Pour éviter la conjonction de multiples points de basculement climatique, il faut limiter au plus vite les émissions mondiales de CO2. L’objectif doit être de contenir le réchauffement climatique à 1,5°C au-dessus des niveaux préindustriels, d’après une étude publiée dans Nature Climate Change.

Des scientifiques des universités d’Exeter, Zurich, Stanford et Chicago, estiment dans Nature Climate Change que les risques liés aux émissions de dioxyde de carbone ont été sous-estimés : plusieurs points de basculement climatique pourraient être franchis dès ce siècle conduisant à des dommages économiques irréversibles dans le monde entier. Par « point de bascule » ou « tipping point » en anglais, les chercheurs font référence à un seuil critique au-delà duquel « une perturbation minime altère qualitativement l’état de développement d’un système ».

Les chercheurs ont étudié les effets de cinq points de basculement qui interagissent sur l’économie mondiale : effondrement de la circulation océanique méridionale de l’Atlantique (AMOC en anglais), intensification d’El Nino, dépérissement de la la forêt Amazonienne, désintégration des calottes de glace du Groenland et de l’Antarctique de l’Ouest.

L’étude montre que la possibilité de déclencher ces futurs points de basculement multiplierait par 8 le « coût social du carbone » , qui passerait de 15 $ US par tonne de dioxyde de carbone émis  à 166 $ / tCO2.

En outre, le modèle suggère que le franchissement d’un point de basculement augmente la probabilité que d’autres seuils soient dépassés, faisant brusquement augmenter le coût social du carbone.

Les scientifiques préconisent un effort massif et immédiat pour réduire les émissions de CO2, jusqu’à un arrêt complet au milieu du siècle, afin de stabiliser le changement climatique à moins de 1,5 ° C au-dessus des niveaux préindustriels.  Le défi est de taille : pour ne pas dépasser un réchauffement de 2°C, il ne faudrait pas émettre plus de 220 milliards de tonnes (ou gigatonnes, Gt) de carbone, sachant que les émissions sont actuellement d’environ 10 Gt par an.

Quels sont donc précisément ces cinq points de basculement ? Voici une petite description des principaux dangers identifiés par les auteurs de l’étude :

1 Effondrement de la circulation océanique méridionale de l’Atlantique (AMOC)

Avec la circulation océanique méridionale de l’Atlantique (AMOC en anglais), les courants apportent normalement de l’eau chaude des Tropiques vers l’Atlantique Nord. En s’approchant de l’Arctique cette eau se refroidit et devient plus salée grâce à la formation de glace de mer. Or l’eau plus froide et salée est aussi plus dense, ce qui tend à la faire plonger. Cette eau froide qui coule repart ensuite vers le sud. Lorsqu’elle est dynamique, cette circulation océanique permet d’adoucir les températures de l’hémisphère nord. Mais à plusieurs reprises, depuis la fin de la dernière déglaciation, il y a 20 000 ans, le flux s’est ralenti dans l’Atlantique nord, ramenant le climat à des conditions glaciaires en Europe.

D’importantes réorganisations de l’AMOC ont déjà eu lien en l’espace d’une décade, voire moins. Les modèles prévoient que cela pourrait cette fois se produire en quelques siècles. Les auteurs de l’étude ont retenu comme hypothèse une échelle de 10 à 250 ans. De tous les seuils recensés par les scientifiques, un effondrement de l’AMOC est l’événement qui aurait les répercussions les plus importantes, entraînant une baisse de 10 à 20% de la croissance mondiale.

Dans une étude parue fin mars 2015 (Nature Climate Change), des chercheurs emmenés par Stefan Rahmstorf, du Potsdam Institute for Climate Research, estimaient que le réchauffement climatique dû aux émissions humaines de gaz à effet de serre avait commencé à ralentir sérieusement la circulation océanique dans l’Atlantique Nord. Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) avait bien prévu un affaiblissement d’ici la fin du 21è siècle, mais pas aussi rapidement.

2 Intensification d’El Niño

Dans le passé, la fréquence et l’amplitude de l’oscillation Pacifique a également changé sur des échelles de 10  à 100 ans. A l’avenir, des événements El Niño et La Niña plus intenses son attendus, impactant notamment l’agriculture et les émissions de CO2. Les phénomènes El Niño de forte intensité peuvent entraîner des émissions de CO2 supplémentaires en raison des incendies, l’équivalent de 2 gigatonnes de CO2 (les émissions annuelles de la Chine environ). En moyenne, la hausse pourrait être d’environ 0,2 Gt par an.

 3 Dépérissement de la forêt amazonienne

Des recherches simulant la déforestation de l’Amazonie pointent un risque d’une baisse de 20 à 30% des précipitations, un allongement de la saison sèche et une élévation des température estivales.

Les simulations des modèles prévoient un dépérissement dans une fourchette de 10 à 250 ans. Les chercheurs retiennent un seuil à 50 ans après lequel la forêt amazonienne, qui stocke 150 à 200 Gt de carbone, deviendrait une source, larguant environ 50 Gt.

4 Désintégration du Groenland

Les modèles prévoient une fonte sur une période de 1000 ans mais les modèles se sont avérés incapables d’expliquer la rapidité des pertes de glace récentes. Les chercheurs tablent sur une désintégration survenant dans 1500 ans, avec un minium de 300 ans et une limite supérieure de 7500 ans. Une fonte totale entraînerait une élévation du niveau de la mer de 7 mètres.

En plus de l’inondation de nombreuses villes, l’élévation du niveau de la mer menacerait les régions recouvertes de permafrost, notamment en Sibérie, ce qui pourrait conduire au largage de quantité importantes de carbone, de l’ordre de 100 Gt pendant une période de transition.

5 Dislocation de l’Antarctique de l’Ouest

L’Antarctique de l’ouest est particulièrement sensible au réchauffement climatique en raison du bas niveau de son socle rocheux, situé sous le niveau de la mer. D’après une étude publiée en 2014 dans Geophysical Research Letters, sous la direction d’Eric Rignot, la fonte des glaciers de l’Antarctique de l’Ouest est désormais irréversible.

Reste à déterminer combien de temps cela prendra… La dislocation pourrait être plus rapide que celle du Groenland et risquerait de se produire dans une centaine d’années. Heureusement, le potentiel d’élévation du niveau de la mer est moins important, environ 3,3 mètres. La désintégration de l’Antarctique de l’Ouest pourrait aussi provoquer l’inondation de certains régions couvertes de permafrost avec là aussi le largage de 100 Gt de carbone (les ajustements sont différents qu’au Groenland en raison de la gravité, sinon le Groenland aurait plus d’impact).