Le climat a toujours connu des variations totalement naturelles. Ainsi, il fut une époque au cours de laquelle les calottes polaires étaient plus importantes ; ou une période, assez récente à l’échelle géologique, durant laquelle la verdure recouvrait le Sahara, aujourd’hui désertique. Ce sont des paléoclimats.
            Lors de la formation de la glace, des bulles d’air se trouvent emprisonnées dans celle-ci. En étudiant la composition de ces bulles, nous pouvons connaître les taux des différents gaz de l’atmosphère dans le passé lors de la création des bulles. Le record remonte jusqu’à 450 000 ans en arrière ! Par contre, les mesures fiables au sens strict du terme ne datent que de 1950.
            Nous avons donc pu constater que les taux de gaz à effet de serre restaient relativement stables depuis un millénaire jusqu’aux environs de 1850. Et, cette date correspond aux révolutions industrielles et aux grandes déforestations de l’Amérique de Nord… L’envolée du dioxyde de carbone, du méthane et des oxydes d’azote se poursuit ensuite avec l’ère du charbon puis celle du pétrole et de l’automobile.
            De même, toujours grâce à l’analyse des bulles d’air contenues dans les glaces, on peut connaître la température moyenne de surface de la Terre. En effet, la composition isotopique du dioxygène varie selon la température. Les proportions des deux isotopes fluctuent en fonction de la température. On peut aussi étudier les pollens qui sont un reflet des paléoclimats.
            A l’image des taux de gaz à effet de serre, la température demeure plus ou moins stable de l’an 1000 à 1850. Mais, depuis 150 ans environ, elle a progressée clairement de 0,6°C. Plus spécifiquement en France, elle progresse également, connaît une très légère baisse vers 1940, avant de repartir dans son ascension.

            Tout le monde a déjà entendu parlé de l’élévation du niveau de la mer ; et effectivement, ce niveau a augmenté de 15 cm en un siècle. Le rythme annuel d’augmentation est d’environ 1,15 mm par an.
            Ceci est dû à deux raisons principales :
Premièrement : la fonte des glaciers montagneux et continentaux (Groenland, Antarctique) qui ajoute de l’eau dans la mer.
Deuxièmement : la dilatation des couches superficielles des océans sous l’effet de la chaleur. La fonte de la banquise au pôle Nord n’influe pas, contrairement à certaines idées reçues, à l’augmentation du niveau de la mer ! En effet, l’eau provenant de la fonte est déjà comptabilisée dans le volume total des mers. Il suffit d’une simple expérience pour s’en convaincre :

            Autre changement lié au réchauffement climatique, la remontée des terres nordiques ! Dans les pays tels que le Canada et la Scandinavie, la disparition de la glace liée à sa fonte, fait disparaître un poids et une certaine pression sur les terres comprimées, qui de ce fait remontent lentement.

            Tout comme l’élévation du niveau de la mer, qui n’a jamais entendu parlé de l’effet de serre ? C’est un phénomène vital sur Terre. Sans lui, il ferait -18°C à la surface de la Terre alors qu’il fait en moyenne 15°C aujourd’hui !
            En fait, plus un corps est chaud, plus il perd de l’énergie, et la température de ce corps se stabilise lorsque l’énergie reçue est égale à l’énergie émise. Concrètement, si la Terre reçoit une valeur x d’énergie, il devra en réémettre également une valeur x.
            Durant une première phase, 70% de l’énergie solaire (les 30% étant réfléchis par les nuages) constituent cette valeur x. La Terre émet dans l’atmosphère une valeur x d’énergie dont une grande partie sous forme d’infrarouges. C’est là qu’interviennent les gaz à effet de serre. Ils piègent l’énergie émise, puis la réémettent à leur tour. Mais, ils les réémettent tout autour d’eux. Logiquement, la moitié, ½ x partent en direction de l’espace, et l’autre moitié se redirige vers la Terre.
            C’est ensuite la phase de stabilisation de la température. Nous avons dit, ci-dessus que celle-ci se stabilise quand l’énergie reçue (de valeur x) équivaut à l’énergie émise (de valeur x également). Ceci oblige la Terre à émettre x dans l’espace. Or, l’atmosphère n’en émet que ½ x. Pour qu’elle émette la même valeur que l’énergie solaire reçue, il faut qu’elle reçoive 2 x ; qu’elle réémettra de la façon suivante : 1 x dans l’espace et 1 x vers la Terre.
La surface reçoit donc au final 1 x d’énergie solaire et 1 x d’énergie réémise par les gaz à effet de serre ; soit au total 2 x. La température est plus élevée ; et comme elle reçoit 2 x d’énergie, elle en émet donc forcément 2 x aussi en direction de l’atmosphère (et des gaz à effet de serre) !

            Les principaux gaz à effet de serre sont le dioxyde de carbone, le méthane, et surtout, l’eau ! L’eau joue un double rôle : celui de gaz à effet de serre qui contribue au réchauffement, mais aussi celui de lutter contre ce même réchauffement par le biais des nuages !

            L’homme a t-il déjà changé le climat ? Sans prendre en compte l’accroissement des gaz à effet de serre, nous sommes incapables d’expliquer l’augmentation de température ; tandis qu’en la prenant en compte, si. Or, cet accroissement de gaz à effet de serre est imputable en immense partie aux activités humaines…
            L’homme est donc déjà responsable de changements climatiques. La question est donc de quel ordre seront ces changements.
            Pour la concentration en CO₂, on table dans les modèles sans politique volontariste de 500 ppm (partie par million ; c’est le nombre de molécule de CO₂ pour un million de particules) pour les simulations les plus optimistes à 1000 ppm pour les plus probables (imaginons les plus pessimistes…). Or, nous sommes actuellement à 330 ppm, le taux de CO₂ pourrait donc être 3 fois plus fort qu’aujourd’hui !
            Pour la température, on estime une augmentation de 1,5°C à 6°C selon les modèles et l’évolution des facteurs pris en compte. Cela peut sembler assez peu, mais le très chaud été 2003 (15 000 morts, rappelons le) n’était que de 4°C au-dessus de la moyenne. Or, 4° est une augmentation possible d’ici la fin du siècle…
            Enfin, pour la hausse du niveau de la mer, on s’attend à une élévation de 50 cm, ce qui causera la submersion de nombreux îlots et archipels.