Les impacts du changement climatique sur l’eau

Glacier qui fond en Alaska

Glacier qui fond en Alaska

Les impacts du changement climatique sur l’eau

27 juin 2019 -
Changement climatique
Pressions sur les milieux et risques
Il est aujourd'hui possible de constater les effets du changement climatique : fonte des neiges et glaces, élévation du niveau de la mer, épisodes caniculaires plus intenses et longs, etc.
Les impacts du changement climatique sur l’eau et les populations humaines commencent à être ressentis à l’échelle du globe.
Afin d’enrayer, et si possible stopper ce phénomène, il est désormais nécessaire d’agir ensemble.

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Les changements observés sur le climat

Le changement climatique, et plus précisément le réchauffement climatique, est un phénomène qui a été suggéré dès la fin du XIXe siècle - début XXe siècle par différents scientifiques. Cependant, ce n’est qu’en 1930 que les premières observations d’un réchauffement à l’échelle mondiale sont effectuées. Dès lors, une dynamique scientifique s’est initiée : lancement du programme de recherche climatologique mondial, premières mesures fiables et continues de CO2 dans l’atmosphère, création du GIEC, etc.
Grâce à ces suivis, il est aujourd'hui possible de montrer les premiers changements observés.

Températures

Dans le monde, le climat montre une tendance nette au réchauffement depuis 1850, avec une forte accélération depuis le milieu des années 1970. Bien que ce réchauffement ne soit pas égal sur l’ensemble du globe, la température moyenne à sa surface a augmenté de plus de 0,6°C depuis le XXe siècle.

Écart à la normale 1981-2010 des températures moyennes de 1900 à 2018

Écart à la normale 1981-2010 des températures moyennes de 1900 à 2018

En France, la même tendance est observée : la température moyenne de l’air a augmenté d’environ 1°C depuis le XXe siècle avec une accélération plus marquée à partir du milieu du XXe siècle.
Une étude de Ribes et al (2016) montre effectivement une élévation de la température en France de 1,5 ± 0.5°C sur la période 1959–2009.
Cette augmentation s’est accompagnée d’une élévation de la température des eaux, mise en évidence dans plusieurs cas comme par exemple sur la Loire moyenne qui s’est réchauffée en moyenne de 1,2°C en 32 ans ainsi que sur le lac du Bourget où la température moyenne des eaux a augmenté de 1,1°C entre 1984 et 2011.

Précipitations

Au niveau mondial, le changement climatique se traduit par une modification non uniforme des précipitations terrestres. En effet, les zones subtropicales (hautes latitudes) tendent à s'assécher alors qu'une augmentation des précipitations au niveau des faibles et moyennes latitudes est observée.

Évolution des précipitations annuelles entre 1951 et 2010

Évolution des précipitations annuelles entre 1951 et 2010, GIEC

En France, l’évolution des précipitations est contrastée. Elles sont en hausse progressive lors de la période hivernale et en diminution pour la période estivale.
Toutefois, un renforcement des précipitations extrêmes est observé sur une large partie du territoire (et notamment dans le sud), avec une forte variabilité dans les zones concernées.

Crue de Nartuby (affluent de l’Argens) prise à Trans-en-Provence en 2010

Crue de Nartuby (affluent de l’Argens) prise à Trans-en-Provence en 2010, Irstea

Fonte des glaces

Au niveau mondial, l’augmentation des températures atmosphériques s’accompagne d’une fonte généralisée (diminution de la superficie et du volume) de plusieurs compartiments de la cryosphère : les glaces de montagne et de mer, la banquise arctique, la couverture neigeuse et les calottes glaciaires ainsi que le pergélisol (sol gelé en permanence).

Variations d'épaisseur des glaciers métropolitains en m

Variations d'épaisseur des glaciers métropolitains en m

En France métropolitaine, l’épaisseur moyenne du manteau neigeux ainsi que la période d’enneigement ont diminué du fait de l’augmentation des températures, favorisant les pluies et rendant les chutes de neige plus rares, mais également de la modification des régimes de précipitation.

Niveau des eaux

Au niveau mondial, depuis les années 1900, le niveau moyen de la mer s’est élevé de près de 20 cm. Cette élévation est liée à une augmentation des températures océaniques (plus une eau est chaude, plus elle se dilate et occupe de volume) et à la fonte des glaces et neiges.

Niveau moyen des océans de janvier 1993 à janvier 2018

Niveau moyen des océans de janvier 1993 à janvier 2018

La France est fortement concernée par ce phénomène du fait des 6000 km de littoral bordant la métropole et ses territoires d’Outre-mer.
En métropole, la hausse du niveau de l’océan sur la période 1980-2004 a été de 3,0 mm/an à Brest et de 2,6 mm/an à Marseille sur la période 1980-2012.
En Outre-mer, entre 1950 et 2010, la hausse a atteint 3 mm/an en Polynésie française et 2 mm/an à Nouméa (Nouvelle Calédonie).

De 1993 à 2019, le niveau moyen des océans a augmenté de 3.36 mm par an.

Événements extrêmes

L’évolution du climat modifie l’intensité, la fréquence mais aussi la répartition et la durée des événements météorologiques extrêmes : inondations, tempêtes, sécheresses et canicules, ouragans, tornades, typhons, vagues-submersion, feux de forêt ou cyclones.

Pourcentage annuel de la surface de la France métropolitaine affectée par la sécheresse sur la période 1959-2016

Pourcentage annuel de la surface de la France métropolitaine affectée par la sécheresse sur la période 1959-2016

En France métropolitaine, il est possible de constater ce phénomène en observant par exemple les sécheresses. L’analyse des sécheresses des sols depuis les années 1960 a permis de mettre en évidence que ce type d’événement extrême tend à augmenter depuis les années 1990 et de souligner certaines années ayant eu des sécheresses très sévères comme l’année 2003. Depuis le début du XXIe siècle, 11 années sur 16 ont dépassé la moyenne des surfaces touchées sur la période 1961-1990.

Le changement climatique impacte également de nombreux autres phénomènes naturels comme les courants océaniques ou encore le pH des océans. Deux études parues dans la revue Nature en 2018 montrent que la circulation des courants océaniques, régulant en parti le climat mondial, s’atténue. Cet affaiblissement des courants est le fruit de la fonte des glaces, qui libèrent de l'eau douce, moins dense que l'eau salée, empêchant les eaux de devenir assez denses pour couler, atténuant le phénomène de convection.

Météo-France

Météo-France a mis en place avec le soutien du ministère, un site dédié aux pluies extrêmes permettant de retracer les épisodes marquants depuis 1958 en France.
Consulter le site Pluies extrêmes

Le centre de données et services satellites de Toulouse, piloté par le CNES, est dédié à l’exploitation des données altimétriques, issues d’observations satellites de la mesure de la hauteur des océans.
Consultez les données, images et produits de niveau moyen des océans sur Aviso +

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Des impacts sur les milieux aquatiques et leur biodiversité

Le cycle de l’eau (en savoir plus sur le cycle de l’eau) est intégralement affecté par le changement climatique : perturbation des régimes pluviométriques, du ruissellement, du niveau des mers, etc. Ces changements ont de fortes répercussions sur les milieux aquatiques, dont l’état dépend de la ressource en eau.

Les milieux aquatiques sont exposés notamment aux modifications des températures atmosphérique et des cours d’eau, à l’intensification des événements extrêmes menant à des variations brutales du débit et du niveau d’eau.

En accentuant le risque de sécheresses (en savoir plus sur la sécheresse), le changement climatique peut mener à une diminution temporaire mais drastique du niveau des eaux des lacs, étangs et mares ayant un impact sur les espèces. De plus, en cas de pénurie d’eau, le changement climatique provoque, par effet de moindre dilution, la concentration des pollutions (en savoir plus sur la pollution de l’eau) modifiant l’équilibre biologique et chimique de l’eau pouvant aboutir à une mortalité importante sur différentes espèces (poissons, invertébrés benthiques, végétation aquatique, etc.).

Au contraire, dans le cas de l’intensification et de la multiplication des épisodes de pluies extrêmes, le changement climatique augmente le risque d’inondations (en savoir plus sur les inondations) augmentant notamment le risque d’érosion (en savoir plus sur l’érosion) détériorant les berges et la ripisylve, essentiels aux espèces inféodées aux milieux aquatiques dulcicoles.

Les impacts du changement climatique sur les milieux aquatiques ont des répercussions sur la biodiversité qu’ils accueillent (en savoir plus sur la biodiversité des milieux aquatiques). Le cycle de vie des espèces inféodées aux milieux aquatiques est perturbé (de l’embryon à l’adulte) ainsi que leur mode de vie (reproduction, aire de répartition, etc.).

Les espèces dépendantes des conditions environnementales, et notamment de la température de l’eau, tels que les poissons par exemple subissent des modifications physiologiques (perturbations de la croissance et de la reproduction). Certains événements saisonniers comme la reproduction, la floraison ou la migration se trouvent perturbés par le changement climatique. Par exemple, il a été constaté chez plusieurs espèces de poissons un décalage du début de la reproduction et par conséquent du début de la ponte du fait des modifications des températures de l’eau et de l’air. Ce phénomène peut avoir pour conséquence un décalage entre l’émergence des alevins et la disponibilité en nourriture augmentant de manière importante la mortalité. 

Enfin, le changement climatique peut provoquer une modification de l’aire de répartition d’une espèce. En effet, face au changement climatique, les espèces peuvent soit s’adapter, soit migrer et modifier leur distribution, soit disparaître (incapacité d’adaptation ou de suivi du changement climatique). C’est notamment ce qui a été constaté pour le processionnaire du pin, espèce invasive, qui a gagné une grande partie du territoire français métropolitain. 
 

Le blanchiment des coraux

Le corail est l’association d'algues microscopiques et de très petits animaux appelés polypes. Leur collaboration est essentielle à la vie du corail puisque les microalgues représentent une source de nourriture. Suite à une hausse de température, le corail se sépare de l'algue entraînant son blanchiment et sa mort.
Les coraux, du fait de leur extrême sensibilité aux hausses de températures, sont particulièrement menacés par le changement climatique. Depuis 1980, le nombre de régions où le blanchiment des coraux est constaté a augmenté. La Grande barrière de corail en Australie a connu quatre blanchissements sérieux depuis 1998 dont deux d'affilée en 2016 et 2017. Ce blanchiment entraîne une perte de biodiversité, une augmentation de la vulnérabilité des populations aux ouragans et une insécurité alimentaire (pêche).

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Des impacts sur la santé et la sécurité

Santé et sécurité humaine sont exposées au changement climatique par des effets directs comme la mortalité et indirectement par les changements de qualité de l’eau, de l’air, des aliments et la modification des écosystèmes (malnutrition, disponibilité de l’eau, assainissement, sécurité alimentaire, etc). Ensemble, ces impacts peuvent causer d’importantes pertes matérielles et humaines.

Le changement climatique entraîne une augmentation des événements extrêmes. Lorsque ces événements extrêmes surviennent, ils sont accompagnés d’importants dégâts matériels et humains qui entraînent  des impacts secondaires (disponibilité en eau, production et alimentation en électricité, etc.). 

Le changement climatique risque d’aggraver la situation des Français se situant sur des territoires fragiles (exposés aux inondations, tempêtes, sécheresses, etc.). Par exemple, l’été 2003 a été marqué par une forte canicule avec de nombreux records de températures en France. Ses conséquences sont chiffrées à 15 000 décès avec une incidence très importante sur les personnes âgées (75 ans et plus) selon l'INSEE.

Expansion des insectes vecteurs de maladies infectieuses

Bien que l’augmentation du nombre d’insectes vecteurs de maladies infectieuses soit multifactorielle, l’implication des changements climatiques y est importante. L’aire de répartition du moustique tigre (Aedes albopictus), dont la larve se développe dans les eaux chaudes et stagnantes, vecteur du chikungunya, de la dengue ou encore de zika, est en pleine extension. Originaire d’Asie, il est aujourd’hui retrouvé dans plus de 80 pays, dont la France, accroissant l’exposition des français à ces maladies auparavant inconnues sur le territoire métropolitain.
109 cas importés de dengue dont 40% avaient séjourné sur l’Ile de la Réunion du 1er mai au 12 juin 2019 (Santé publique, 2019).

Les impacts indirects du changement climatique sur la santé et la sécurité sont également importants. Il s’agit par exemple de l’augmentation du nombre de malades liés à la pollution atmosphérique grandissante (pathologies respiratoires, allergies, etc), de la diminution de la disponibilité en eau pour l’agriculture et l’élevage pouvant mener à une insécurité alimentaire ou encore de la pénurie d’eau pour la production électrique.

Par exemple, le refroidissement d’une centrale n’est plus possible lorsque le débit de la rivière dans laquelle l’eau est prélevée (en savoir plus sur les prélèvements d’eau) devient trop faible pour répondre aux besoins de la centrale. Dans ce cas, le fonctionnement de celle-ci doit alors être interrompu pour des raisons de sécurité.

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Des impacts sur les usages de l’eau

En plus des impacts environnementaux et sanitaires, le changement climatique est susceptible d’engendrer une profonde perturbation de la disponibilité des ressources en eau touchant, par conséquent, de nombreux secteurs : industrie, production d’énergie, agriculture, eau potable et assainissement, etc.

Les industries ont besoin d’une ressource en eau en quantité et en qualité importante. Elles sont impactées par la raréfaction de la ressource en eau du fait du changement climatique, d’autant plus si elles se situent sur une zone exposée (risques d’inondations, de glissements de terrain, etc.). (en savoir plus sur l’eau et l’industrie)

Le secteur de l’énergie est le deuxième plus gros utilisateur d’eau : la plupart des méthodes de production d’énergie en nécessitent d’importantes quantités (barrages hydroélectriques, centrales nucléaires).
Or, dans certaines régions, la raréfaction de la ressource en eau engendrée par le changement climatique affecte la production énergétique et imposera des surcoûts. De plus, la demande en énergie étant croissante, les pressions sur la ressource augmentent. (en savoir plus sur l’eau et la production d’énergie)

Le changement climatique, en causant un stress hydrique accru et des sécheresses de plus en plus importantes, impacte l’agriculture et l’élevage. L’irrégularité des saisons, les augmentations des périodes de chaleur ou la raréfaction de l’eau perturbent les cycles culturaux. Les productions peuvent être perdues, ralenties ou au contraire accélérées provoquant une insécurité alimentaire.
En septembre 2018, du fait de la sécheresse prolongée, plusieurs éleveurs français ont dû nourrir le bétail avec le fourrage habituellement réservé pour passer l’hiver causant une perte économique non négligeable (en savoir plus sur l’eau et l’agriculture)

Concernant l’eau potable et l’assainissement, le réchauffement climatique impacte négativement la quantité (accroissement du stress hydrique) et la qualité (multiplication des agents pathogènes, salinisation des sols et des nappes phréatiques, etc.) des ressources en eau. Ces facteurs aggravent les conditions de vie des populations déjà vulnérables. 1 à 2 milliards de personnes risquent ainsi de souffrir d’une augmentation du stress hydrique à l’horizon 2050. Par exemple, en 2018, du fait de la sécheresse prolongée, plusieurs villes de Franche-Comté ont dues être alimentées en eau potable par camion-citerne du fait du tarissement des sources d’eau.  (en savoir plus sur les usages de l’eau pour l’eau potable et l’assainissement).