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Thermophotographie de la ville de Bâle prise avec une caméra infrarouge
La tempête Lothar en décembre 1999, lété sec et torride de 2003 ou les inondations de lannée dernière en Suisse sont-ce là les signes annonciateurs dun changement climatique? «Non», déclare Ulrike Lohmann, professeur de physique expérimentale de latmosphère à lEPF de Zurich; «un extrême météorologique isolé nest pas un indice dun changement climatique mais tout simplement un événement météorologique extrême».
Le changement climatique quest-ce que cest au juste?
Les changements climatiques ne se laissent déceler que sur le long terme. Ainsi lélévation de la température globale moyenne de 0.8°C au cours du siècle dernier et de près de 0.6°C rien quau cours de ces 30 dernières années est un signe de changement climatique. Les climatologues ont décelé cette tendance aussi bien par des mesures directes de la température qui sont réalisées depuis environ 150 ans que par des reconstitutions des températures à laide d«archives» naturelles telles que des carottes de glace.
Mais lhomme est-il réellement responsable de laugmentation vertigineuse de la température au cours de ces 30 dernières années? Les modèles qui ne tiennent compte que des événements naturels tels que les éruptions volcaniques ne peuvent pas expliquer laugmentation mesurée. Ce nest que lorsquon tient compte aussi des émissions de gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone provoquées par lhomme que le modèle concorde avec les courbes des températures effectives mesurées.
«La température augmente vertigineusement», constate Ulrike Lohmann. Suivant le scénario envisagé, les climatologues sattendent à une augmentation de la température terrestre de 1.5 à 6°C. Lintensité de cette augmentation dépend entre autres de la mesure dans laquelle les émissions de gaz à effet de serre, et aussi des poussières fines, diminueront. Certaines poussières fines, appelées aérosols, agissent en effet à lencontre du réchauffement par les gaz à effet de serre car elles réfléchissent le rayonnement solaire. Malgré cet effet de refroidissement, il est nécessaire de continuer à réduire les émissions de ces aérosols car ils ont des effets nocifs pour la santé. «La lutte contre la pollution de lair et la protection climatique doivent être abordées ensemble», a déclaré pour conclure Ulrike Lohmann.
Indépendamment du scénario climatique qui sera le plus proche de la réalité, en Suisse les étés deviendront plus chauds et les hivers plus doux; la fréquence, lintensité et la durée des événements météorologiques extrêmes augmenteront aussi probablement.
«Un engrais dans lair» Comment les plantes réagissent-elles au CO2?
Le réchauffement nest quun des éléments du changement climatique. On réunit sous la notion de «changement global» les phénomènes qui concourent à la modification de la chimie de latmosphère p. ex. son enrichissement en CO2 ainsi que le changement climatique et la transformation des écosystèmes à léchelle mondiale qui en résultent. «La concentration actuelle en CO2 de 380 ppm dépasse tous ce que latmosphère a pu voir jusquici» déclare Christian Körner, professeur de botanique à lUniversité de Bâle. Les données les plus récentes obtenues à partir dune carotte de glace prélevée dans lantarctique montrent que les concentrations de CO2 dans latmosphère ont varié entre 180 et 300 ppm au cours des 650'000 dernières années. Körner étudie avec son groupe de recherche les effets sur les plantes de laugmentation de la concentration de CO2 dans lair.
A côté de son effet de serre, le CO2 exerce encore une influence directe sur le monde végétal; il est lun des «aliments principaux» des plantes qui grâce à la photosynthèse le transforment en sucre et en masse végétale. «Le dioxyde de carbone est souvent considéré comme un poison», explique Körner. «Pourtant le CO2 est la ressource de base de toute vie!» Avec la concentration actuelle de CO2, le taux de photosynthèse nest pas encore arrivé à sa limite. Alors est-ce que davantage de CO2 signifie davantage de croissance végétale? Ce nest pas tout à fait aussi simple que cela, déclare le botaniste bâlois. Des essais en plein champ sur des plantes alpestres auraient montré quun apport de CO2 accru ne stimule pas davantage la croissance des plantes. Dautres substances nutritives deviennent dans ces conditions un facteur limitant et leur manque empêche une augmentation de la croissance. Toutefois lélévation de la concentration de CO2 ne reste pas sans effet sur le monde végétal. Ainsi léquipe de Körner a constaté dans une forêt modèle mixte de hêtres et dépicéas alimentée artificiellement en CO2 quune concentration élevée en CO2 provoquait une modification soudaine des rapports de concurrence. Alors que sur un sol calcaire les deux espèces profitaient dun apport supplémentaire de CO2, sur un sol acide cet apport supplémentaire avait un effet négatif sur les hêtres. A côté de cela, certains indices indiquent que, contrairement à ce qui est le cas pour les plantes alpestres, le CO2 favorise fortement la croissance du lierre et de la clématite des haies ce qui rend ces plantes grimpantes «plus agressives».
Cependant le changement climatique influence lui aussi les plantes. On entend souvent dire ou on lit que, du fait de leffet de serre, les plantes commencent apparemment à fleurir plus tôt. Ce nest toutefois pas la température mais le rapport jour/nuit qui tire nos plantes indigènes de leur sommeil hivernal, explique Körner. Le réchauffement climatique ne rend pas le bourgeonnement plus précoce. Il existe toutefois des exceptions. «Le marronnier bien connu de Genève qui fleurit effectivement toujours plus tôt ne connaît manifestement pas les convenances de notre pays» explique Körner avec humour. Les marronniers sont en effet originaires de lespace méditerranéen et possèdent une horloge interne dont le réglage diffère légèrement.
La consommation dénergie en évolution avec le climat
En entendant lexpression «changement climatique», très peu de gens pensent aux bâtiments et à la consommation dénergie qui y est liée. Pourtant en Suisse la consommation dénergie des bâtiments représente près de la moitié de la consommation totale dénergie. Les conséquences énergétiques du changement climatique pour les bâtiments ne doivent donc pas être sous-estimées.
Les chercheurs de lEmpa ont examiné récemment les effets dun climat plus chaud sur la consommation dénergie des bâtiments dans notre pays. Leurs conclusions: au cours du 20e siècle, le nombre de degrés-jours de chauffage a diminué denviron 15% sur les quatre sites étudiés. Par contre, le nombre de degrés-jours de réfrigération a augmenté de 50 à 170%, comme lindique Thomas Frank du laboratoire Technologie des bâtiments de lEmpa. Pour la période de 1975 à 2085, il faut dattendre, selon le modèle climatique envisagé, à une diminution de 13 à 87% supplé-mentaires des degrés-jours de chauffage. Pour la climatisation, rien que pour les immeubles de bureau, il faut sattendre à une augmentation de 300 % de la consommation dénergie de réfrigération. Ainsi, la consommation dénergie des bâtiments continuera à augmenter à lavenir.
«Limportance de la protection thermique estivale des bâtiments et de laération nocturne augmente fortement» déclare Frank. Des façades de bâtiment foncées peuvent être protégées dune surchauffe excessive par des plantes ou une peinture claire. Dans les bâtiment dhabitation, en été une aération nocturne permet de maintenir la température intérieure dans le «domaine de confort» sans climatisation supplémentaire à lexception des étés extrêmement chauds, tels que celui de lannée 2003, où laération nocturne est confrontée à ses limites.
Dans la construction dimmeubles aussi, il faudra à lavenir tenir compte du changement climatique et de laugmentation des événement météorologiques extrêmes, déclare Frank. «Il est nécessaire de développer des scénarios de données météorologiques pour ces événements extrêmes afin de pouvoir planifier des mesures de protection adéquates pour les bâtiments»
Auteur
Daniela Wenger, Lab. Chimie organique, <email-pii>
Contact
Thomas Frank, Lab. Technologies des bâtiments, tél. . 044 823 41 76, <email-pii>