L’eau et le climat

Depuis la formation de la terre, le climat a évolué et connu des cycles de périodes plus froides dites glaciaires et des périodes plus chaudes.

Influence des époques glaciaires

Au cours des périodes glaciaires, l’eau s’accumule sous forme de glace, le niveau des océans baisse. Les causes des glaciations ont été l’objet de nombreux débats, depuis que le phénomène a été clairement identifié au XIXe siècle. Les théories modernes retiennent souvent une relation avec les oscillations périodiques de l’orbite de la Terre, associées à des variations hypothétiques et périodiques dans le rayonnement solaire, ou les effets d’un déplacement d’importantes masses continentales vers les régions polaires. Lors d’une période glaciaire, les phénomènes suivants se produisent suite au refroidissement climatique :

∗ formation d’inlandsis : ils s’installent progressivement sur les régions continentales des hautes latitudes, avec une épaisseur maximale de l’ordre de 3 km, et fluent vers leurs marges en arasant une partie des reliefs ;

∗ baisse du niveau de la mer : le stockage de glace sur les continents provoque la baisse du niveau des océans (de l’ordre de 120 m lors de la dernière période glaciaire) et provoque l’émersion d’une partie des plateaux continentaux ;

∗ mouvements tectoniques verticaux : sous le poids de la glace, des mouvements tectoniques verticaux affectent les régions englacées et leur marges (enfoncement lors de la glaciation, soulèvement lors de la déglaciation) ;

∗ modification de la circulation océanique mondiale : elle est alors complètement transformée avec des influences sur le climat ; 

Des icebergs

∗ conséquences écologiques et génétiques : en période glaciaire, pour survivre, les espèces soumises à un froid trop important auxquelles elles ne sont pas adaptées doivent descendre vers les plaines et/ou se rapprocher de l’équateur ou survivre en populations moins nombreuses et parfois moins denses dans des régions-refuges moins touchées par le froid. Le phénomène inverse se produit lors du réchauffement. 

Lors des 3 dernières glaciations, il ne semble pas y avoir eu beaucoup de disparition globale d’espèces sur la planète, mais pour les espèces à faible capacité de dispersion, le froid a eu pour conséquence l’extinction locale de nombreuses populations alors existantes, avec comme corollaire une réduction de la diversité génétique dans certains groupes ; ces effets « négatifs » pour la biodiversité peuvent avoir été atténués par l’exondation des plateaux continentaux permis par la baisse des niveaux marins. Il y a ainsi eu de nouveaux espaces qui ont reconnecté des habitats quasiment disjoints lors des phases interglaciaires, par exemple la France était reconnectée au Royaume Uni durant les 3 dernières glaciations, permettant aux grands mammifères (mammouths notamment) de passer d’une zone à l’autre en traversant l’actuel plancher du détroit du Pas de Calais. Les conséquences génétiques des oscillations climatiques, des glaciations en particulier, sont importantes pour la biodiversité et l’évolution des espèces.

Influence du réchauffement climatique

L’eau joue un rôle essentiel dans la définition du climat. On sait qu’elle intervient dans le bilan radiatif (par absorption du rayonnement solaire et du rayonnement émis par la surface terrestre) et dans le bilan thermique (échanges de chaleur liés aux changements d’état de l’eau). On connaît moins l’impact de l’évolution de l’humidité des sols sur les variations climatiques.

Les changements climatiques ont déjà eu un impact sur les ressources en eau dans le monde. Ainsi, le niveau moyen de la mer dans le monde a augmenté de 1,75 mm chaque année au cours de la seconde moitié du vingtième siècle. On assiste à une fonte généralisée des glaciers non polaires, ce qui réduit le débit des cours d’eau en saison sèche et accroît les températures de la terre et de la mer.

L’impact des changements climatiques sur la sécurité de l’eau est déjà palpable. A l’échelle mondiale, la superficie des terres classées par le GIEC comme ‘très arides’ a plus que doublé depuis les années 70. Cela s’accompagne de l’aggravation des inondations dans les altitudes moyennes-hautes, de sécheresses plus longues et plus fréquentes dans certaines régions de l’Asie et de l’Afrique, et de phénomènes de type El Niño plus fréquents et plus intenses, autant de phénomènes qui contribuent à modifier l’équilibre entre la demande et l’offre des ressources en eau.

La sécurité de l’eau dans le monde en développement est particulièrement vulnérable aux effets des changements climatiques. En raison de leur situation géographique notamment, ces pays subissent de plein fouet les changements climatiques, en partie à cause de la faiblesse de leurs revenus et de leurs capacités institutionnelles, mais aussi parce qu’ils dépendent étroitement des activités fondées sur l’eau, comme l’agriculture. En Afrique, l’effet combiné des températures élevées, de la hausse de l’évaporation et d’une baisse de la pluviométrie a réduit d’environ 40% le débit de plusieurs grands cours d’eau, comme le Niger.