Objectifs

• Identifier les activités humaines qui modifient le climat et les milieux.
• Expliquer le renforcement de l’effet de serre par les gaz émis par l’Homme.
• Décrire les effets de ces changements sur la biodiversité (répartition des espèces, coraux, mangroves, extinctions).
• Comparer la vitesse des changements actuels à celle des changements climatiques passés.
• Connaître les principales solutions : atténuation et adaptation.

1. Des changements causés par l’Homme

On appelle changements anthropiques les changements de l’environnement dus aux activités humaines (du grec anthropos, « homme »). Les principales activités en cause sont :

• la combustion des énergies fossiles (pétrole, gaz, charbon) pour les transports, l’industrie et l’électricité : elle libère du \(\ce{CO2}\) ;
• la déforestation et les feux de brousse : les arbres cessent de stocker du carbone et en libèrent en brûlant ;
• l’agriculture et l’élevage : rizières et ruminants émettent du méthane \(\ce{CH4}\), les engrais azotés du protoxyde d’azote \(\ce{N2O}\) ;
• l’urbanisation, la pollution et la surexploitation (surpêche, chasse, coupe de bois).

Les mesures montrent que la concentration de \(\ce{CO2}\) dans l’air est passée d’environ 280 ppm (parties par million) avant la révolution industrielle à plus de 420 ppm aujourd’hui (sources : GIEC, 6e rapport d’évaluation ; mesures de la NOAA à Mauna Loa). D’après le GIEC, la surface de la Terre s’est réchauffée d’environ 1,1 °C entre la période 1850-1900 et la décennie 2011-2020, et ce réchauffement est sans équivoque dû aux activités humaines.

2. Le renforcement de l’effet de serre

L’effet de serre est un phénomène naturel indispensable : sans lui, la Terre serait glacée. Les gaz à effet de serre (vapeur d’eau, \(\ce{CO2}\), \(\ce{CH4}\), \(\ce{N2O}\)…) absorbent une partie du rayonnement infrarouge émis par le sol et en renvoient une partie vers la surface. En ajoutant des gaz à effet de serre, l’Homme renforce cet effet : la Terre garde plus d’énergie et se réchauffe.

Le \(\ce{CO2}\) a un second effet : en se dissolvant dans l’océan, il le rend plus acide (acidification des océans) :

\[ \ce{CO2 + H2O <=> H2CO3 <=> HCO3^- + H^+} \]

Les ions \(\ce{H+}\) libérés gênent la fabrication des coquilles et squelettes calcaires (coraux, mollusques, certains planctons).

3. Les conséquences sur la biodiversité

La biodiversité est la diversité du vivant à trois niveaux : diversité des écosystèmes, des espèces et des gènes. Les changements anthropiques l’affectent de plusieurs façons :

• Déplacement des aires de répartition : beaucoup d’espèces migrent vers les pôles ou en altitude pour retrouver les températures qui leur conviennent. Celles qui se déplacent lentement ou vivent sur des sommets et des îles sont menacées.
• Décalage des rythmes saisonniers (phénologie) : floraison, ponte ou migration plus précoces. Si une fleur fleurit avant l’arrivée de son pollinisateur, les deux espèces en souffrent.
• Blanchissement des coraux : quand l’eau est trop chaude, les coraux expulsent les algues symbiotiques qui les nourrissent ; s’ils ne les récupèrent pas, ils meurent, et tout l’écosystème du récif s’appauvrit.
• Recul des mangroves et des zones humides : la montée du niveau de la mer, la salinisation et la coupe du bois menacent des milieux comme les mangroves du delta du Saloum, nurseries de nombreux poissons.
• Aridification et dégradation des sols au Sahel : la végétation recule, et avec elle les animaux qui en dépendent.

Le climat n’est pas la seule pression. Le rapport mondial de l’IPBES (2019) classe cinq causes directes de perte de biodiversité : le changement d’usage des terres et des mers (déforestation, urbanisation), l’exploitation directe des espèces (surpêche, chasse), le changement climatique, la pollution et les espèces exotiques envahissantes (comme la jacinthe d’eau qui couvre certains plans d’eau d’Afrique de l’Ouest). Ce même rapport estime qu’environ un million d’espèces animales et végétales sont menacées d’extinction.

flowchart LR
A[Activites humaines] --> B[Gaz a effet de serre]
A --> G[Destruction des habitats]
B --> C[Rechauffement]
B --> D[Acidification des oceans]
C --> E[Deplacement des especes]
C --> F[Blanchissement des coraux]
D --> F
E --> H[Perte de biodiversite]
F --> H
G --> H

4. Exemples résolus

Exemple 1 : exploiter une mesure de \(\ce{CO2}\)

La concentration en \(\ce{CO2}\) atmosphérique est passée d’environ 280 ppm avant 1850 à environ 420 ppm aujourd’hui. Calcule l’augmentation en pourcentage.

Exemple 2 : raisonner sur une espèce de montagne

Une espèce de plante ne vit qu’au-dessus d’une certaine altitude, là où il fait assez frais, sur une montagne. Le climat se réchauffe. Que risque-t-il de lui arriver ? Cherche d’abord !

Exemple 3 : proposer des solutions

Le maire d’une commune côtière veut protéger la mangrove de son territoire. Propose deux mesures, l’une d’atténuation et l’autre d’adaptation.

5. Agir : atténuation et adaptation

• Atténuation : réduire les émissions (énergies renouvelables comme le solaire, efficacité énergétique, foyers améliorés qui consomment moins de bois), préserver et restaurer les forêts, les sols et les mangroves qui stockent du carbone. Exemple : l’initiative africaine de la Grande Muraille verte, qui vise à restaurer des terres dégradées au Sahel.
• Adaptation : aires protégées et corridors écologiques permettant aux espèces de se déplacer, cultures et variétés adaptées à la sécheresse, gestion durable de l’eau et de la pêche.
• Lutte contre les autres pressions : limiter la pollution plastique, contrôler les espèces envahissantes, lutter contre le braconnage.

Récapitulatif

• Les activités humaines (énergies fossiles, déforestation, agriculture) augmentent la teneur en gaz à effet de serre.
• L’effet de serre renforcé réchauffe la planète ; le \(\ce{CO2}\) dissous acidifie aussi les océans.
• Conséquences : déplacement des espèces, décalages saisonniers, blanchissement des coraux, recul des mangroves, extinctions.
• Le changement actuel est bien plus rapide que les changements climatiques passés.
• On agit par l’atténuation (réduire les causes) et l’adaptation (limiter les effets).