Les boucles de rétroaction positive

L’ESSENTIEL

Une rétroaction positive induit que toutes les rétroactions entre les différents chaînons conduisent à amplifier la perturbation du système concerné, qui modifie l’équilibre entre les chaînons. C’est un cercle vicieux exponentiel, et qui tourne… de plus en plus mal.

Exemples :

– Le réchauffement climatique provoque la fonte du pergélisol qui elle-même accentue le réchauffement climatique et ainsi de suite

– Si l’atmosphère se réchauffe, la quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère aura tendance à augmenter. La teneur en vapeur d’eau (GES) rend l’atmosphère encore plus chaude. Elle retient encore plus de vapeur d’eau et ainsi de suite…

– L’augmentation de température diminue la solubilité du CO₂ dans l’océan, donc conduit à augmenter la quantité de CO₂ atmosphérique, ce qui augmente l’effet de serre et la température, qui diminue la solubilité….

Selon le rapport établi par One Earth, il y aurait 41 boucles de rétroaction biogéophysique (20 physiques et 21 biologiques), dont 27 boucles de rétroaction positives (renforçantes), 7 boucles de rétroaction négatives (équilibrantes) et 7 boucles de rétroaction incertaines.

Certains constituent des points de bascule globaux, et d’autres des points de bascule régionaux.

Nous pouvons en citer principalement une vingtaine :

1) Effondrement de la cryosphère en Arctique : La réduction de la glace de mer arctique en été. Ce qui génère une augmentation de l’absorption de chaleur par l’océan (albédo réduit), accélérant le réchauffement.

2) La mer de Barents est particulièrement touchée par le recul de la banquise en hiver, avec un déclin d’environ 50 % de la couverture de glace en mars depuis 1979,

3) Disparition de la calotte glaciaire du Groenland, avec un impact sur l’augmentation du niveau de la mer, la perturbation des courants océaniques.

4) Fonte des calottes glaciaire en Antarctique Occidental (élévation significative du niveau de la mer).

5) Fonte des calottes glaciaires en Antarctique Oriental (idem)

6) Disparition de l’Amazonie (conversion de la forêt tropicale en savane, perte de biodiversité, émissions de carbone).

7) Désertification de la Forêt Tropicale d’Afrique Centrale

8) Effondrement des Forêts Boréales. Mortalité des arbres due aux incendies, parasites et sécheresses. Libération de carbone, changement dans les cycles hydrologiques.

9) Disparition des Récifs Coraliens (perte de biodiversité marine, impacts sur les communautés côtières).

10) Déglaciation des Alpes Européennes (changement dans l’approvisionnement en eau douce, risques accrus de glissements de terrain).

11) Affaiblissement de la Circulation Méridienne Atlantique (AMOC) Changement climatique régional en Europe et en Amérique du Nord, impacts sur les écosystèmes marins).

12) Effondrement de la Circulation Subpolaire de la Mer du Labrador

13) Changement Permanent de l’ENSO (Oscillation Australe El Niño)

14) Fonte du Permafrost (dégel du permafrost arctique. libération de grandes quantités de méthane et de CO2).Permafrost

15) Assèchement de la Forêt Tropicale d’Afrique Centrale (transition de la forêt tropicale à une savane. Perte de biodiversité, émissions de carbone).

16) Assèchement du Bassin du Congo (réduction de la couverture forestière).

17) Changement des Moussons (modification des régimes de mousson en Asie du Sud (sécheresses et inondations extrêmes, impacts sur l’agriculture et l’approvisionnement en eau).

18) Changement des Moussons en Afrique de l’Ouest (idem).

19) Effondrement des mangroves

20) Acidification des Océans (augmentation de l’acidité des océans due à l’absorption de CO2. Impact sur la vie marine, y compris les coquillages et les récifs coralliens.

Ces points de basculement sont interdépendants, ce qui signifie que le franchissement de l’un peut influencer les autres, entraînant des effets en cascade.

Les points de basculement climatiques : un pari trop risqué (Nature, Novembre 2019) (accès payant)

La menace croissante de changements climatiques brusques et irréversibles doit obliger à prendre des mesures politiques et économiques en matière d’émissions.

Résumé de la note, faite par Marina Fabre pour novethic (décembre 2019)

En pleine COP25, un groupe d’éminents scientifiques tirent la sonnette d’alarme. Ils estiment que la moitié des points de basculement de la planète ont été franchis. Dégel du permafrost, déforestation en Amazonie, blanchissement des coraux… Ces points de non-retour marquent des changements irréversibles et pourraient provoquer un effet domino. Faut-il baisser les bras ? Non, mais il va falloir passer de la parole aux actes, et vite.

C’est un cri d’alarme que viennent de lancer un groupe de scientifiques. Dans une note publiée dans la revue Nature, ils estiment que la moitié des points de basculement pourraient avoir été franchis. Une situation qui provoque un « état d’urgence planétaire ». « Il y a dix ans, nous avions identifié une série de points de basculement potentiels dans le système terrestre. Nous constatons maintenant que plus de la moitié d’entre eux ont été dépassés », explique Tim Lenton, co-auteur de la note et directeur du Global Systems Institute de l’Université d’Exeter (Angleterre).

Ces points de basculement, appelés « climate tipping points » en anglais, ont été introduits il y a 20 ans par le Giec, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat. Ils font référence à des seuils à ne pas dépasser pour ne pas entraîner des changements irréversibles à long terme sur la planète. Or, pour les chercheurs, neuf points de bascule ont été franchis.

Un effet domino

Parmi ces points de non-retour les scientifiques évoquent le dégel du permafrost, cette épaisse couche de glace qui couvre 25 % de l’hémisphère nord, et qui, en fondant, libère notamment du méthane, un gaz à effet de serre 30 fois plus polluant que le CO2. Les chercheurs pointent également la vague de chaleur dans l’océan qui a provoqué un blanchissement massif de coraux ou encore la déforestation en Amazonie, la plus grande forêt tropicale au monde, qui abrite une espèce sur dix.

« À notre avis, l’urgence la plus évidente est que nous nous approchons d’une cascade mondiale de points de basculement qui conduirait à un nouvel état climatique moins vivable ». Il est en effet reconnu que ces points de non-retour interagissent et provoquent un effet domino qui pourrait mener à un point de basculement à l’échelle mondiale.

« Ils spéculent un peu sur l’avenir, mais on en a peut-être besoin ». 

Dans le passé, les experts pensaient que ces points de non-retour ne pouvaient être atteints qu’à une température de 5°C supérieure aux moyennes préindustrielles. Mais ils ont depuis revu leur copie et les analyses suggèrent que ces points de basculement pourraient être franchis avec une hausse des températures de 1°C à 2°C. Or la planète s’est déjà réchauffée de 1°C.

« Ce nouveau travail a de la valeur », a déclaré au Guardian le professeur Martin Siegert de l’Imperial College London, qui n’a pas participé à l’étude. « Ils spéculent un peu sur l’avenir mais on en a peut-être besoin ». Et le scientifique Piers Forster de l’Université de Leeds d’ajouter : « J’approuve totalement leur appel à l’action. Bien que la probabilité d’un point de basculement global soit faible, les risques qu’ils identifient sont réels ».