Changements climatiques 2013 : les éléments scientifiques

La contribution du Groupe de travail I au cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (RE5) examine de nouveaux éléments concernant le changement climatique sur la base de nombreuses analyses scientifiques indépendantes, d’observations du système climatique, d’archives paléoclimatiques, les études théoriques des processus climatiques jusqu’aux simulations à l’aide de modèles climatiques. Elle s’appuie sur la contribution du Groupe de Travail I au quatrième Rapport d’Evaluation du GIEC (RE4), et incorpore de nouveaux résultats de recherches obtenus depuis. Composante du cinquième cycle d’évaluation, le rapport Spécial sur la gestion des Risques d’événements EXtrêmes pour l’adaptation au changement climatique (SREX) représente un socle d’informations important sur les changements d’extrêmes météorologiques et climatiques.

Le présent Résumé à l’intention des Décideurs (RiD) suit la structure du rapport du Groupe de travail I. Ce texte s’accompagne d’une mise en exergue des principales conclusions qui, rassemblées, fournissent un résumé concis. L’introduction des principales sections se présente sous la forme d’un bref paragraphe en italique, qui souligne les bases méthodologiques de l’évaluation.

Le degré de certitude des principaux résultats présentés dans ce rapport s’appuie sur les évaluations de la compréhension scientifique sous-jacente par les équipes de rédaction et est exprimé par un niveau de confiance qualitatif (de très faible à très élevé) et, lorsque c’est possible, quantifié en termes de probabilités (extrêmement improbable à extrêmement probable). La confiance dans la validité d’un résultat se fonde sur le type, la quantité, la qualité et la cohérence des éléments correspondants (par exemple : données, compréhension d’un mécanisme, théorie, modèles, avis d’experts) et le niveau d’accord¹ sur ce résultat. Les estimations probabilistes de mesures quantifiées de l’incertitude d’un

résultat, se fondent sur l’analyse statistique d’observations ou de résultats de modèles, ou les deux, et l’avis d’experts². Le cas échéant, les résultats sont également formulés sous forme d’énoncés des faits, sans recourir à des qualificatifs d’incertitude.

Le réchauffement du système climatique est sans équivoque, et depuis les années 1950, beaucoup des changements observés sont sans précédent sur les dernières décennies à millénaires. L’atmosphère et l’océan se sont réchauffés, l’étendue et le volume des neiges et glaces ont diminué et le niveau des mers s’est élevé, et les concentrations des gaz à effet de serre ont augmenté.

Chacune des trois dernières décennies a été successivement plus chaude à la surface de la Terre que toutes les décennies précédentes depuis 1850. Dans l’hémisphère nord, la période 1983–2012 a probablement été la période de 30 ans la plus chaude des 1400 dernières années (degré de confiance moyen).

Le réchauffement océanique constitue l’essentiel de l’augmentation de la quantité d’énergie emmagasinée au sein du système climatique et représente plus de 90% de l’énergie accumulée entre 1971 et 2010 (degré de confiance élevé). Il est pratiquement certain que l’océan superficiel (0−700 m) s’est réchauffé entre 1971 et 2010, et il s’est probablement réchauffé entre les années 1870 et 1971.

Sur les deux dernières décennies, la masse des calottes glaciaires a diminué, les glaciers de pratiquement toutes les régions du globe ont continué à reculer, et les étendues de la banquise arctique et du manteau neigeux de printemps de l’hémisphère nord ont diminué (degré de confiance élevé).

Depuis le milieu du XIX^e siècle, le taux d’élévation du niveau moyen des mers est supérieur au taux moyen des deux derniers millénaires (degré de confiance élevé). Le niveau moyen des mers s’est élevé de 0,19 [0,17 à 0,21] m au cours de la période 1901−2010.

Les concentrations atmosphériques du dioxyde de carbone (CO₂), du méthane et de l’oxyde nitreux ont augmenté pour atteindre des niveaux sans précédent depuis au moins 800000 ans. La concentration du CO₂ a augmenté de 40% depuis l’ère préindustrielle. Cette augmentation s’explique en premier lieu l’utilisation de combustibles fossiles, et en second lieu par des émissions nettes dues à des changements d’utilisation des sols. L’océan a absorbé environ 30% des émissions anthropiques de dioxyde de carbone, entraînant une acidification des océans.

Le forçage radiatif anthropique total est positif et a conduit à une absorption nette d’énergie par le système climatique. La plus grande contribution à ce forçage radiatif est l’augmentation de la concentration atmosphérique du CO₂ depuis 1750.

L’influence humaine sur le système climatique est sans équivoque. Elle est évidente en ce qui concerne l’augmentation des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, le forçage radiatif positif, le réchauffement observé, et la compréhension du système climatique.

Les modèles climatiques se sont améliorés depuis le RE4. Les modèles reproduisent les configurations et tendances de température observées à l’échelle des continents sur plusieurs décennies, y compris le réchauffement rapide observé depuis le milieu du XX^e siècle et le refroidissement suivant immédiatement les éruptions volcaniques majeures (très haut degré de confiance).

Les études du changement de température, des rétroactions climatiques et des changements de bilan énergétique de la Terre, effectuées à partir d'observations et de modèles, apportent des éléments fiables dans l’amplitude du réchauffement de la planète en réponse au forçage passé et futur.

L’influence humaine a été détectée dans le réchauffement de l’atmosphère et de l’océan, les changements du cycle de l’eau planétaire, la fonte des neiges et glaces, l’élévation du niveau marin moyen, et la modification de certains extrêmes climatiques. Il existe plus de confiance dans ce résultat depuis le RE4. Il est extrêmement probable que l’influence humaine a été la cause principale du réchauffement observé depuis le milieu du XX^e siècle.

De nouvelles émissions de gaz à effet de serre impliqueront une poursuite du réchauffement et des changements affectant toutes les composantes du système climatique. Limiter le changement climatique demandera une réduction significative et durable des émissions de gaz à effet de serre.

Le changement de la température moyenne du globe en surface pour la fin du XXI^e dépassera probablement 1,5°C relativement à 1850-1900 pour tous les scénarios RCP sauf pour le scénario RCP2.6. Il est probable qu’il dépassera 2°C pour les scénarios RCP6.0 et RCP8.5, et il est plus probable qu’improbable qu’il dépasse 2°C pour le scénario RCP4.5. Le réchauffement se poursuivra au-delà de 2100 pour tous les scénarios RCP à l’exception du RCP2.6. Le réchauffement continuera à présenter de la variabilité interannuelle à décennale et ne sera pas uniforme d’une région à l’autre.

Les changements concernant le cycle de l’eau mondial en réponse au réchauffement sur le XXI^e siècle ne seront pas uniformes. Le contraste de précipitation entre régions humides et régions sèches, et entre saisons humides et saisons sèches augmentera, bien qu’il puisse exister des exceptions régionales (degré de confiance élevé).

L’océan global continuera à se réchauffer au cours du XXI^e siècle. De la chaleur sera absorbée à la surface et pénètrera jusqu’à l’océan profond, affectant la circulation océanique.

Il est très probable qu’au cours du XXI^e siècle, l’étendue de la couverture de banquise arctique, et son épaisseur, continueront à diminuer, de même que l’étendue du manteau neigeux de l’hémisphère Nord au printemps, en lien avec le réchauffement des températures. Le volume des glaciers continuera à diminuer.

Le niveau moyen des mers continuera à s’élever au cours du XXI^e siècle. La vitesse d’élévation du niveau des mers dépassera très probablement la vitesse observée sur la période 1971–2010 pour tous les scénarios RCP, en raison du réchauffement accru des océans et de l’augmentation de perte de masse des glaciers et des calottes glaciaires.

Le changement climatique affectera les processus liés au cycle du carbone d’une manière qui accélèrera l’accroissement du CO₂ atmosphérique (degré de confiance élevé). La poursuite de l’absorption de carbone par l’océan augmentera son acidification.

Le total des émissions de CO₂ cumulées déterminent dans une large mesure la moyenne globale du réchauffement en surface vers la fin du XXI^e siècle et au-delà. La plupart des caractéristiques du changement climatique persisteront pendant plusieurs siècles même si les émissions de CO₂ sont arrêtées. L’inertie du changement climatique est considérable, de l’ordre de plusieurs siècles, et elle est due aux émissions de CO₂ passées, présentes et futures.

The Working Group I contribution to the IPCC's Fifth Assessment Report (AR5) considers new evidence of climate change based on many independent scientific analyses from observations of the climate system, paleoclimate archives, theoretical studies of climate processes and simulations using climate models. It builds upon the Working Group I contribution to the IPCC’s Fourth Assessment Report (AR4), and incorporates subsequent new findings of research. As a component of the fifth assessment cycle, the IPCC Special Report on Managing the Risks of Extreme Events to Advance Climate Change Adaptation (SREX) is an important basis for information on changing weather and climate extremes.

This Summary for Policymakers (SPM) follows the structure of the Working Group I report. The narrative is supported by a series of overarching highlighted conclusions which, taken together, provide a concise summary. Main sections are introduced with a brief paragraph in italics which outlines the methodological basis of the assessment.

The degree of certainty in key findings in this assessment is based on the author teams’ evaluations of underlying scientific understanding and is expressed as a qualitative level of confidence (from very low to very high) and, when possible, probabilistically with a quantified likelihood (from exceptionally unlikely to virtually certain). Confidence in the validity of a finding is based on the type, amount, quality, and consistency of evidence (e.g., data, mechanistic understanding, theory, models, expert judgment) and the degree of agreement¹. Probabilistic estimates of quantified measures of uncertainty in a finding are based on statistical analysis of observations or model results, or both, and expert judgment². Where appropriate, findings are also formulated as statements of fact without using uncertainty qualifiers.

Warming of the climate system is unequivocal, and since the 1950s, many of the observed changes are unprecedented over decades to millennia. The atmosphere and ocean have warmed, the amounts of snow and ice have diminished, sea level has risen, and the concentrations of greenhouse gases have increased.

Each of the last three decades has been successively warmer at the Earth’s surface than any preceding decade since 1850. In the Northern Hemisphere, 1983–2012 was likely the warmest 30-year period of the last 1400 years (medium confidence).

Ocean warming dominates the increase in energy stored in the climate system, accounting for more than 90% of the energy accumulated between 1971 and 2010 (high confidence). It is virtually certain that the upper ocean (0−700 m) warmed from 1971 to 2010, and it likely warmed between the 1870s and 1971.

Over the last two decades, the Greenland and Antarctic ice sheets have been losing mass, glaciers have continued to shrink almost worldwide, and Arctic sea ice and Northern Hemisphere spring snow cover have continued to decrease in extent (high confidence).

The rate of sea level rise since the mid-19^th century has been larger than the mean rate during the previous two millennia (high confidence). Over the period 1901–2010, global mean sea level rose by 0.19 [0.17 to 0.21] m.

The atmospheric concentrations of carbon dioxide (CO₂), methane, and nitrous oxide have increased to levels unprecedented in at least the last 800,000 years. CO₂ concentrations have increased by 40% since pre-industrial times, primarily from fossil fuel emissions and secondarily from net land use change emissions. The ocean has absorbed about 30% of the emitted anthropogenic carbon dioxide, causing ocean acidification.

Total radiative forcing is positive, and has led to an uptake of energy by the climate system. The largest contribution to total radiative forcing is caused by the increase in the atmospheric concentration of CO₂ since 1750.

Human influence on the climate system is clear. This is evident from the increasing greenhouse gas concentrations in the atmosphere, positive radiative forcing, observed warming, and understanding of the climate system.

Climate models have improved since the AR4. Models reproduce observed continental-scale surface temperature patterns and trends over many decades, including the more rapid warming since the mid-20^th century and the cooling immediately following large volcanic eruptions (very high confidence).

Observational and model studies of temperature change, climate feedbacks and changes in the Earth’s energy budget together provide confidence in the magnitude of global warming in response to past and future forcing.

Human influence has been detected in warming of the atmosphere and the ocean, in changes in the global water cycle, in reductions in snow and ice, in global mean sea level rise, and in changes in some climate extremes. This evidence for human influence has grown since AR4. It is extremely likely that human influence has been the dominant cause of the observed warming since the mid-20^th century.

Continued emissions of greenhouse gases will cause further warming and changes in all components of the climate system. Limiting climate change will require substantial and sustained reductions of greenhouse gas emissions.

Global surface temperature change for the end of the 21^st century is likely to exceed 1.5°C relative to 1850 to 1900 for all RCP scenarios except RCP2.6. It is likely to exceed 2°C for RCP6.0 and RCP8.5, and more likely than not to exceed 2°C for RCP4.5. Warming will continue beyond 2100 under all RCP scenarios except RCP2.6. Warming will continue to exhibit interannual-to-decadal variability and will not be regionally uniform.

Changes in the global water cycle in response to the warming over the 21^st century will not be uniform. The contrast in precipitation between wet and dry regions and between wet and dry seasons will increase, although there may be regional exceptions.

The global ocean will continue to warm during the 21^st century. Heat will penetrate from the surface to the deep ocean and affect ocean circulation.

It is very likely that the Arctic sea ice cover will continue to shrink and thin and that Northern Hemisphere spring snow cover will decrease during the 21^st century as global mean surface temperature rises. Global glacier volume will further decrease.

Global mean sea level will continue to rise during the 21^st century. Under all RCP scenarios the rate of sea level rise will very likely exceed that observed during 1971–2010 due to increased ocean warming and increased loss of mass from glaciers and ice sheets.

Climate change will affect carbon cycle processes in a way that will exacerbate the increase of CO₂ in the atmosphere (high confidence). Further uptake of carbon by the ocean will increase ocean acidification.

Cumulative emissions of CO₂ largely determine global mean surface warming by the late 21^st century and beyond. Most aspects of climate change will persist for many centuries even if emissions of CO₂ are stopped. This represents a substantial multi-century climate change commitment created by past, present and future emissions of CO₂.