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Chapitre 10: Changements dans la couverture terrestre et la biogéochimie terrestre
Les changements dans l'utilisation des terres et la couverture des terres attribuables aux activités humaines produisent des changements physiques dans l'albédo de la surface terrestre, la chaleur latente et sensible et les concentrations atmosphériques d'aérosols et de gaz à effet de serre. On a récemment estimé que les effets combinés de ces changements représentaient 40% ± 16% du forçage radiatif global causé par l'homme entre 1850 et aujourd'hui (degré de confiance élevé). Au cours des dernières décennies, l'utilisation des terres et les changements de la couverture terrestre ont transformé la biosphère terrestre (sol et plantes) en «puits» de carbone (extraction du carbone de l'atmosphère), qui a progressivement augmenté depuis 1980 (confiance élevée). En raison de l'incertitude sur la trajectoire de la couverture terrestre, la possibilité que la terre devienne une source nette de carbone ne peut pas être exclue (confiance très élevée).
Principale conclusion 2
Les changements climatiques et les changements induits dans la fréquence et l'ampleur des événements extrêmes (sécheresses, inondations et vagues de chaleur, par exemple) ont entraîné d'importants changements dans la structure des communautés végétales et des effets ultérieurs sur la biogéochimie des écosystèmes terrestres. Les incertitudes quant à la façon dont le changement climatique affectera le changement de la couverture terrestre rendent difficile la projection de l'ampleur et du signe des rétroactions climatiques futures à partir des changements de la couverture terrestre (niveau de confiance élevé).
Principale conclusion 3
Depuis 1901, les moyennes régionales du nombre consécutif de jours sans gel et de la durée de la saison de croissance correspondante ont augmenté pour les sept régions contiguës des États-Unis utilisées dans cette évaluation. Cependant, il y a une variabilité importante à plus petite échelle, certains endroits présentant des diminutions de quelques jours jusqu'à une à deux semaines. La productivité des plantes n'a pas augmenté proportionnellement à l'augmentation du nombre de jours sans gel ou à la saison de croissance plus longue en raison des seuils de température spécifiques à la plante, de la dépendance des plantes et des pollinisateurs. Les conséquences futures des changements dans la saison de croissance de la productivité des plantes sont incertaines.
Principale conclusion 4
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| Cette représentation graphique résume les interactions terre-atmosphère découlant des contributions naturelles et anthropiques de l'utilisation des terres et du changement de la couverture terrestre (LULCC) au forçage radiatif. Les émissions et la séquestration du carbone et des flux d'oxydes d'azote, d'aérosols et d'eau présentés ici ont été utilisées pour calculer le forçage radiatif net de LULCC. (Source de l'illustration : Ward et al., 2014). |
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| Les contributions au forçage radiatif (RF) anthropique, séparées par les sources d'occupation des sols et de changement de couverture terrestre (LULCC) et non LULCC (respectivement en vert et marron), sont décomposées par élément atmosphérique en 2010 dans ce diagramme, en utilisant l'année 1850 comme référence. Les contributions anthropogéniques totales de RF par composante atmosphérique (voir aussi l'illustration 2.3) sont présentés à titre de comparaison (barres jaunes). Les barres d'erreur représentent les incertitudes pour les RF anthropiques totales (barres jaunes) et pour les composantes LULCC (barres vertes). Les barres SUM indiquent le RF net lorsque tous les agents de forçage anthropiques sont combinés. (Source de l'illustration : Ward et al., 2014). |
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| a) Changements observés dans la longueur de la saison sans gel par région, où la saison sans gel est définie comme le nombre de jours entre le dernier printemps et la première occurrence d'une température minimale égale ou inférieure à 32°F (0°C). Ce changement s'exprime par la variation du nombre moyen de jours sans gel entre 1986 et 2015 par rapport à 1901-1960. b) Changements prévus de la durée de la saison sans gel au milieu du siècle (2036-2065 par rapport à 1976-2005) dans le scénario supérieur (RCP8.5). En gris les zones qui ne devraient pas connaître de gel dans plus de 10 des 30 années (Source de l'illustration : (a) mise à jour de Walsh et al 2014. (b) NOCE NCEI et CICS-NC, source de données: ensemble de données LOCA) . |
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| La durée de la saison de croissance dans les 48 États contigus par rapport à une moyenne à long terme (1895-2015), où la « saison de croissance » est définie par un seuil de température minimale quotidienne de 41°F (5°C). Pour chaque année, la ligne représente le nombre de jours plus courts ou plus longs que la moyenne à long terme. La ligne a été lissée en utilisant une moyenne mobile de 11 ans. Le choix d'une moyenne à long terme différente pour la comparaison ne changerait pas la forme des données au fil du temps. (Source de l'illustration : Kunkel 2016). |
Chapitre 11: Les changements dans l'Arctique et leurs effets sur l'Alaska et le reste des États-Unis
Les températures moyennes annuelles de l'air près de la surface en Alaska et dans l'Arctique ont augmenté au cours des 50 dernières années à un rythme plus de deux fois plus rapide que la température moyenne mondiale (confiance très élevée).
Principale conclusion 2
La hausse des températures du pergélisol en Alaska fait fondre celui-ci et le rend plus discontinu (i.e. épisodique) ; ce processus libère du dioxyde de carbone et du méthane supplémentaires, ce qui entraîne une rétroaction amplificatrice et un réchauffement supplémentaire (niveau de confiance élevé). L'ampleur globale de la rétroaction entre le pergélisol et le carbone est incertaine. Cependant, il est clair que ces émissions peuvent compromettre la capacité de limiter les augmentations de température à l'échelle mondiale.
Principale conclusion 3
La perte de glaces terrestres et marines de l'Arctique observée au cours des trois dernières décennies se poursuit, s'accélérant dans certains cas (très haut niveau de confiance). Il est pratiquement certain que les glaciers de l'Alaska ont perdu de la masse au cours des 50 dernières années, chaque année depuis 1984 montrant une masse annuelle moyenne de glace inférieure à celle de l'année précédente. Sur la base des données gravitationnelles des satellites, la perte moyenne de masse de glace du Groenland était de -269 Gt par an entre avril 2002 et avril 2016, s'accélérant ces dernières années (degré de confiance élevé). Depuis le début des années 1980, la moyenne annuelle de la glace de mer arctique a diminué de 3,5% à 4,1% par décennie, s'est amincie de 4,3 à 7,5 pieds (1,3m à 2,3m) et a commencé à fondre au moins 15 jours de plus chaque année. L'étendue des glaces de mer en septembre a diminué de 10,7% à 15,9% par décennie (très haut niveau de confiance). La perte de glace à l'échelle de l'Arctique devrait se poursuivre tout au long du XXIe siècle, ce qui se traduira vraisemblablement par des étés tardifs sans glace de mer dans les années 2040 (très haut niveau de confiance).
Principale conclusion 4
Il est très probable que les activités humaines ont contribué au réchauffement de la température de surface arctique, à la perte de glace de mer, à la perte de masse des glaciers et au déclin de l'épaisseur de la neige dans l'hémisphère nord (degré de confiance élevé).
Principale conclusion 15
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| L'étendue et l'âge de la banquise en septembre sont indiqués pour (a) 1984 et (b) 2016, illustrant des réductions importantes de l'étendue de la glace de mer et de l'âge (épaisseur). Le graphique à barres en bas à droite de chaque panneau illustre la surface de glace de mer (unité: million de km2) couverte dans chaque catégorie d'âge (> 1 an), et les barres vertes représentent la valeur maximale pour chaque tranche d'âge. L'année 1984 est représentative des caractéristiques de la banquise de septembre au cours des années 1980. Les années 1984 et 2016 sont sélectionnées comme paramètres dans la série chronologique ; un film de la série chronologique complète est disponible à l'adresse svs.gsfc.nasa.gov. (c) Indique la tendance de l'étendue spatiale de la glace de mer dans l'Arctique de 1979 à 2016 pour septembre (unité : million mi2). [Source de l'illustration : Panneaux (a), (b) : NASA Science Visualization Studio ; données : Tschudi et al. 2016 ; Données du panel (c) : Fetterer et al. 2016]. |
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| Une tendance de 35 ans de la durée de la fonte de la glace de mer arctique, en jours par décennie, à partir des observations satellitaires à micro-ondes passives, illustrant que la saison des glaces de mer s'est raccourcie de plus de 60 jours au cours des 30 dernières années. (Source de l'illustration : adapté de Parkinson 2014). |
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| Série temporelle du bilan massique cumulatif (unités : kg / m2) dans cinq régions arctiques et pour le Pan-Arctique du Service mondial de surveillance des glaciers (WGMS, Wolken et al., lignes pleines, axe y à gauche), plus perte de masse glaciaire de l'Alaska observée à partir de la NASA GRACE (tirets bleus, axe y à droite). (Source : Harig et Simons 2016 et Wolken et al., 2016 ; © American Meteorological Society, utilisée avec permission.) |
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| Deux photographies nord-américaines du glacier Muir, dans le sud-est de l'Alaska, extraites d'une station photographique de Glacier Bay en 1941 et en 2004. La répétition de la photographie du US Geological Survey permet de suivre les changements glaciaires, ce qui montre qu'entre 1941 et 2004 Muir Glacier a reculé de plus de 4 miles au nord-ouest et hors de vue. Le glacier Riggs (en vue), un affluent du glacier Muir, a reculé de près de 0,37 milles et a rétréci de plus de 0,16 milles. Les photographies illustrent également un changement important dans le type de surface entre 1941 et 2004, car la roche nue au premier plan a été remplacée par une végétation dense (source: USGS 2004). |
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| Séries chronologiques des températures annuelles moyennes du pergélisol (unités: °F) à diverses profondeurs allant de 39 à 65 pieds (1977 à 2015) à divers endroits de l'Alaska, y compris la région continue du pergélisol du versant nord (couleurs violet / bleu / vert) et le pergélisol discontinu (couleurs orange / rose / rouge) en Alaska et dans le nord-ouest du Canada. Les lignes pleines représentent les tendances linéaires dessinées pour mettre en évidence que les températures du pergélisol se réchauffent plus rapidement dans les régions de pergélisol côtières plus froides que dans les régions intérieures plus chaudes. (Source de l'illustration : adapté de Romanovsky et al., 2016 ; © American Meteorological Society, utilisé avec permission.) |
A suivre dans un prochain billet.
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