Le forçage radiatif terrestre.

« Terminale 4. Activité notée en SVT : ____________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________ 2 ) - Expliquer les causes de l’augmentation du forçage radiatif depuis la révolution industrielle ( 1850 ). D’une part, le document 1 représente un diagramme linéaire des scénarios RCP ( pour « Representative Concentration Pathway » ), provenant du site internet Climate Chance.

On peut y voir quatre scénarios de trajectoire du forçage radiatif jusqu’à l’horizon 2100.

Dans ce document, on remarque que : - Tout d’abord, du début des années 1900, soit pendant la seconde révolution industrielle ( 1870 - 1910 ), la trajectoire du forçage radiatif stagnait en dessous du seuil des 0°C concernant l’augmentation moyenne de la température.

En d’autres termes, la température moyenne n’augmentait pas, et bien au contraire, elle avait même plutôt tendance à diminuer de –0,6°C par années.

Or, vers les années 1950, on remarque que la trajectoire du forçage radioactif augmente légèrement pour atteindre à peu près –0,3°C.

Donc, on peut en conclure que, des années 1900 jusqu’au années 1950, il y eu un ralentissement de la diminution de la température moyenne sur la surface du globe terrestre puisqu’elle est passée de –0,6°C à –0,3°C. - De plus, on remarque que, des années 1950 jusqu’au années 2000, ce ralentissement de la diminution de la température moyenne terrestre a progressivement été remplacé par une augmentation de la température moyenne du globe.

En effet, on est passé de –0,3°C en 1950 à 0,3°C en 2000.

Donc, on peut en dire qu’en 50 ans, la température moyenne ne diminue plus, elle a même augmenté de 0,6°C et elle est donc passée au dessus du seuil des 0°C. - En outre, on remarque que, des années 2000 jusqu’au années 2100, la trajectoire du forçage radiatif se décortique en 4 scénarios ( ce sont donc des prévisions des impacts climatiques à venir ).

Premièrement, le scénario le plus optimiste ( ici, en bleu ) se base sur un RCP de 2,6, soit une augmentation de la température moyenne terrestre de 1°C.

Ce scénario est le plus optimiste car il doit sûrement correspondre aux multiples engagements environnementaux ( diminution des gaz à effet de serre émises, réduction de la pollution atmosphérique, etc … ) que les différents États ont entrepris de respecter lors des précédentes conventions sur le climat ( « Conferences of the Parties » = COP ), et ce notamment pour essayer de limiter au maximum les impactes néfastes du réchauffement climatique.

Par ailleurs, ce scénario est représenté par « un plateau de 1°C », s’étalant des années 2050 jusqu’au années 2100.

Deuxièmement, le scénario un peu moins optimiste ( ici, en gris ) se base sur un RCP de 4,5, soit une augmentation de la température moyenne terrestre de 2°C.

Troisièmement, le scénario un peu plus pessimiste que le précédent ( ici, en orange ) se base sur un RCP de 6,0, soit une augmentation de la température moyenne terrestre d’environ 1/4. 2,5°C.

Et quatrièmement, le scénario clairement plus pessimiste ( ici, en rouge ) se base sur un RCP de 8,5, soit une augmentation de la température moyenne terrestre d’à peu près 4,2°C.

Ce scénario est le plus pessimiste car c’est sûrement celui où une grande majorité des engagements environnementaux que les différents États ont entrepris de respecter lors des précédentes conventions sur le climat n’ont pas été respectés, d’où cette violente accélération de l’augmentation de la température moyenne terrestre au cours du siècle, menant alors à un réchauffement climatique des plus dramatiques pour la planète. D’autre part, le document 2 représente un diagramme en bâtons empilés des composantes du forçage radiatif terrestre, provenant du site internet « Wikimedias ».

On peut donc y voir de quoi est composé le forçage radiatif terrestre en watt par mètre carré ( W/m2 ).

Dans ce document, on remarque que : - Tout d’abord, dans la catégorie des gaz à effet de serre, le forçage radiatif terrestre est composé de 1,62 W/m2 de dioxyde de carbone ( CO 2 ).

De plus, on remarque que, ici, le dioxyde de carbone est l’un de ses principaux composants.

En outre, on remarque aussi que le forçage radiatif terrestre est également composé de 0,46 W/m2 de méthane ( CH4 ), de 0,15 W/m2 de protoxyde d’azote ( N2O ), et de 0,35 W/m2 d’halocarbures.

Non seulement, en additionnant les données de cet ensemble de gaz à effet de serre, on s’aperçoit bien que ces gaz représentent l’équivalent de 0,96 W/m 2 de la composition du forçage radiatif terrestre ( 0,46 W/m2 + 0,15 W/m2 + 0,35 W/m2 = 0,96 W/m2 ≈ 1,00 W/m2 ).

Mais aussi, si l’on fait la somme de ces deux catégories de gaz au sein des gaz à effet de serre ( CO 2 + CH4 / N2O / halocarbures ), on s’aperçoit bien que ces gaz représentent l’équivalent de 2,58 W/m 2 de la composition du forçage radiatif terrestre ( 1,62 W/m2 + 0,96 W/m2 = 2,58 W/m2 ≈ 2,60 W/m2 ).

En bref, on remarque finalement que ces gaz à effets de serres sont donc les principaux responsables d’une augmentation en continue du forçage radiatif terrestre dans l’atmosphère de la Terre. - De plus, on remarque que le forçage radiatif terrestre est aussi composé d’ozone ( O 3 ).

Cet ozone se décompose en deux types d’ozone : l’ozone troposphérique et l’ozone stratosphérique.

L’ozone troposphérique représente 0,35 W/m2 de la composition du forçage radiatif terrestre, tandis que l’ozone stratosphérique lui représente –0,06 W/m2 de sa composition.

On peut donc en déduire qu’il y a un gain d’ozone troposphérique puisqu’il représente une donnée positive ( 0,35 W/m 2 ) de la composition du forçage radiatif terrestre, mais aussi qu’il y a une perte d’ozone stratosphérique puisqu’il représente une donnée négative ( –0,06 W/m2 ) de sa composition. - Par ailleurs, le forçage radiatif terrestre contient également des vapeurs d’eau stratosphériques issues du méthane ( CH4 ) dans sa composition.

Ces vapeurs d’eau représentent ainsi 0,08 W/m 2 de la composition du forçage radiatif terrestre, ce qui est minime. - Ensuite, la composition du forçage radiatif est aussi impactée par le processus de l’albédo.

L’albédo est un processus qui correspond au pouvoir réfléchissant d’une surface, c’est-à-dire au rapport du flux d’énergie lumineuse réfléchie au flux d’énergie lumineuse incidente.

Ce processus est alors caractérisé par deux types d’albédo : la suie sur la neige et l’utilisation des sols.

La suie sur la neige représente 0,10 W/m 2 de la composition du forçage radiatif terrestre, tandis que l’utilisation des sols, elle représente –0,19 W/m 2 de sa composition.

On peut donc en déduire qu’il y a un gain d’albédo grâce à la suie sur la neige puisqu’elle représente une donnée positive ( 0,10 W/m 2 ) de la composition du forçage radiatif terrestre, mais aussi qu’il y a une perte d’albédo à cause de l’utilisation des sols puisqu’elle représente une donnée négative ( – 0,19 W/m2 ) de sa composition. - En outre, dans la catégorie des aérosols, on remarque que les aérosols ont eux aussi un impact sur la composition du forçage radiatif terrestre.

Un aérosol, c’est un ensemble de fines particules, solides ou liquides, d’une substance chimique ou d’un mélange de substances, en suspension dans un milieu gazeux. 2/4. Cet ensemble est émis par les activités humaines ou naturelles ( comme par exemple, les volcans, ou bien encore, comme.... »