Le changement climatique

Exercice 1 — Connaissances (QCM)

• Question 1 : Réponse b) 280 ppm.
  Justification : Avant l'industrialisation, la concentration de CO₂ atmosphérique était d'environ 280 ppm. C'est la valeur déterminée grâce à l'analyse des bulles d'air piégées dans les carottes de glace polaire.
• Question 2 : Réponse c) la combustion des énergies fossiles.
  Justification : La combustion du charbon, du pétrole et du gaz naturel est la principale source d'émissions de CO₂ d'origine humaine. La déforestation est également une cause importante, mais elle n'est pas seule ; la réponse d) est donc incomplète et incorrecte ici.
• Question 3 : Réponse b) 1,5 °C à 2 °C par rapport à l'ère préindustrielle.
  Justification : L'Accord de Paris, signé en 2015 par 196 pays, fixe l'objectif de limiter le réchauffement à +1,5 °C (objectif le plus ambitieux) et au maximum à +2 °C par rapport à l'ère préindustrielle. La référence est l'ère préindustrielle, pas 1990.
• Question 4 : Réponse c) GIEC.
  Justification : Le GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat) est l'organisme scientifique de l'ONU qui synthétise les milliers de publications de recherche mondiales sur le changement climatique pour en tirer des conclusions fiables à destination des décideurs politiques.

Exercice 2 — Définitions
Question 1 — Définition de l'effet de serre (2 pts) :
L'effet de serre est un phénomène naturel (et non artificiel). Il désigne le processus par lequel certains gaz présents dans l'atmosphère (principalement la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone CO₂ et le méthane CH₄), appelés gaz à effet de serre (GES), absorbent une partie du rayonnement infrarouge (chaleur) renvoyé par la surface de la Terre vers l'espace, puis le réémettre vers la surface.
Ce phénomène maintient la température moyenne à la surface terrestre à environ +15 °C, alors qu'elle serait d'environ −18 °C sans lui. Il est indispensable à la vie telle que nous la connaissons.

Question 2 — Atténuation vs adaptation (2 pts) :

• L'atténuation consiste à réduire les émissions de gaz à effet de serre afin de limiter l'ampleur du réchauffement climatique futur. Elle s'attaque aux causes du problème.
  Exemple : développer les énergies renouvelables (éolien, solaire) pour remplacer les centrales à charbon, ou replanter des forêts pour augmenter l'absorption de CO₂.
• L'adaptation consiste à modifier les comportements, les infrastructures et les modes d'organisation pour faire face aux conséquences du réchauffement déjà inévitables. Elle répond aux effets déjà engagés.
  Exemple : construire des digues pour protéger les villes côtières de la montée des eaux, ou développer des variétés agricoles résistantes à la sécheresse.

Exercice 3 — Analyse de graphique
3a. Évolution de la concentration de CO₂ depuis 1850 (2 pts) :
Depuis 1850, la concentration de CO₂ atmosphérique connaît une hausse continue et s'accélérant. Elle était d'environ 280 ppm avant l'industrialisation. Elle a progressivement augmenté pour dépasser 380 ppm au début des années 2000, et atteindre plus de 420 ppm en 2023, soit une augmentation de 50 % en moins de deux siècles. Cette hausse s'est nettement accélérée à partir de la seconde moitié du XXe siècle.

3b. Relation entre CO₂ et température mondiale (2 pts) :
Le graphique montre une corrélation positive entre la concentration de CO₂ et l'anomalie de température mondiale : lorsque la concentration de CO₂ augmente, la température moyenne mondiale augmente également. Depuis 1850, la température mondiale a augmenté d'environ +1,1 °C. Les deux courbes suivent des tendances parallèles à la hausse, particulièrement marquées à partir du milieu du XXe siècle, ce qui suggère un lien de causalité entre l'augmentation du CO₂ et le réchauffement.

3c. CO₂ seule cause ? Rôle du GIEC (2 pts) :
Une corrélation ne prouve pas à elle seule une causalité : d'autres facteurs pourraient influencer les températures (activité solaire, éruptions volcaniques, cycles naturels). Pour établir la responsabilité humaine, les scientifiques du GIEC ont :

• Comparé les modèles climatiques simulant le réchauffement avec et sans les émissions humaines : seuls les modèles incluant les émissions humaines reproduisent fidèlement les températures observées.
• Analysé les carottes de glace sur 800 000 ans, montrant que les niveaux actuels de CO₂ dépassent toute valeur naturelle connue.
• Écarté les facteurs naturels (soleil, volcans) comme explication principale de la tendance depuis 1950.

Exercice 4 — Conséquences et solutions
Question 1 — Deux conséquences sur les écosystèmes (2 pts) :

• Le blanchiment des récifs coralliens : Le réchauffement et l'acidification des océans stressent les coraux, qui expulsent leurs algues symbiotiques (zooxanthelles), perdent leur couleur et meurent si le stress se prolonge. Or les récifs coralliens abritent environ 25 % des espèces marines ; leur disparition bouleverse des chaînes alimentaires entières.
• Le déplacement des espèces et les décalages phénologiques : De nombreuses espèces migrent vers des zones plus fraîches (vers les pôles ou en altitude) pour trouver des conditions climatiques adaptées. En parallèle, les calendriers biologiques se décalent (floraison précoce, arrivée anticipée des oiseaux migrateurs), ce qui peut perturber les relations entre espèces (prédateur/proie, pollinisateur/plante) et menacer leur survie si les décalages ne se synchronisent pas.

• À l'échelle individuelle : Réduire les déplacements en avion et privilégier les transports décarbonés (vélo, transport en commun, train) ; réduire sa consommation de viande rouge (dont la production génère d'importantes émissions de méthane) ; améliorer l'isolation de son logement pour réduire la consommation de chauffage fossile.
• À l'échelle nationale : Mettre en place des politiques de développement des énergies renouvelables (éolien, solaire, hydraulique) pour remplacer les centrales à charbon et à gaz ; instaurer une taxe carbone pour pénaliser les émissions de GES et inciter les entreprises à investir dans des technologies propres ; protéger et replanter des forêts pour augmenter la capacité des puits de carbone naturels.

Exercice 5 — Raisonnement scientifique
Réponse argumentée attendue :
Cette affirmation repose sur une confusion entre météo et climat, qui sont deux notions distinctes :

• La météo décrit l'état de l'atmosphère à court terme (quelques jours), comme la neige en mai. Il s'agit d'un événement local et ponctuel.
• Le climat désigne les tendances moyennes des conditions atmosphériques sur une longue période (au moins 30 ans) et à l'échelle mondiale.