Il y a une croissance consensus que notre planète est susceptible de dépasser le seuil de réchauffement de 1,5℃. Recherche suggère même que le réchauffement climatique dépassera temporairement le seuil de 2℃, si le dioxyde de carbone atmosphérique (CO₂) atteint des niveaux dépassant ceux prévus.
Dépasser nos objectifs d’émissions est connu comme un dépassement climatique. Cela peut entraîner des changements qui ne seront pas réversibles de notre vivant.
Ces changements incluent l’élévation du niveau de la mer, des écosystèmes moins fonctionnels, des risques plus élevés d’extinction d’espèces et la perte des glaciers et du pergélisol. Nous constatons déjà bon nombre de ces changements.
Notre recherche récemment publiée dans Communications Terre et Environnement étudie les implications d’un dépassement climatique pour les océans. Dans toutes les expériences de dépassement climatique et tous les modèles, notre analyse a révélé que les changements associés dans la température de l’eau et les niveaux d’oxygène diminueraient les habitats océaniques viables.
La diminution a été observée pendant des siècles. Cela signifie que l’humanité continuera à en ressentir les impacts longtemps après que les niveaux atmosphériques de CO₂ auront atteint leur maximum et diminué.
Qu’a examiné l’étude ?
Notre analyse est basée sur des simulations avec des modèles du système Terre dans le cadre du projet Coupled Model Intercomparison (CMIP6). Le projet sous-tend le dernier rapports d’évaluation par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC).
Nous avons examiné les résultats multimodèles de deux expériences différentes développées par CMIP6 qui simulent un dépassement climatique.
L’un correspond à un scénario climatique simulant un dépassement au cours de ce siècle.
L’autre expérience est issue du projet de comparaison de modèles de dioxyde de carbone (CDRMIP). Il a été conçu pour explorer la réversibilité d’un dépassement climatique et son impact sur le système Terre.
Nous avons étudié les effets combinés des changements de température des océans et des niveaux d’oxygène. Ces changements sont liés car plus l’eau est chaude, moins elle peut contenir d’oxygène dissous.
Dans cette étude, nous avons exploré les conséquences du réchauffement des océans et de la désoxygénation pour la viabilité à long terme des écosystèmes marins. Ces les changements ont déjà commencé sous le changement climatique.
Pour quantifier ces impacts, nous avons utilisé un indice métabolique, qui décrit le bilan énergétique (aérobie) des organismes individuels. Dans les écosystèmes viables, l’offre d’oxygène doit dépasser la demande. Plus l’offre est proche de la demande, plus les écosystèmes deviennent précaires, jusqu’à ce que la demande dépasse l’offre et que ces écosystèmes ne soient plus viables.
Un aperçu du monde de la modélisation climatique, en particulier du Coupled Model Intercomparison Project (CMIP)
Avec le réchauffement climatique des océans, nous constatons déjà une augmentation de la demande métabolique et une réduction de l’offre due à la désoxygénation.
L’indice nous permet d’évaluer l’impact des changements de température des océans sur la viabilité à long terme de différentes espèces marines et de leurs habitats. Cela nous permet d’explorer comment les écosystèmes des océans du monde réagissent à un dépassement climatique et pendant combien de temps ces changements persisteront.
À mesure que les conditions changeaient selon les scénarios, nous avons suivi l’évolution du volume océanique mondial qui peut ou non répondre aux demandes métaboliques de 72 espèces marines.
Qu’a révélé l’étude ?
Dans toutes les expériences de dépassement climatique et dans tous les modèles, nos résultats montrent que les volumes d’eau pouvant fournir des habitats viables diminueront. Cette diminution a persisté pendant des siècles, bien après que la température moyenne mondiale se soit rétablie du dépassement.
Les résultats de notre étude soulèvent des inquiétudes quant au rétrécissement des habitats. Par exemple, des espèces comme le thon vivent dans des eaux de surface bien oxygénées et sont limitées par une faible teneur en oxygène dans les eaux plus profondes. Leur habitat sera comprimé vers la surface pendant des centaines d’années, selon notre étude.
Les pêcheries qui dépendent de ces espèces devront comprendre comment les changements dans leur répartition affecteront les zones de pêche et leur productivité. Ce qui est clair, c’est que les écosystèmes devront s’adapter à ces changements, sous peine de s’effondrer, avec des conséquences environnementales, sociétales et économiques importantes.
Quelles sont les implications du rétrécissement des habitats marins ?
Jusqu’à présent, la plupart des recherches se sont concentrées sur réchauffement des océans. La combinaison de température et de désoxygénation que nous avons étudiée montre que le réchauffement peut nuire aux écosystèmes marins pendant des centaines d’années après que les températures moyennes mondiales ont atteint leur maximum. Nous devrons réfléchir davantage à la gestion des ressources pour éviter de compromettre l’abondance des espèces et la sécurité alimentaire.
Les dépassements climatiques importent non seulement en termes de valeur maximale, mais également en termes de durée pendant laquelle la température reste supérieure à l’objectif. Il vaut mieux revenir après un dépassement que de rester au niveau supérieur, mais bien pire que de ne pas dépasser en premier lieu.
Si nous dépassons considérablement les objectifs de température de l’Accord de Paris, de nombreux impacts du changement climatique seront irréversibles. Par conséquent, tous les efforts doivent être déployés dès maintenant pour réduire considérablement les émissions. Nous pourrons alors éviter un dépassement climatique significatif, atteindre zéro émission nette d’ici le milieu du siècle et maintenir le réchauffement « bien en dessous » de 2℃.
Notre évaluation des changements potentiels futurs repose en grande partie sur les modèles du système terrestre. Pour mieux répondre aux questions clés sur les dépassements climatiques et la réversibilité du système climatique, nous devons encore améliorer nos modèles.
Cela comprend des observations soutenues pour valider nos modèles. Nous devons également développer de nouveaux cadres expérimentaux pour explorer ce qui peut être fait en cas de dépassement climatique afin d’en minimiser l’impact à long terme.
Plus d’information:
Yeray Santana-Falcón et al, Perte irréversible de l’habitabilité de l’écosystème marin après un dépassement de température, Communications Terre et Environnement (2023). DOI : 10.1038/s43247-023-01002-1
Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.