Le climat de la Terre repose sur un équilibre dynamique. Le dérèglement climatique est une réalité en partie liée à une réalité appelée « boucles de rétroaction ».
Certaines interactions entre différents éléments de l’atmosphère, des océans et des écosystèmes peuvent amplifier ou réduire les changements climatiques. Ces interactions prennent la forme de boucles de rétroaction. Elles peuvent renforcer un phénomène (rétroaction positive) ou au contraire le réguler (rétroaction négative). Dans le contexte du réchauffement climatique, certaines boucles de rétroaction positives inquiètent particulièrement les scientifiques car elles risquent d’accélérer le processus de réchauffement. Voici quelques exemples explicites et impactants.
L’albedo et la fonte des glaces : un cercle vicieux
L’albedo représente la capacité d’une surface à réfléchir la lumière solaire. La glace et la neige ont un albedo élevé et renvoient une grande partie du rayonnement solaire. En revanche, l’eau liquide et les sols sombres absorbent la chaleur.
Lorsque la température augmente, la glace fond, réduisant ainsi l’albedo global de la Terre. Moins de rayons solaires sont réfléchis, plus de chaleur est absorbée, ce qui entraîne une nouvelle augmentation de la température. Cette boucle de rétroaction positive explique l’accélération de la fonte des calottes glaciaires et de la banquise.
La vapeur d’eau et l’effet de serre
La vapeur d’eau joue un rôle essentiel dans l’effet de serre. Plus la température augmente, plus l’eau s’évapore. Or, la vapeur d’eau est un puissant gaz à effet de serre ou GES.
Elle retient une grande partie de la chaleur terrestre et amplifie ainsi le réchauffement. Ce surplus de chaleur favorise encore plus d’évaporation, ce qui renforce l’effet initial. Cette boucle de rétroaction positive est l’une des plus influentes dans le réchauffement climatique.
Le permafrost et le méthane
Le permafrost, ce sol gelé en permanence, contient d’immenses réserves de carbone sous forme de méthane et de dioxyde de carbone. Avec le réchauffement, il dégèle et libère ces gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Ce processus renforce l’effet de serre et accélère encore le réchauffement climatique. Cette boucle de rétroaction inquiète particulièrement car le méthane est un gaz à effet de serre bien plus puissant que le CO₂ (pouvoir réchauffant du méthane environ 30 fois plus important que le gaz carbonique.
Des facteurs de stabilisation
Heureusement, certaines rétroactions définies comme négatives régulent ces phénomènes :
- L’émission de rayonnement infrarouge : plus la Terre se réchauffe, plus elle émet de rayonnement infrarouge vers l’espace, limitant ainsi la hausse des températures.
- L’augmentation de l’évaporation et la formation des nuages : la chaleur entraîne une évaporation accrue des océans. Cela génère davantage de nuages qui réfléchissent une partie du rayonnement solaire, réduisant ainsi le réchauffement.
- Le refroidissement par évapotranspiration : les plantes absorbent de l’eau et la rejettent sous forme de vapeur, refroidissant localement l’atmosphère et limitant l’élévation des températures.
- Le cycle du carbone et la croissance des végétaux : certaines plantes absorbent davantage de CO₂ lorsque sa concentration atmosphérique augmente, atténuant ainsi partiellement l’effet de serre.
Cependant, ces mécanismes compensateurs restent largement insuffisants face à la puissance des rétroactions positives.
Les boucles de rétroaction jouent donc un rôle décisif dans l’évolution du climat. Malheureusement, plusieurs rétroactions positives renforcent le réchauffement climatique, risquant d’entraîner un emballement difficile à contrôler. Il est donc impératif de réduire les émissions de gaz à effet de serre pour limiter ces effets et tenter de préserver les équilibres climatiques.