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Terminale · Enseignement scientifique · Chapitre 1

Science, climat et société

Ce que tu sauras faire

  • Établir le bilan radiatif de la Terre et calculer sa température d'équilibre, puis en déduire l'ampleur de l'effet de serre.
  • Expliquer le mécanisme de l'effet de serre à partir des propriétés des molécules, et distinguer un moteur d'une rétroaction.
  • Décrire le climat comme une machine thermique et relier les circulations atmosphérique et océanique au transport d'énergie de l'équateur vers les pôles.
  • Distinguer ce qui est mesuré, ce qui est reconstitué par un indicateur, ce qui est modélisé et ce qui est projeté sous hypothèse de scénario.
  • Citer une donnée climatique avec sa source, son année, sa période de référence et son incertitude, et refuser d'interpréter une anomalie sans sa référence.
  • Exposer les arguments qui attribuent le réchauffement actuel aux activités humaines, et dire ce que chaque argument prouve exactement.
  • Dire ce qu'un modèle climatique calcule et ce qu'il ne peut pas prédire, et lire une projection comme une conséquence conditionnelle d'un scénario.
  • Calculer une empreinte carbone en équivalent CO2, en énoncer les limites, et distinguer atténuation et adaptation.

Au programme du chapitre

  1. Météo, climat, anomalie : trois mots à ne pas confondre
  2. Le bilan radiatif de la Terre
  3. L'effet de serre : le mécanisme, et pas l'image
  4. Le climat comme machine thermique
  5. Lire les climats du passé : mesurer et reconstituer
  6. Le climat qui change : ce que l'on mesure aujourd'hui
  7. Attribuer : comment sait-on que c'est nous ?
  8. Les modèles climatiques : ce qu'ils font, ce qu'ils ne font pas
  9. L'empreinte carbone : un instrument de mesure, et rien d'autre
  10. Atténuation et adaptation : deux leviers qui ne se remplacent pas
  11. Consensus et controverse : savoir où passe la frontière

Exercices corrigés

Exercice 1

Un camarade affirme : « il a gelé ce matin, donc le réchauffement climatique est faux ». Sa phrase contient une observation exacte et un raisonnement faux. Sépare les deux, et explique précisément où est l'erreur.
Un coup de pouce
Demande-toi sur quelle durée et sur quelle surface porte chacune des deux affirmations.
Voir la correction pas à pas

L'observation est exacte : il a bien gelé, c'est une mesure, et personne ne la conteste.

Le raisonnement est faux parce qu'il confond deux objets de nature différente. Le gel du matin est un état instantané et local de l'atmosphère : c'est de la météo. Le réchauffement climatique est une tendance statistique portant sur la moyenne mondiale sur plusieurs décennies : c'est du climat.

On ne réfute pas une moyenne par une valeur isolée. Une classe dont la moyenne est de 12 peut parfaitement contenir un élève à 4 ; ce 4 ne prouve rien contre la moyenne. De même, un climat qui se réchauffe ne supprime pas l'hiver : il déplace lentement toute la distribution, de sorte que les gels deviennent moins fréquents, non impossibles.

La bonne réponse consiste donc à demander sur quelle durée et sur quelle étendue porte l'affirmation adverse. Ici, un matin et un lieu : cela ne permet aucune conclusion climatique, ni dans un sens ni dans l'autre.

Exercice 2

La vapeur d'eau est, en masse, le principal gaz à effet de serre de l'atmosphère. Pourquoi les politiques d'atténuation ne s'y intéressent-elles pas, alors qu'elles visent le dioxyde de carbone qui est bien moins abondant ?
Un coup de pouce
Compare les temps de séjour dans l'atmosphère, et demande-toi ce qui fixe la quantité de chacun des deux gaz.
Voir la correction pas à pas

Parce que les deux gaz n'occupent pas la même place dans la chaîne causale.

La vapeur d'eau a un temps de séjour dans l'atmosphère de l'ordre de quelques jours : elle précipite. Sa quantité n'est donc pas fixée par ce qu'on émet, mais par la température, via l'équilibre liquide-vapeur. Émettre de la vapeur d'eau ne change durablement rien : le surplus retombe en pluie en quelques jours.

Le dioxyde de carbone, lui, a un temps de séjour de l'ordre du siècle au millénaire pour une partie de ce qui est émis : il s'accumule.

La vapeur d'eau est donc une rétroaction — un amplificateur — et non un moteur : un réchauffement causé par autre chose augmente la vapeur d'eau, qui amplifie ce réchauffement. Agir sur un amplificateur dont l'entrée n'est pas contrôlée n'a aucun effet ; agir sur le moteur en a un.

Les pièges à éviter

  • Citer une anomalie de température sans dire par rapport à quelle période de référence.
  • Oublier le facteur 4 et travailler avec 1361 au lieu de 340 W⋅m−2\text{W}\cdot\text{m}^{-2}.
  • Confondre l'effet de serre naturel, qui rend la Terre habitable, et son renforcement par les émissions humaines.
  • Présenter la vapeur d'eau comme la cause du réchauffement parce qu'elle est le gaz à effet de serre le plus abondant.

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