancy). Ce qui se passe chez les champignons est lié aux changements intervenus chez les arbres qui poussent aujourd’hui plus vite en raison de l’augmentation du CO2 et des températures. « Plusieurs espèces fructifient deux fois dans l’année », avance même Alan-Christopher Gange. Une partie des champignons profite du surplus de sève des arbres, les autres des masses supplémentaires de feuilles tombées au sol. L’étude anglaise correspond à certaines constatations empiriques des mycologues français.

Le réchauffement climatique va modifier la diversité des champignons dans le sol, notamment sur les sites froids, conclut une étude suisse de l’institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage. Pendant six ans et grâce à des câbles de chauffage, des chercheurs ont réchauffé de 4°C le sol de 20 parcelles de la forêt sur le Stillberg à Davos (GR), une température qui correspond au réchauffement attendu d’ici à 2070. Certaines espèces ont pratiquement disparu alors que d’autres, comme le lactaire roux, ont profité du réchauffement et sont devenues plus fréquentes.

Et dans nos Pyrénées ?

Téléchargez le rapport complet de l'Observatoire Pyrénéen du Changement Climatique en cliquant sur le lien ci-dessous :