"Aujourd'hui, nous sommes confrontés à une dure réalité : les activités anthropiques ont altéré l'atmosphère de la Terre et modifié l'équilibre de notre climat naturel."⁽¹⁾

On a souvent décrit le changement climatique comme « l'un des défis environnementaux les plus urgents auxquels nous sommes confrontés ».⁽²⁾ Nos styles de vie, notre santé et notre bien-être socio-économique sont tous touchés par le climat. Les changements du climat peuvent avoir des répercussions sur toutes les régions du monde et sur pratiquement tous les secteurs de l'économie. Bien que les impacts prévus ne se manifestent pas de façon uniforme partout dans le monde, tous les pays devront faire face, d'une façon ou d'une autre, aux effets du changement climatique.

Un climat en évolution constante

"Un nombre croissant d'observations nous donne aujourd'hui une image d'ensemble d'une planète qui se réchauffe et de plusieurs autres changements dans le système climatique."⁽³⁾

De par sa nature, le climat est variable, et il a connu de fortes variations au cours de l'histoire de la Terre. Pendant les deux derniers millions d'années, le climat de la Terre a connu tour à tour des périodes glaciaires et des périodes chaudes - dites interglaciaires. En outre, on observe des changements climatiques en tout temps à des échelles temporelles plus brèves. Au cours des dix derniers millénaires, par exemple, la plupart des régions du Canada ont connu à différents moments des conditions climatiques plus douces, plus fraîches, plus humides et plus sèches que de nos jours. On peut même dire que la seule constante, lorsqu'il s'agit du climat, c'est l'état de changement permanent lui-même.

Un certain nombre de facteurs régissent la variabilité climatique, notamment les changements de l'orbite terrestre et de la production solaire, les cycles des taches solaires, les éruptions volcaniques et les fluctuations des concentrations de gaz à effet de serre et d'aérosols. Ces facteurs évoluent selon diverses échelles temporelles, mais, si on examine leurs effets combinés, on peut expliquer de façon efficace la plus grande partie de la variabilité climatique des derniers millénaires. Toutefois, ces facteurs naturels ne peuvent rendre compte ni des augmentations de température ni de l'ensemble des changements climatiques connexes observés au cours du XXe siècle (voir la figure 1).

Figure 1 : Profil des enregistrements des températures à l'échelle planétaire et interpolations obtenus à l'aide de modèles mathématiques : a) en utilisant les facteurs naturels, et b) en utilisant les facteurs naturels et les effets des gaz à effet de serre et des aérosols (tiré de la référence 4).

Au cours du siècle dernier, la température moyenne à la surface de la Terre s'est élevée d'environ 0,6 ºC (voir la figure 1; voir également la référence 5). Même si ce taux de réchauffement n'est pas sans précédent, c'est vraisemblablement le plus élevé de tous les siècles des derniers millénaires.⁽⁵⁾ Toutes les régions du monde n'ont pas connu la même amplitude de réchauffement; certaines régions se sont réchauffées beaucoup plus que d'autres, alors que d'autres régions, notamment celles d'une étendue relativement petite, ont même connu un refroidissement. Le moment où est survenu le réchauffement a lui aussi varié. La majeure partie du réchauffement s'est produite au cours de deux périodes distinctes du XXe siècle (voir la figure 1a; voir également la référence 5). De plus, on a observé des différences saisonnières dans l'importance du réchauffement (voir la référence 6 pour les données canadiennes), et la hausse des températures minimales nocturnes a été environ deux fois plus importante que celle des températures maximales diurnes.⁽⁵⁾

Ce réchauffement observé au cours du XXe siècle a été accompagné d'un certain nombre d'autres changements dans le système climatique.⁽⁵⁾ Par exemple, il est très probable qu'il y a eu une augmentation dans la fréquence des jours de chaleur extrême, ainsi qu'une diminution du nombre de jours de froid extrême.⁽⁵⁾ Le niveau de la mer s'est élevé à l'échelle planétaire, alors que l'épaisseur et l'étendue de la glace de mer ont diminué. De plus, l'étendue de la couverture de la neige et des glaces a très probablement décru, et l'épaisseur du pergélisol a diminué dans beaucoup de régions du Nord. Dans l'hémisphère Nord, les précipitations annuelles auraient augmenté, et les épisodes de fortes précipitations seraient devenus plus communs.⁽⁵⁾

Quelle est la cause de ces changements climatiques? Beaucoup de recherches ont porté sur cette question, dont la réponse est devenue de plus en plus certaine avec le temps : « (...) la majeure partie du réchauffement observé ces cinquante dernières années est imputable aux activités humaines »,⁽³⁾ ce qui revient à dire qu'on ne peut expliquer les changements climatiques récents qu'en prenant en compte les effets de concentrations atmosphériques croissantes de gaz à effet de serre (voir la figure 1).

L'effet de serre

Les gaz à effet de serre comme la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et l'oxyde de diazote (N2O) sont émis par des processus naturels, notamment la décomposition et la respiration des plantes, les éruptions volcaniques et les flux des océans (p. ex., l'évaporation). Une fois dans l'atmosphère, ces gaz piègent et reflètent la chaleur vers la surface de la Terre, selon un processus connu sous le nom d'effet de serre, qui est nécessaire pour le maintien de températures autorisant la vie sur Terre. Toutefois, au cours du siècle dernier, les activités anthropiques comme la combustion des combustibles fossiles et les changements d'affectation des terres ont considérablement accru les concentrations des gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Ainsi, la concentration atmosphérique de CO2 a augmenté d'environ 30 p. 100 depuis la révolution industrielle, passant de 280 parties par million (ppm) vers la fin du XVIIIe siècle à environ 372 ppm en 2002 (voir la figure 2; voir également la référence 7). Les humains ont aussi introduit dans l'atmosphère d'autres gaz à effet de serre encore plus puissants, comme les halocarbures (p. ex., les chlorofluorocarbures). Cet accroissement des concentrations des gaz à effet de serre attribuable aux activités humaines renforce l'effet de serre naturel de la Terre.

Figure 2 : Tendance des concentration atmosphériques de CO2, CH4 et N2O au cours des 1 000 dernières années (tiré de la référence 3).