Objectifs du cours (niveau Tle)

• Comprendre ce que signifie un « climat » et comment il varie naturellement au cours du temps.
• Relier les variations climatiques passées au rôle des activités humaines depuis la Révolution industrielle.
• Identifier les principaux changements anthropiques et leurs effets sur la biodiversité.
• Présenter des approches de réduction des impacts et d’adaptation basées sur la science.

Contexte scientifique

Le climat résulte de l’équilibre entre les énergies entrantes (lumière du Soleil) et sortantes (radiation infrarouge). Des facteurs naturels (cycles orbitaux, volcans, courants océaniques) modulent ce système. Depuis le XVIIIe siècle, les émissions humaines de gaz à effet de serre (GES) et les transformations des paysages renforcent l’effet de serre, accentuant le réchauffement et modifiant les régimes climatiques régionaux.

Changements anthropiques majeurs

• Émissions de GES: CO2, CH4, N2O dues à la combustion des énergies fossiles, à l’élevage et à certains procédés industriels.
• Changement d’usage des sols: déforestation, conversion des forêts en terres agricoles ou urbaines, fragmentation des habitats.
• Agriculture et élevage intensifs: utilisation d’engrais azotés, méthane issu du rumen des ruminants et des rizières.
• Urbanisation et infrastructures: îlots de chaleur urbains, modification des flux hydriques et habitat pour les espèces.
• Pollution et acidification: aérosols et dépôts acidifiants affectant les écosystèmes terrestres et marins.

Impact sur la biodiversité

Les biodiversités réagissent aux changements climatiques et anthropiques à différentes échelles:

• Changements de température et de précipitations: décalage des aires de répartition et des saisons biologiques (phénologie).
• Acidification et oxygénation des océans: effets sur les organismes calcificateurs et les chaînes trophiques marines.
• Fragmentation et perte d’habitats: réduction des refuges et des corridors pour les migrations.
• Perte de services écosystémiques: pollinisation, régulation du climat local, purification de l’eau.
• Exemples typiques: coraux sensibles au réchauffement et à l’acidification; oiseaux forestiers et amphibiens victimes des pertes d’habitat et des maladies.

Exemples et preuves observées

• Température moyenne mondiale en hausse d’environ 1,0 à 1,2 °C depuis 1850–1900; tendances compatibles avec les scénarios climatiques.
• Fonte des glaces et hausse du niveau des mers, réchauffement des océans et réduction de l’oxygène dans certaines zones.
• Élévation du ph des océans (acidification) due aux CO2 dissous, affectant les organismes calcificateurs.
• Changements de phénologie chez de nombreuses espèces et déplacements des aires géographiques.

Réponses et solutions possibles

• Réduire les émissions de GES (transition énergétique, efficacité énergétique, innovation technologique).
• Restauration et protection des écosystèmes (forêts, zones humides, récifs coralliens).
• Gouvernance et adaptation: planification territoriale, corridors écologiques, agriculture durable.
• Éducation et sensibilisation: action citoyenne et scientifique, niveaux locaux et mondiaux.

Questions de réflexion

1. Comment peut-on distinguer les causes naturelles et humaines des variations climatiques récentes ?
2. En quoi la biodiversité peut‑elle influencer la résilience des écosystèmes face au changement climatique ?
3. Quelles actions concrètes à l’échelle locale ou nationale peuvent réduire l’impact sur les habitats et les espèces vulnérables ?

Glossaire rapide

Changement anthropique

Modification du climat et des écosystèmes causée par les activités humaines.

Gaz à effet de serre (GES)

Gaz qui retiennent la chaleur dans l’atmosphère (CO2, CH4, N2O, etc.).

Radiatif

Relatif à l’émission et à l’absorption de radiations; forçage radiatif représente l’impact net sur l’énergie entrante/sortante.

Biodiversité

Variété des êtres vivants dans les écosystèmes et leur capacité de résilience.

Phénologie

Dates et durées des phénomènes saisonniers chez les organismes ( floraison, migration, reproduction).

Services écosystémiques

Avantages fournis par les écosystèmes à l’homme (alimentation, eau, climatisation naturelle, pollinisation).