L'élévation du niveau de la mer est l'une des conséquences les plus visibles et les plus importantes des changements climatiques mondiaux, avec des conséquences profondes pour les sociétés humaines et les écosystèmes naturels du monde entier. Au cours du siècle dernier, le niveau moyen de la mer mondiale a augmenté à un rythme accéléré, influencé par une combinaison complexe d'activités humaines et de processus naturels.

Conducteurs anthropogéniques de l'élévation du niveau de la mer

Depuis le début de la Révolution industrielle, les activités humaines ont été la force dominante qui accélère l'élévation du niveau de la mer mondiale.Le principal facteur est l'émission de gaz à effet de serre (GES), comme le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4), provenant de la combustion de combustibles fossiles, de la déforestation, de l'agriculture et des processus industriels.

Expansion thermique des eaux océaniques

Les océans absorbent plus de 90 % de l'excès de chaleur généré par l'augmentation des concentrations atmosphériques de gaz à effet de serre.L'eau de mer se réchauffe, phénomène appelé expansion thermique.Cette expansion augmente le volume d'eau de mer, contribuant de façon significative à l'élévation du niveau de la mer.Selon le [NASA Sea Level Change Portal, l'expansion thermique a représenté environ 30 à 50 % de l'augmentation du niveau de la mer observée au cours des dernières décennies.

Fusion des glaces terrestres : glaciers et plaques de glace

La fonte des masses de glace terrestres, y compris les glaciers et les immenses calottes glaciaires qui couvrent le Groenland et l'Antarctique, contribue également à l'élévation du niveau de la mer. L'augmentation des températures mondiales accélère la fonte de surface et la décharge de glace par le vêlage des icebergs. La calotte glaciaire du Groenland à elle seule perd actuellement en moyenne environ 250 milliards de tonnes de glace par an, tandis que les pertes de l'Antarctique atteignent environ 150 milliards de tonnes par an, selon la Administration nationale de l'océan et de l'atmosphère (NOAA).

La déstabilisation des plateaux de glace, qui servent de contreforts pour maintenir la glace intérieure en place, a été observée en Antarctique et au Groenland. Lorsque les plateaux de glace s'affaiblissent ou s'effondrent, les glaciers intérieurs accélèrent leur écoulement dans l'océan, entraînant une augmentation rapide de la perte de masse de glace.

Extraction des eaux souterraines et ses conséquences

Les pratiques humaines de gestion de l'eau influent également sur le niveau de la mer. Le pompage intensif des eaux souterraines pour l'irrigation, l'industrie et l'approvisionnement en eau urbaine éliminent l'eau stockée sous terre. Bien que certaines de ces eaux reviennent éventuellement aux océans par les rivières et les eaux de ruissellement, une fraction importante est consommée ou évaporée, transférant efficacement l'eau terrestre dans l'océan.

De plus, l'extraction des eaux souterraines peut causer subsidence des terres, où la surface du sol coule du fait du compactage des sédiments aquifères. Cette subsidence exacerbe l'élévation relative du niveau de la mer locale, en particulier dans les mégapoles côtières comme Jakarta, Bangkok, La Nouvelle-Orléans et certaines parties de la côte du Golfe aux États-Unis.

Déboisement, changements d'affectation des terres et développement côtier

En outre, les changements d'utilisation des terres, tels que l'urbanisation et l'expansion agricole, modifient l'hydrologie locale et la dynamique des sédiments, qui influent sur les processus côtiers. Par exemple, l'enlèvement de la végétation réduit la stabilité du sol, augmente le ruissellement et la perte de sédiments dans les rivières et les côtes.

Le développement des infrastructures côtières, comme les murs de mer, les ports et les systèmes de drainage, peut perturber le transport et les dépôts naturels de sédiments, ce qui entraîne souvent une augmentation de l'érosion côtière et de la perte d'habitat, ce qui complique les difficultés que posent la montée des mers.

Processus naturels influant sur les changements du niveau de la mer

Avant que l'influence humaine ne devienne prédominante, le niveau de la mer fluctue naturellement sur les échelles géologiques en raison des cycles orbitaux, de l'activité volcanique et des interactions océan-atmosphère. Bien que ces processus naturels continuent aujourd'hui, leur contribution relative à l'élévation moderne du niveau de la mer est mineure par rapport aux facteurs anthropiques.

Cycles glaciaires-interglaciaires et forçage Milankovitch

Le climat terrestre oscille entre les périodes glaciaires (âge de la glace) et interglaciaires (chauffées) au cours des derniers millions d'années. Ces cycles, entraînés par des variations de l'orbite terrestre et de l'inclinaison axiale (appelés cycles Milankovitch), affectent la distribution et l'intensité du rayonnement solaire atteignant la surface.

Le dernier maximum glaciaire, il y a environ 20 000 ans, a vu le niveau de la mer nettement inférieur au présent. Alors que le climat naturellement chaud, les calottes glaciaires ont fondu et le niveau de la mer a augmenté d'environ 100 mètres au cours des 10 000 années suivantes.

Activité volcanique et processus tectoniques

Les éruptions volcaniques influencent le niveau de la mer à court et à long terme. Les grandes éruptions explosives injectent des aérosols sulfates dans la stratosphère, reflétant le rayonnement solaire et refroidissant temporairement le climat. Ce refroidissement peut réduire l'expansion thermique et ralentir la fonte de la glace pendant plusieurs années, provoquant des baisses mineures à court terme des taux d'élévation du niveau de la mer.

À l'échelle géologique, l'activité volcanique des crêtes du milieu de l'océan crée de nouvelles croûtes océaniques, modifiant le volume des bassins océaniques et influençant le niveau de la mer mondiale, processus qui se produit sur des millions d'années et qui ne contribue pas aux changements rapides du niveau de la mer.

Un phénomène naturel connexe est ajustement isostatique glaciaire (GIA), où la croûte terrestre rebondit après avoir été déprimée sous le poids de couches de glace massives. Des régions comme la Scandinavie, certaines parties du Canada et le nord de l'Europe sont encore en train de se soulever des milliers d'années après la dernière glaciation, provoquant une baisse locale du niveau relatif de la mer.

Circulation océanique et oscillations climatiques

Les oscillations climatiques naturelles, y compris l'oscillation El Niño-Sud (ENSO), l'oscillation Décadale du Pacifique (OOP) et l'oscillation multidécadale de l'Atlantique (OMA), modulent le niveau de la mer au niveau régional en redistribuant la chaleur et en modifiant les modèles de vent.

Bien que ces oscillations provoquent une variabilité régionale et interannuelle importante du niveau de la mer, elles ne modifient pas le niveau moyen de la mer sur de longues périodes, mais elles peuvent compliquer la détection des tendances sous-jacentes causées par les changements climatiques induits par l'homme.

Techniques de mesure et d'attribution de l'élévation du niveau de la mer

La mesure fiable du changement du niveau de la mer est essentielle pour comprendre les tendances, identifier les causes et éclairer les réponses politiques.

Les jauges à marée[ sont des instruments côtiers qui enregistrent le niveau de la mer par rapport à la terre. Certains relevés de jauges de marée remontent à un siècle, ce qui fournit un contexte historique précieux.

Satellite altimétrie, opérationnelle depuis 1993 avec des missions comme TOPEX/Poseidon et la série Jason, mesure la hauteur de la surface de la mer à l'échelle mondiale avec une précision de centimètre.Ces données révèlent que le niveau moyen de la mer à l'échelle mondiale a augmenté à un rythme moyen d'environ 3,3 millimètres par an depuis 1993, avec une accélération observée d'environ 0,1 millimètres par an par décennie.

Pour attribuer l'élévation du niveau de la mer observée à des causes précises, les scientifiques utilisent des modèles climatiques et des approches statistiques. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) estime que plus de 80 % de l'élévation du niveau de la mer observée depuis 1970 est attribuable aux émissions de gaz à effet de serre induites par l'homme.

Disparités régionales dans l'élévation du niveau de la mer et leurs conséquences

L'élévation du niveau de la mer présente une variabilité régionale importante en raison de multiples facteurs interagissants, notamment les courants océaniques, les effets gravitationnels de la perte de masse de glace et le mouvement vertical des terres.

  • Les courants océaniques :[ Les changements dans les tendances du vent et la circulation océanique peuvent faire augmenter le niveau de la mer plus rapidement ou plus lentement dans certaines régions.
  • Dactylographie gravitationnelle:[ De grandes masses de glace exercent une traction gravitationnelle sur les eaux océaniques avoisinantes. À mesure que les nappes de glace perdent de leur masse, leur attraction gravitationnelle s'affaiblit, ce qui fait chuter ou augmenter moins le niveau de la mer locale près de la glace, tandis que les régions plus éloignées connaissent une élévation accrue du niveau de la mer.
  • L'activité tectonique et la subsidence induite par l'homme affectent localement le niveau relatif de la mer.

Par exemple, les côtes est et du Golfe des États-Unis connaissent des taux d'élévation du niveau de la mer deux à trois fois plus élevés que la moyenne mondiale en raison de la subsidence des terres et de l'évolution des courants océaniques. Inversement, certaines parties du Nord-Ouest du Pacifique connaissent une baisse relative du niveau de la mer en raison de la montée en puissance tectonique.

Projections futures de hausse du niveau de la mer

La prévision de l'élévation future du niveau de la mer comporte une incertitude considérable, en particulier en ce qui concerne la réaction des nappes glaciaires au réchauffement.

  • Scénarios d'émission faible (SSP1-1.9):[ Les niveaux de la mer devraient augmenter d'environ 0,3 à 0,6 mètre (1 à 2 pieds) de 2100 par rapport aux niveaux de 1995–2014.
  • Scénarios à haute émission (SSP5-8.5): La hausse projetée varie de 0,6 à 1,0 mètre (2 à 3,3 pieds), avec une limite supérieure à faible probabilité mais à fort impact qui approche de 2 mètres (6,5 pieds) si la dynamique des calottes glaciaires accélère de façon inattendue.

Au-delà de 2100, le niveau de la mer continuera d'augmenter pendant des siècles en raison de l'inertie du réchauffement des océans et de la fonte des glaces. Même la cessation immédiate des émissions n'arrêterait pas l'expansion thermique et la perte de glace, qui opèrent sur des échelles multidécadales à millénaires.

Impacts et conséquences de la montée des mers

L'élévation du niveau de la mer amplifie déjà la fréquence et la gravité des risques côtiers à l'échelle mondiale, avec des conséquences pour les établissements humains, les infrastructures et les écosystèmes.

Les inondations côtières ont augmenté considérablement, les inondations de Nuisance (Nuisance Inondations) ayant lieu de 300 à 900 % plus fréquemment dans de nombreuses villes côtières américaines depuis les années 1960, comme l'a démontré la NOAA.

L'érosion côtière s'accélère à mesure que les mers montantes permettent aux vagues d'atteindre de plus en plus haut les rivages, sapant les falaises, les plages et les infrastructures. De plus, les habitats côtiers fragiles comme les marais salés, les mangroves et les récifs coralliens font face à une inondation et à une noyade accrues si l'accrétion des sédiments ne suit pas le rythme de l'élévation du niveau de la mer, compromettant ainsi leur rôle de tampons naturels contre les tempêtes.

L'intrusion d'eau salée[ menace les aquifères d'eau douce et les sols agricoles, en particulier dans les régions du delta et les nations insulaires de faible altitude.

Le déplacement des communautés, souvent appelé migration climatique, apparaît comme une question sociale et éthique critique, en particulier pour les petits États insulaires et les régions côtières de faible altitude.

Stratégies d ' atténuation et d ' adaptation

Pour faire face à l'élévation du niveau de la mer, il faut adopter une approche à deux volets : l'atténuation[ afin de réduire le rythme de l'élévation en limitant les émissions de gaz à effet de serre, et l'adaptation[ afin de réduire au minimum les dommages causés par les changements du niveau de la mer qui sont déjà inévitables.

Sur le plan de l'atténuation, il est essentiel d'accélérer la transition vers les sources d'énergie renouvelables, d'améliorer l'efficacité énergétique, d'arrêter la déforestation, de promouvoir le reboisement et de développer des technologies de captage et de stockage du carbone, mais ces efforts, tout en étant essentiels, prendront des décennies pour influencer le taux d'élévation du niveau de la mer en raison de l'inertie du système.

Les stratégies d'adaptation comprennent :

  • Défenses côtières: Construction de murs de mer, de digues et de barrières anti-surtension pour protéger les zones vulnérables contre les inondations et les ondes de tempête.
  • Solutions basées sur la nature :[ Restaurer et conserver les zones humides, les mangroves et les récifs coralliens qui agissent comme tampons naturels.
  • Rétention organisée : Relocaliser les infrastructures et les collectivités loin des zones à risque élevé lorsque la protection est invraisemblable ou non viable.
  • Amélioration de l'aménagement du territoire:[ Mise en oeuvre de règlements de zonage et de codes du bâtiment qui tiennent compte des scénarios futurs du niveau de la mer.
  • Systèmes d'alerte précoce et préparation aux catastrophes:[ Renforcement des capacités d'intervention d'urgence pour réduire les pertes en vies humaines et en biens lors d'événements extrêmes.

Pour réussir, il faut intégrer les projections scientifiques aux considérations sociales, économiques et politiques, et collaborer entre les gouvernements, les collectivités, les scientifiques et les parties prenantes pour renforcer la résilience face aux défis multiples que posent les mers en pleine croissance.