Climat

Pourquoi l’Europe se réchauffe plus vite

Le réchauffement pendant les mois d’été en Europe est beaucoup plus rapide que la moyenne mondiale. Une étude menée par des chercheurs de l’Université de Stockholm suggère qu’en plus des émissions de gaz à effet de serre, une part substantielle de la hausse des températures est liée à la diminution des aérosols en Europe centrale et orientale. A cause des gaz à effet de serre, le climat est aussi devenu plus sec à travers le continent, en particulier dans le sud de l’Europe, ce qui entraîne des vagues de chaleur plus importantes et un risque accru d’incendies.

La température moyenne à la surface du globe sur la période 2011-2020 est supérieure de 1,1 °C environ par rapport à 1850-1900, avec des augmentations plus importantes à la surface des terres (1,59 °C) que des océans (0,88 °C). Cette augmentation est principalement due aux gaz à effet de serre piégeant davantage de rayonnement infrarouge. Une partie du réchauffement a cependant été masquée par les aérosols qui exercent un forçage globalement négatif.

La combustion de fossiles entraîne la libération à la fois de particules d’aérosols et de gaz à effet de serre. Les émissions de CO2 des centrales à charbon à travers la planète représentent environ un tiers des émissions totales. A cela, il faut ajouter les émissions de méthane des mines de charbon (les plus importantes du secteur de l’énergie). Il s’agit donc d’un contributeur majeur à l’effet de serre, et cet impact se fait sur le long terme. Mais les centrales à charbon, à pétrole et certains procédés industriels émettent aussi du dioxide de souffre qui forme des aérosols dans l’atmosphère. Sur les quarante dernières années, les centrales à charbon se sont raréfiées en Europe tandis qu’elles se sont développées en Asie.

Les particules d’aérosols affectent le rayonnement solaire entrant, c’est-à-dire qu’elles dispersent une partie de la lumière du soleil vers l’espace, provoquant un effet de refroidissement. Dans le détail, c’est un peu plus complexe. Certains aérosols réchauffent l’atmosphère. Mais, dans l’ensemble, de vastes émissions d’aérosols depuis le début de l’ère industrielle ont eu un effet de refroidissement profond en réfléchissant la lumière du soleil. Sans eux, le réchauffement climatique que nous voyons aujourd’hui serait de 30 à 50 % supérieur. Le graphique du GIEC ci-dessous montre l’évolution des principaux forçages radiatifs depuis 1750, notamment la contribution positive majeure du CO2 (en violet) et celle négative des aérosols (en gris).

Les particules d’aérosols ont en moyenne une durée de vie d’environ une semaine, ce qui signifie qu’elles refroidissent principalement le climat localement ou régionalement et à court terme.

Les gaz à effet de serre sont ont une longue durée de vie dans l’atmosphère. Le cumul des émissions anthropiques de dioxyde de carbone peut affecter le climat pendant des centaines d’années. Les gaz à effet de serre se propagent uniformément sur toute la planète. Le problème, c’est que pour certaines régions les succès dans la baisse des émissions d’aérosols ne se sont pas accompagnés d’un succès dans la maîtrise des émissions de gaz à effet de serre (qui ont un impact global).

Dans les années 1970 et 1980, les préoccupations concernant les impacts de la pollution atmosphérique sur la santé publique ont conduit à prendre des mesures pour réduire les émissions d’aérosols en Europe et aux Etats-Unis. Un revirement similaire se déroule maintenant en Chine. Mais en Asie du Sud, par exemple, les sulfates augmentent toujours. Le dioxyde de soufre affecte le système respiratoire, le fonctionnement des poumons et provoque des irritations oculaires. Il contribue aux pluies acides, qui appauvrissent les milieux naturels (sols et végétaux) et dégradent les bâtiments. La maîtrise des émissions est donc une nécessité pour la santé publique.

Le graphique ci-dessous montre l’évolution des émissions de SO2 anthropiques par région.

Source : Smith et Al. (2011)

Les aérosols anthropiques sur de grandes parties de l’Europe ont donc temporairement masqué, jusque 1980 environ, une partie du réchauffement dû à l’augmentation des gaz à effet de serre. Un renversement de tendance, avec diminution des aérosols au cours de la période 1979-2020, a entraîné une augmentation du rayonnement solaire atteignant la surface du continent européen.

Les plus fortes diminutions du dioxyde de soufre au-dessus de l’Europe ont eu lieu dans les années 1980 et 1990. Les aérosols atmosphériques ont continué à diminuer après 2000, mais à un rythme plus lent.

Parallèlement à la diminution des aérosols, la température en Europe s’est élevée considérablement au cours de la période 1991-2021, à un taux moyen d’environ +0,5 °C par décennie, selon une récente étude. Cela représente deux fois la moyenne mondiale et il s’agit du réchauffement le plus rapide de toutes les régions de l’OMM. Seules certaines régions polaires connaissent un réchauffement plus rapide. 

D’après une étude de Lorenz et al. (2019), le nombre de jours de chaleur extrême et de stress thermique en Europe a plus que triplé. Les niveaux extrêmes de chaleur ont augmenté de 2,3 °C entre 1950 et 2018.

L’Europe se réchauffe ainsi davantage que la moyenne mondiale (surface des terres et des mers). Il faut rappeler en outre que les terres ont une capacité thermique inférieure à celle de l’eau, ce qui signifie qu’elles ont besoin de moins de chaleur pour élever leur température.

Selon une étude publiée dans  Journal of Geophysical Research: Atmospheres, la baisse des niveaux d’aérosols a dopé la hausse de température d’environ 1°C en Europe centrale et orientale. C’est deux fois plus que la variation de la température moyenne annuelle mondiale. On a donc eu, en plus du forçage des gaz à effet de serre, une influence refroidissante moindre des aérosols sur les 40 dernières années, entre les mois d’avril et septembre.

Le réchauffement pendant les mois les plus chauds de l’année dans une grande partie de l’Europe au cours des quatre dernières décennies a déjà dépassé 2°C.

Le réchauffement rapide en Europe centrale et orientale est d’abord et avant tout une conséquence des émissions humaines de gaz à effet de serre. Mais comme les émissions de particules d’aérosol, notamment celles des centrales au charbon, ont considérablement diminué au cours des quatre dernières décennies, l’effet combiné a conduit à une augmentation extrême de la température de plus de 2°C au lieu d’environ 1,1°C pour la moyenne mondiale.

La diminution des aérosols a moins joué en revanche dans le sud de l’Europe et notamment la péninsule ibérique. Les plus fortes augmentations du flux de chaleur sensible au détriment du flux de chaleur latente ont eu lieu dans cette région, ce qui est probablement le résultat de conditions de surface plus sèches. Cela signifie une rétroaction positive associée à la réduction du refroidissement par évaporation, tandis que la diminution de la vapeur d’eau peut également avoir contribué à la réduction de la couverture nuageuse.

Source : Paul Glantz.

Autrement dit, dans le sud de l’Europe, le réchauffement est amplifié en raison d’un sol plus sec et d’une diminution de l’évaporation. La couverture nuageuse a été réduite sur de grandes parties de l’Europe, probablement en raison de la moindre vapeur d’eau dans l’air.

Ce que nous voyons dans le sud de l’Europe est conforme à ce que le GIEC a prédit, à savoir qu’un impact humain accru sur l’effet de serre conduirait les zones sèches sur Terre à devenir encore plus sèches.

Si les concentrations d’aérosols diminuent à l’avenir, d’autres régions de la Terre où la charge d’aérosols anthropiques est actuellement élevée connaîtront probablement un réchauffement accéléré quand le forçage des aérosols diminuera.

Dans de nombreuses régions d’Asie, les concentrations d’aérosols sont aujourd’hui au même niveau, voire plus élevées, que ce que les pays les plus pollués d’Europe ont connu dans les années 1980. Les aérosols anthropiques ont commencé à diminuer en Chine au cours de la dernière décennie. La situation en Europe pourrait être un signe avant-coureur du réchauffement attendu dans les zones où les émissions d’aérosols sont aujourd’hui élevées. L’Inde était en 2019 le premier émetteur de SO2 anthropique de la planète avec 15% du total.

Catégories :Climat

9 réponses »

  1. Bonjour Johan,
    Cet article laisse entrevoir que le prochain épisode El Nino, s’il est aussi fort qu’en 2015-2016, se fera très fortement sentir en Europe.

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  2. Article très intéressant !
    Mais le graphique des émissions de SO2 , en baisse aussi pour l’Amérique du nord, suggère que la température devrait augmenter plus vite aussi dans cette région. Est-ce le cas ?
    Et il reste à comprendre pour le réchauffement est encore plus marqué en Arctique…

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    • Exact, les émissions de SO2 ont fortement baissé aux USA. Le réchauffement n’est pas aussi rapide qu’en Europe sur les dernières décennies. C’est en fait contrasté selon les régions, avec moins de réchauffement au centre des USA. Les études pointent le rôle de la circulation atmosphérique qui module l’impact des aérosols régionalement.
      Pour l’Arctique, la diminution de l’albédo est une rétroaction majeure avec la fonte de la glace de mer.

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  3. Bonjour Johan,
    Est-ce que cela veut dire que si l´Asie baisse ses émissions d´aérosols, le réchauffement climatique augmentera d´autant mécaniquement ? Autrement dit, dépasserait-on le 1,5 degrés mondial si les émissions asiatiques d´aérosols disparaissaient ?

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    • L’étude suggère en effet que les régions qui connaissent actuellement un forçage important des aérosols pourraient connaître une hausse rapide des températures. Reste à voir aussi l’impact de la circulation atmosphérique.

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      • Autrement dit aussi : si les pays d’Asie du sud-est font des efforts de lutte anti-pollution atmosphérique (par exemple limiter les émissions de SO2 des centrales à charbon), cela devrait contribuer au réchauffement… Etonnant, non ?

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        • Ça peut paraître paradoxal mais pour résumer, il est clairement préférable de fermer les centrales à charbon pour limiter le réchauffement. Les centrales à charbon émettent massivement du CO2 qui est là pour durer. Les aérosols émis par les centrales à charbon mais aussi à pétrole et d’autres procédés industriels ont davantage un effet à court terme. Le problème peut se voir du point de vue régional et à court terme. Les émissions de CO2 continuent à un rythme élevé , le bilan des centrales depuis leurs débuts est un réchauffement. Une baisse des aérosols peut cependant ponctuellement altérer leur effet masquant.

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  4. En Europe de l’Est, les émissions de SO2 ont commencé à diminuer dès l’effondrement du rideau de fer parce que l’économie s’est effondrée puis ensuite parce que le soufre a été éliminé comme en Europe de l’Ouest. Ca fait donc un bon moment que les concentrations d’aérosols sufatés ont commencé à diminuer (le fameux « global brightening » dont on parlait beaucoup quand j’étais encore en activité).
    Les aérosols contribuent sans doute à cette amplification européenne du réchauffement mais ne faut il pas chercher aussi des contributions dans l’augmentation des ondulations du courant jet, elle même liée à la diminution du gradient de température pole équateur et à l’augmentation des contrastes océan – continents ?

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    • Effectivement, les ondulations du courant jet en réponse à la diminution du gradient de température sont suspectées de favoriser les épisodes de chaleur extrêmes en Europe. Il s’agit plutôt d’épisodes ponctuels, sachant que ces ondulations peuvent aussi causer des dépressions prononcées.
      L’étude met quand même en avant pour le sud de l’Europe l’amplification liée à la sécheresse et d’autres recherches ont par ailleurs identifié le rôle de la couverture nuageuse en lien avec la circulation atmosphérique.

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