Rapport de synthèse

Encadré 5–1 Échelle temporelle et inertie.

Les termes « échelle temporelle » et « inertie » n’ont pas un sens universel, accepté par toutes les disciplines étudiées par le TRE. Les définitions suivantes sont utilisées en ce qui concerne la réponse à la présente question :

« Échelle temporelle » signifie ici le temps nécessaire à la manifestation de la moitié au moins des conséquences de la perturbation d’un moteur de processus. Les échelles temporelles de certains processus clés du système terrestre sont indiquées à la Figure 5–1.
« Inertie » signifie ici un retard, une lenteur ou une résistance au niveau de la réponse des systèmes climatiques, biologiques ou humains à des facteurs qui perturbent leur rythme de changement, y compris la persistance de la perturbation dans le système après élimination de la cause de celle-ci.

Ces deux notions figurent parmi plusieurs notions utilisées dans la littérature pour décrire les réponses de systèmes adaptateurs complexes et non linéaires au forçage externe.

Figure 5–1 : Échelles temporelles caractéristiques de certains processus clés dans le système terrestre : composition de l’atmosphère (bleu), système climatique (rouge), écosystème (vert), et système socio-économique (violet). « Échelle temporelle » signifie ici le temps nécessaire à la manifestation de la moitié au moins des conséquences de la perturbation d’un moteur de processus. Les problèmes d’adaptation apparaissent lorsque le processus de réponse (la longévité de certaines plantes, par exemple) est beaucoup plus lent que le processus moteur (la variation de température). Des problèmes d’équité entre les générations apparaissent pour tous les processus dont l’échelle temporelle est supérieure à celle d’une génération humaine, car ce seront les futures générations qui subiront une grande partie des conséquences des activités d’une génération donnée.

GTI TRE Chapitres 3, 4, 7, & 11, GTII TRE Chapitre 5, & GTIII TRE Chaptitres 5, 6, & 10

5.1

La présente réponse examine et illustre l’inertie et diverses échelles temporelles associées à des processus importants au sein des systèmes climatiques, écologiques et socio-économiques en interaction. Elle examine ensuite des changements potentiellement irréversibles — c’est-à-dire des cas où certains composants des systèmes climatiques, écologiques ou socio-économiques risquent de ne pas revenir à leur état antérieur sur des échelles de temps couvrant plusieurs générations humaines après diminution ou élimination des forces motrices à l’origine de ces changements. Enfin, elle examine les effets éventuels de l’inertie sur les décisions concernant l’atténuation des changements climatiques ou l’adaptation à ces derniers.

5.2

L’inertie est une caractéristique inhérente généralisée des systèmes climatiques, écologiques et socio-économiques en interaction. Certains effets des changements climatiques anthropiques, par exemple, ne deviendront apparents que lentement, alors que d’autres peuvent être irréversibles si le rythme et l’ampleur des changements climatiques ne sont pas limités avant le dépassement de seuils associés dont la position peut être mal connue.

5.3

L’effet global de l’interaction des inerties des divers processus est tel que la stabilisation du climat et des systèmes soumis aux effets climatiques ne se produira que bien longtemps après la réduction des émissions de gaz à effet de serre anthropiques. La perturbation de l’atmosphère et des océans, résultant des émissions de CO₂ déjà imputables aux activités humaines depuis 1750, perdurera pendant des siècles en raison de la lente redistribution du carbone entre les grands réservoirs océaniques et terrestres à lent renouvellement (voir Figures 5-2 et 5-4). Les futures concentrations atmosphériques de CO₂ devraient rester pendant des siècles proches du niveau le plus haut jamais atteint, car les processus naturels ne peuvent faire revenir les concentrations à leurs niveaux préindustriels que sur des échelles de temps géologiques. A l’opposé, la stabilisation des émissions de gaz à effet de serre à durée de vie plus courte, tels que le CH4, conduit, en quelques décennies, à une stabilisation des concentrations atmosphériques. En raison de l’inertie, la réduction des émissions de gaz à effet de serre à longue durée de vie présente des bénéfices à long terme.

GTI TRE Sections 3.2, 3.7, & 4.2, & GTI TRE Figure 9.16

5.4

Les océans et la cryosphère (calottes glaciaires, inlandsis, glaciers, et pergélisol) sont les principales sources d’inertie physique dans le système climatique pour des échelles temporelles jusqu’à 1 000 ans. En raison de la masse, de l’épaisseur et de la capacité thermique importantes des océans et de la cryosphère, et de la lenteur des échanges thermiques, des modèles couplés océans-climat prévoient que la température moyenne de l’atmosphère près de la surface de la terre prendra des centaines d’années avant d’approcher de la nouvelle température « à l’équilibre » à la suite d’un changement du forçage radiatif. La pénétration de chaleur depuis l’atmosphère jusqu’à la « couche mixte » supérieure des océans se produit dans l’espace de décennies, mais les échanges thermiques jusqu’aux profondeurs océaniques prennent des siècles. Conséquence connexe, l’élévation du niveau de la mer due aux activités humaines se poursuivra inexorablement pendant des siècles après stabilisation des concentrations atmosphériques des gaz à effet de serre.

GTI TRE Sections 7.3, 7.5, & 11.5.4, & GTI TRE Figures 9.1, 9.24, & 11.16

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