Comprendre et agir face au changement climatique

Exercice 1 — Les preuves et les facteurs du réchauffement climatique actuel
Corrigé — plan détaillé, connaissances attendues et critères :

Méthode : sujet de synthèse → introduction (définition + problématique : comment prouver l'origine humaine ? + annonce du plan), développement structuré, conclusion bilan.

Introduction : le réchauffement climatique est l'augmentation de la température moyenne du globe. La question n'est pas seulement de constater le réchauffement, mais d'en identifier la cause. Problématique : comment la science établit-elle que ce réchauffement est principalement d'origine humaine ?

I. Les preuves convergentes du réchauffement
• Hausse de la température moyenne : ≈ +1,1 °C depuis 1850-1900 ; les années les plus chaudes sont postérieures à 2000.
• Fonte des glaces continentales (Groenland ≈ −280 Gt/an) et recul de la banquise arctique (≈ −13 %/décennie).
• Élévation du niveau des mers (≈ +20 cm depuis 1900, taux actuel ≈ 3,7 mm/an), par dilatation thermique (≈ 40 %) et fonte des glaces continentales (≈ 60 %).
• Modifications du cycle de l'eau (sécheresses, précipitations intenses). Ces preuves sont convergentes et issues de mesures indépendantes.

II. Facteurs naturels et facteurs anthropiques
• Naturels : cycles de Milanković (échelle 10⁴-10⁵ ans, trop lents pour expliquer la tendance récente), activité solaire (cycle de 11 ans), volcanisme (refroidissement temporaire par aérosols).
• Anthropiques : émissions de GES (CO₂ : 280 → 420 ppm, CH₄, N₂O), aérosols (effet refroidissant partiel), changements d'usage des sols. Forçage anthropique total ≈ +2,7 W/m².

III. La démarche d'attribution
• Les modèles climatiques sont testés avec, puis sans, les forçages anthropiques.
• Avec les seuls facteurs naturels, ils ne reproduisent pas le réchauffement observé depuis 1950.
• Avec les forçages anthropiques inclus, ils reproduisent fidèlement la courbe observée.
• Conclusion du GIEC (AR6, 2021) : le réchauffement est « sans équivoque » et l'influence humaine en est la cause principale.

Conclusion : la convergence des preuves et la démarche d'attribution par modélisation établissent, avec un très haut degré de confiance, l'origine humaine du réchauffement récent. Ouverture : ce diagnostic justifie les politiques d'atténuation et d'adaptation.

Barème indicatif (10 pts) : introduction + problématique (1) ; preuves du réchauffement (3) ; facteurs naturels et anthropiques (3) ; démarche d'attribution + conclusion du GIEC (2) ; conclusion structurée (1).

Exercice 2 — Étude de documents : enregistrement glaciaire et caractère exceptionnel du CO₂ actuel
Corrigé — démarche scientifique, prélèvements et connaissances attendues :

Méthode : on prélève d'abord les données (document 1 : amplitude ; document 2 : vitesses), on calcule un ordre de grandeur, puis on distingue corrélation et causalité avant de construire l'argumentation.

Q1 (2 pts) — Amplitude : sur 800 000 ans, le CO₂ a oscillé naturellement entre ≈ 180-190 ppm (périodes glaciaires) et ≈ 280 ppm (interglaciaires), sans jamais dépasser ≈ 300 ppm. La valeur actuelle (421 ppm) se situe très au-dessus de tout l'intervalle naturel : elle est sans précédent sur l'ensemble de l'archive.

Q2 (2 pts) — Vitesses : déglaciation naturelle : +100 ppm en ≈ 5 000-10 000 ans, soit de l'ordre de 1 à 2 ppm/siècle. Période industrielle : +140 ppm en ≈ 175 ans, soit environ 80 ppm/siècle. La hausse actuelle est donc plusieurs dizaines de fois plus rapide qu'une transition naturelle.

Q3 (2 pts) — Corrélation ≠ causalité : une corrélation, même étroite, n'établit pas à elle seule la causalité ; dans le passé, le CO₂ suivait d'ailleurs légèrement la température (rôle d'amplificateur). Pour conclure que le CO₂ cause le réchauffement actuel, il faut mobiliser le mécanisme physique de l'effet de serre (absorption de l'IR par les GES) et la démarche d'attribution par modélisation (les modèles ne reproduisent l'observé qu'en incluant les émissions anthropiques).

Q4 (4 pts) — Argumentation :
• Ampleur exceptionnelle : le CO₂ actuel (421 ppm) dépasse de plus de 140 ppm le maximum interglaciaire des 800 000 dernières années (document 1) : aucune cause naturelle connue n'explique un tel niveau.
• Rapidité exceptionnelle : la vitesse de hausse (≈ 80 ppm/siècle) est plusieurs dizaines de fois supérieure à celle des déglaciations naturelles (≈ 1-2 ppm/siècle, document 2). Les écosystèmes, adaptés à des changements lents, ne peuvent pas se déplacer ou évoluer assez vite.
• Lien avec l'origine anthropique : cette double singularité (niveau jamais atteint + vitesse inédite) coïncide exactement avec l'ère industrielle et la combustion massive des énergies fossiles. Couplée au mécanisme de l'effet de serre et à la démarche d'attribution (les forçages naturels seuls ne reproduisent pas la tendance depuis 1950), elle désigne sans ambiguïté les activités humaines comme cause du réchauffement actuel.
• Bilan : les carottes de glace replacent le présent dans 800 000 ans d'histoire climatique et montrent que le changement actuel n'est ni de l'ampleur, ni de la vitesse, ni de l'origine d'une variation naturelle.