L'activité humaine modèle notre environnement, brutalement ou insensiblement. Depuis deux cents ans, la composition de l'atmosphère s'est modifiée sensiblement et cette modification devrait s'accélérer. Les rejets de plus en plus importants de CO2 et d'autres gaz augmentent l'effet de serre et pourraient changer le climat de la planète. Le livre fait le point sur les aspects scientifiques de la question et sur la controverse en distinguant le certain, le probable et le moins sûr, sans éluder les difficultés mais en s'efforçant de rester très accessible. Il donne ainsi les éléments d'une compréhension personnelle du sujet.
Introduction : Contexte général
1. Les données du problème
1.1 Le contexte démographique
1.2 Les conséquences
1.2.1 Les besoins élémentaires en nourriture et en eau
1.2.2 Les besoins énergétiques et les émissions de gaz à effet de serre
1.2.3.0. Evolution de la teneur de l'atmosphère en gaz à effet de serre
2. L'effet de serre
2.1 Emission totale de rayonnement
2.2 Dépendance spectrale du rayonnement émis
2.3 Réflexion, absorption et émission
2.4 Un modèle très simple: l'équilibre radiatif
2.5 Les limites de l'analogie, la transparence de l'atmosphère
2.6 Influence relative des gaz à effet de serre : réchauffement global potentiel
2.7 L'effet de serre sur Vénus
2.7.1 A l'origine…
2.7.2 La "pompe biologique"
2.7.3 L'ozone
3. La Terre chauffe-t-elle?
3.1 Variations récentes de la température moyenne de la planète
3.2 Les autres signes du réchauffement
3.3 Ce réchauffement est-il bien dû à l'augmentation de l'effet de serre?
3.4 Comment prend-t-on la température de la planète?
4 . Le contexte historique : la paléoclimatologie
4.1 Les méthodes de la paléoclimatologie
4.1.1 Les données instrumentales
4.1.2 Les proxys
4.1.3 La dendrochronologie
4.1.4 La palynologie
4.1.5 Les rapports isotopiques
4.2 Le climat du passé lointain
4.3 La température du dernier millénaire
5. Le système climatique
5.1 Notion de système
5.2 Le système climatique
5.3 Les couplages
5.3.1 Le couplage océan — atmosphère
5.3.1.1 Répartition zonale du bilan radiatif
5.3.1.2 La circulation thermohaline ou le "tapis roulant océanique"
5.3.2 Le cycle du carbone
5.3.2.1 La composante océanique du cycle du carbone
5.3.2.2 La composante continentale du cycle du carbone
5.3.2.3 La composante anthropique du cycle du carbone
5.4 Forçages et rétroactions
5.4.1 Définitions
5.4.2 Exemples de rétroactions
5.4.2.1 Rétroaction albédo
5.4.2.2 Rétroaction vapeur d'eau
5.4.2.3 La rétroaction de la dissolution du CO2 dans l'océan
5.4.2.4 La rétroaction de la végétation
5.4.2.5 La rétroaction du fer
5.5 Le rôle climatique des nuages
5.5.1.1 Le forçage radiatif des nuages
5.5.1.2 La rétroaction des nuages
La diffusion de la lumière
6 . Influence anthropique et variations naturelles
6.1 Les contraintes astronomiques
6.1.1 Les causes des glaciations, la théorie de Milankovitch
6.1.1.1 Variations de l'ellipticité de l'orbite
6.1.1.2 L'inclinaison de l'axe de la Terre
6.1.1.3 La précession des équinoxes
6.1.1.4 Les conditions d'une glaciation
6.1.2 Les variations de l'émission du Soleil
6.1.2.1 Les causes possibles du Petit Age Glaciaire
6.2 Les fluctuations chaotiques
6.3 Interaction Océan Atmosphère : l'ENSO (El Nino Southern Oscillation)
6.3.1 Caractéristiques atmosphériques et océaniques en situation normale (hors El Nino)
6.3.2 La convection profonde
6.3.3 Caractéristiques d'El Nino
6.3.4 El Nino et le réchauffement global
6.4 Influence climatique des éruptions volcaniques
6.5 Les aérosols ou l'effet parasol
6.5.1 Faisons le point
6.5.2 Les divers types d'aérosols
6.5.3 L'effet direct des aérosols
6.5.4 L'absorption des aérosols et l'effet semi-direct
6.5.5 Effet indirect des aérosols
6.5.6 Une autre forme de l'effet indirect : l'allongement de la durée de vie des nuages
6.6 Bilan des forçages et essai d'identification de l'influence anthropique
7. La polémique
7.1 Ce qui est parfaitement établi
7.2 Les arguments du débat
7.2.1 La détection d'un réchauffement :
7.2.2 L'attribution :
7.2.3 Les rétroactions négatives :
7.2.3.1 Une rétroaction négative de la vapeur d'eau ?
7.2.3.2 Une rétroaction négative des cirrus tropicaux ?
7.2.3.3 L'hypothèse de Gaïa
7.3 En résumé
8. Les aspects diplomatiques,
8.1 Première étape: Stockholm (1972)
8.2 Deuxième étape: Rio, le Sommet de la Terre (1992)
8.3 Troisième étape: Kyoto (1997)
8.4 Quatrième étape: La Haye (2000)
8.5 Cinquième étape: Bonn (2001)
8.6 La coopération internationale, les Programmes Scientifiques et les structures d'évaluation
8.6.1 Le Programme Mondial de Recherches sur le Climat
8.6.2 L'exemple de la prévision saisonnière
8.6.3 Le Groupe Intergouvernemental d'Etude du Climat (GIEC)
8.6.4 Les principales conclusions du GIEC et leur évolution
9. Quel climat pour le XXIe siècle ?
9.1 Les scénarios pour le XXIe siècle
9.1.1 Les émissions de gaz à effet de serre
9.1.2 Les concentrations dans l'atmosphère
9.1.3 Les forçages radiatifs
9.2 Quel climat pour le XXIe siècle ?
9.3 Les conséquences
9.3.1 Les événements extrêmes (sécheresses, tempêtes, etc…)
9.3.2 La fonte des glaces et le niveau de la mer
9.3.3 Les impacts
9.3.4 L'impact de la hausse du niveau de la mer
9.4 Autres conséquences possibles de l'augmentation de la concentration en CO2
9.4.1 La neige en montagne
9.4.2 La production agricole
9.4.3 La santé
9.4.4 Les assurances
9.5 Et après ?
10. Conclusions, perspectives