Si vous deviez creuser un trou (très) profond passant par le centre de la Terre et allant jusqu'à l'autre bout de la planète, d'où pensez-vous que vous sortiriez ?

À moins que vous ne commenciez à creuser à partir d'une poignée d'endroits sur la planète, vous découvrirez très probablement que les antipodes (ou le point opposé sur Terre à l'endroit où vous vous trouvez actuellement) se trouveront dans l'océan.

Bien que cela puisse surprendre au début, ce n'est pas vraiment le cas lorsque vous réalisez que la terre ne couvre que 29 % de la surface de la Terre, et même alors, elle n'est pas répartie uniformément.

Alors, combien d'eau y a-t-il réellement sur la planète, sous forme liquide, solide et gazeuse ? Et pourquoi risquons-nous que la mer reprenne une partie des terres de la Terre, c'est-à-dire l'élévation du niveau de la mer ?

De l'eau, de l'eau, partout

On estime qu'il y a plus d'un milliard de kilomètres cubes d'eau sur la planète, soit 1 386 000 000 km ³ pour être précis. Cela comprend toute l'eau de l'océan (environ 97 %) et la quantité totale d'eau dans les calottes glaciaires, les glaciers et la neige (1,74 %) et dans les eaux souterraines (1,69 %, dont plus de la moitié est saline et une grande partie est inaccessible).

L'eau douce accessible sur laquelle nous comptons pour boire et irriguer - des rivières, des lacs, des barrages, des aquifères, de l'atmosphère et de la fonte des glaciers - ne représente qu'une infime partie de l'eau douce totale de la planète - soit 0,4 %. Le reste de l'eau douce de la planète, soit 2,5 % de l'eau totale de la planète, est enfermé dans les glaciers, les calottes polaires ou sous terre dans les aquifères.

C'est en partie le rapport entre la forme liquide et la forme solide de l'eau à un moment donné, en particulier l'eau des océans par rapport à celle contenue dans les calottes glaciaires et les glaciers, qui détermine la hauteur de nos mers au-dessus du plateau continental d'une masse terrestre.

Le professeur John Church, climatologue et océanographe, affirme que la fonte des glaces et le gel de l'eau font partie d'un long schéma de réchauffement et de refroidissement de la planète qui remonte à des millions d'années.

Un bref historique du niveau de la mer

"Le niveau de la mer a varié au cours de l'histoire, depuis la formation des supercontinents terrestres comme la Pangée et le Gondwana jusqu'à nos jours", dit-il.

"Au cours du dernier million d'années, le niveau de la mer a varié sur un cycle de 100 000 ans en montant et en descendant de plus de 100 mètres. La dernière période interglaciaire - en d'autres termes, la dernière période chaude avant la période chaude actuelle - était d'environ 129 000 à 116 000 il y a des années.

"Alors que le monde se refroidissait et se dirigeait vers ce que nous appelons le dernier maximum glaciaire il y a 23 000 à 19 000 ans, le niveau de la mer est tombé à plus de 120 mètres sous le niveau actuel de la mer. Et puis, lorsque le climat a recommencé à se réchauffer, le niveau de la mer a augmenté rapidement. à un taux moyen de plus d'un mètre par siècle pendant de nombreux millénaires et des taux de pointe supérieurs à quatre mètres par siècle."

C'était jusqu'à il y a environ 8000 ans, lorsque le taux d'élévation du niveau de la mer a ralenti au point qu'il a fallu des millénaires, plutôt que des siècles, pour monter de quelques mètres. Puis, au cours des 2000 dernières années, l'élévation du niveau de la mer a pratiquement ralenti jusqu'à s'arrêter, ne changeant que de quelques fractions de millimètres par an au cours de cette période, explique le professeur Church.

"Cela a commencé à changer dans les années 1800 lorsque les mesures du niveau de la mer ont montré que le niveau de la mer a commencé à monter plus rapidement, s'accélérant au cours du 19ème siècle et continue d'accélérer aujourd'hui."

En fait, les taux d'élévation du niveau de la mer sont passés de 1,4 mm par an pendant la majeure partie du 20e siècle de plus de 150 % à 3,6 mm par an de 2006 à 2015. Il s'agit de l'accélération la plus rapide de l'élévation du niveau de la mer en six millénaires.

Qu'est-ce qui a causé cette accélération ?

Alors que le changement climatique a toujours fait partie d'un cycle naturel tout au long de l'histoire de la Terre, le réchauffement accéléré et l'élévation subséquente du niveau de la mer ont été stimulés par une augmentation induite par l'homme du dioxyde de carbone atmosphérique (et d'autres gaz à effet de serre). Les émissions de carbone remontant à la révolution industrielle du début du XIXe siècle ont contribué à l'effet de serre en piégeant la chaleur du soleil qui, autrement, aurait été renvoyée dans l'espace.

"Il a été démontré que le réchauffement dû aux émissions de gaz à effet de serre a eu un effet dominant sur l'élévation du niveau de la mer dans la seconde moitié du XXe siècle, et probablement aussi dans la première moitié", déclare le professeur Church.

Ce que beaucoup ne réalisent peut-être pas, cependant, c'est que la fonte des calottes glaciaires aux pôles de la planète n'est pas le seul moteur de l'élévation accélérée du niveau de la mer à ce jour. Le professeur Church affirme que le danger réel de la fonte des calottes glaciaires deviendra de plus en plus important au cours du 21e siècle, en particulier dans la seconde moitié. Trois autres pilotes joueront également un rôle important.

"L'expansion thermique de l'océan est l'une des principales composantes de l'élévation du niveau de la mer au cours des dernières décennies, qui est responsable d'un tiers de l'élévation du niveau de la mer à ce jour", déclare le professeur Church.

Cela concerne les propriétés physiques de base de H₂ O - à mesure que l'eau se réchauffe, les atomes et les électrons des molécules d'eau s'excitent et se déplacent de sorte qu'ils occupent plus d'espace. En petites quantités, le volume supplémentaire est difficile à observer car l'eau ne chauffe que de quelques degrés. Mais lorsque vous augmentez cela jusqu'à un nombre inimaginable de molécules d'eau dans l'océan, les minuscules expansions s'additionnent pour donner quelque chose que nous pouvons voir.

Un autre contributeur important est la perte de masse des glaciers qui sont de grandes masses de glace en plus des énormes calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique.

"La fonte ou la perte de masse des glaciers pourrait représenter une élévation du niveau de la mer de 40 cm à plus long terme", déclare le professeur Church. "Les glaciers auxquels je fais référence ici se trouvent dans des endroits comme l'Himalaya, l'Alaska, la Patagonie en particulier, et les glaciers à la périphérie de la calotte glaciaire du Groenland."

Une dernière influence sur le niveau de la mer, bien que reconnue comme une contribution moindre, est l'échange d'eau entre la terre et l'océan.

"Nous prélevons de l'eau des aquifères pour l'irrigation qui s'évapore dans l'atmosphère pour retomber sur terre ou dans l'océan sous forme de pluie, ou qui peut s'écouler dans les océans, les rivières ou les barrages. Ceci est en partie contrebalancé par le stockage de l'eau dans les réservoirs. Mais ces effets ne sont pas aussi dominants que l'expansion thermique et la fonte des glaciers sur des décennies, ou la fonte des calottes glaciaires à plus long terme."

Projections du niveau de la mer

Une façon de mesurer comment la fonte des calottes glaciaires et des glaciers pourrait affecter le niveau de la mer est de mesurer leur potentiel de niveau de la mer.

"Les calottes glaciaires de l'Antarctique et du Groenland contiennent un volume combiné de plus de 60 mètres d'équivalent au niveau de la mer", déclare le professeur Church.

"L'eau des glaciers contient environ 40 centimètres d'équivalent au niveau de la mer, et il y a quelques centimètres au total dans l'atmosphère."

Mais si le réchauffement climatique se poursuit sans relâche, même si une petite fraction de la glace des glaciers et des calottes glaciaires fondait, cela pourrait avoir des effets potentiellement dévastateurs sur la population humaine et animale de la planète.

"Si nous ne prenons aucune mesure d'atténuation pour réduire nos émissions de carbone, alors d'ici 2100, vous parlez d'une augmentation allant jusqu'à un mètre, ou peut-être plus s'il y a une contribution rapide de l'Antarctique, et une augmentation rapide et continue de niveau de la mer. Mais si nous prenons des mesures d'atténuation importantes, nous pourrions alors limiter l'élévation à 50 ou 60 cm d'ici la fin du siècle et un taux d'élévation continue beaucoup plus lent.

"Nous ne pouvons pas arrêter toute élévation du niveau de la mer. Même avec des mesures d'atténuation, le réchauffement des océans et la perte de masse des glaciers et des calottes glaciaires contribueront à l'élévation du niveau de la mer pendant des décennies, voire des siècles."

En d'autres termes, même si nous nous en tenions à l'Accord de Paris visant à empêcher les températures de monter au-dessus de 1,5 oC - un exploit qui, selon la plupart des climatologues, est difficile mais pas encore impossible à réaliser - le niveau de la mer devrait encore augmenter d'environ 50 cm d'ici 2100.

À quoi cela ressemblerait-il ?

"Il y aurait beaucoup plus d'inondations côtières, et pas seulement sur la côte mais aussi le long des estuaires. Et nous avons déjà vu qu'en Australie sur la côte est et la côte ouest au cours du XXe siècle, la fréquence du niveau élevé de la mer événements a été multiplié par trois.

"Ainsi, ce qui était autrefois un événement tous les 30 ans est désormais un événement tous les 10 ans. Et cet impact se fait sentir dans le monde entier. Et cet impact s'aggravera au cours du 21e siècle."

La règle d'or est que pour chaque élévation de 10 cm du niveau de la mer, vous augmentez la fréquence de ces inondations côtières sur 100 ans d'un facteur de trois, explique le professeur Church. Bien sûr, la ligne d'eau haute du niveau de la mer, que vous pourriez observer dans des endroits comme le port de Sydney, sera plus élevée.

"Le niveau moyen de la mer sera plus élevé, ce qui signifie que les marées hautes seront plus hautes, ainsi que les marées basses. Et même sans onde de tempête à l'avenir, vous pourriez avoir des inondations côtières car le niveau de la mer au départ est plus élevé.

"Ainsi, des événements comme la tempête de Collaroy Beach en 2016 entraîneront une plus grande érosion côtière."

Mais si les températures ne sont pas maintenues bien en dessous de deux degrés, il existe un réel danger que la fonte des calottes glaciaires franchisse un point de non-retour.

"Si nous avons un réchauffement de plus de 2 degrés Celsius dans les décennies à venir, nous pourrions nous attendre à une élévation du niveau de la mer de près d'un mètre d'ici 2100. Et dans les siècles à venir, à plusieurs mètres de la fonte des calottes glaciaires du seul Groenland.

"Le problème est que les températures franchiront des seuils où nous ne pourrons plus arrêter ce processus conduisant à plusieurs mètres d'élévation du niveau de la mer. Il est très difficile de réduire les températures, et une fois que nous atteignons un certain niveau, nous pourrons peut-être les stabiliser, mais les faire tomber prend du temps."

Le professeur Church pense-t-il que nous avons dépassé ce seuil ? "Probablement pas encore pour le Groenland, mais je ne pense pas que nous puissions dire sans équivoque que nous n'avons pas dépassé ce seuil ou qu'il n'y aura pas de contribution significative à l'élévation du niveau de la mer depuis le Groenland.

"De même, pour l'Antarctique, nous approchons au moins des seuils qui entraîneront une dégradation continue de la calotte glaciaire et des mètres supplémentaires d'élévation du niveau de la mer. Mais nous ne comprenons pas assez bien l'Antarctique pour dire exactement quels sont les seuils et à quel rythme. le niveau de la mer va monter au cours des siècles à venir."

Si une certaine élévation du niveau de la mer est inévitable, que pouvons-nous faire ?

Selon le professeur Church, il existe trois façons de faire face à l'élévation du niveau de la mer en plus des grandes initiatives politiques visant à réduire les émissions.

"Nous pouvons protéger le littoral en construisant des barrières physiques", dit-il. « Certaines parties des Pays-Bas se trouvent sous le niveau de la mer et sont protégées par des digues. Londres a la barrière de la Tamise qui protège 100 millions de livres sterling d'infrastructures contre les ondes de tempête, et Rotterdam a une barrière similaire. Mais c'est trop cher pour le faire partout. P>

Une deuxième méthode pour faire face à la montée des mers consiste à s'y adapter en construisant des infrastructures sur des poteaux ou en désignant des installations extérieures comme des terrains de sport pour les zones basses afin que les inondations ne causent pas d'énormes dégâts.

"Ou nous pouvons simplement nous retirer du littoral. Et nous ferons ces trois choses dans différentes parties du monde. En fait, nous les faisons déjà toutes les trois", déclare le professeur Church.

"Si nous ne parvenons pas à atténuer nos émissions de manière adéquate, la retraite sera la principale méthode d'adaptation pour de nombreuses régions du monde, entraînant l'abandon de vastes étendues de terres côtières précieuses et le déplacement de centaines de millions de personnes."