Impacts du changement climatique : Littoral et Milieu marin

Publié le Mardi 10 janvier 2017
Afin de décrire l'état du Climat et ses impacts sur l'ensemble du territoire français, l’ONERC (Observatoire national sur les effets du réchauffement climatique) s’est doté d’indicateurs. Un indicateur est une information, associée à un phénomène, permettant d’en indiquer l’évolution dans le temps, de façon objective, et pouvant rendre compte des raisons de cette évolution. Dans cette fiche, les indicateurs s'intéressent au littoral et au milieu marin.
18 cm

Le niveau de la mer s’est élevé de 18 cm dans le monde entre 1870 et 2000, dont 6 cm les 20 dernières années.

Niveau moyen global des océans par altimétrie satellitale

Définition de l'indicateur

Cet indicateur rend compte de l’élévation du niveau moyen global des océans par altimétrie satellitale depuis 1992.

Contact et origine des données de l'indicateur niveau moyen des océans

Responsables de l’indicateur :  Vinca ROSMORDUC, CLS/Cnes/Legos

Organisme propriétaire des données : CLS/Cnes/Legos

Date de dernière actualisation de l’analyse technique et des données : 23 octobre 2014

 

Méthode de calcul de l'indicateur niveau moyen des océans

Fiabilité de l'indicateur niveau moyen des océans

L’élévation du niveau moyen global des océans est une des conséquences attendues du réchauffement climatique. Le calcul du niveau moyen effectué ici à partir des mesures des satellites Topex/Poseidon, Jason-1 et Jason-2 bénéficie de 20 ans d’expertise de CLS, au service du CNES, dans la validation des données altimétriques, l’estimation de leurs erreurs et l’amélioration des traitements réalisés. Elle bénéficie aussi de l’expertise scientifique du Legos sur les variations du niveau moyen et leurs causes.

Justification de l'indicateur niveau moyen des océans

L’altimétrie par satellite permet une couverture pratiquement globale des océans, avec une répartition géographique homogène, et une répétitivité qui permet le suivi au long cours. Le niveau moyen des mers peut ainsi être mesuré depuis octobre 1992 (satellite Topex/Poséidon), et poursuivi depuis grâce aux recouvrements entre les satellites successifs. La mesure du niveau moyen des océans par altimétrie intègre les deux facteurs principaux de variation du niveau, l’effet stérique (effet de la température et de la salinité sur le niveau) et les variations de masses (apport d’eau douce, dont la fonte des glaciers, notamment). Des comparaisons avec des données indépendantes (données gravimétriques GRACE, et données stériques issues du réseau Argo) sont effectuées et présentées sur le site web.

L’altimétrie par satellite, grâce à une couverture globale des océans, avec une répartition géographique homogène et une répétitivité élevée, permet un suivi sur le long terme.
Le niveau moyen des mers est ainsi mesuré depuis 1992 (satellite Topex/Poséidon) grâce aux recouvrements entre les satellites successifs.

La mesure du niveau moyen des océans par altimétrie intègre les deux facteurs principaux de variation du niveau, l’effet stérique (effet de la température et de la salinité sur le niveau) et les variations de masses (apports d’eau douce, dont la fonte des glaciers).

En France, les infrastructures seraient submergées une ou plusieurs fois par siècle dans l’hypothèse d’une élévation de 1 mètre du niveau de la mer.


Crédits : www.aviso.oceanobs.com

Le niveau moyen de référence (ci-dessus) est calculé depuis Janvier 1993 après avoir retiré les signaux annuel et semi-annuel. Un filtrage à 2 mois est appliqué sur les points verts, tandis qu’un filtrage à 6 mois est effectué sur la courbe noire. En appliquant la correction de rebond post-glaciaire (-0.3 mm/an), l’élévation du niveau moyen des mers est ainsi estimée à 3,26 mm/an (pente de la courbe). L’analyse de l’incertitude de chaque correction altimétrique pour le calcul du niveau moyen ainsi que la comparaison aux marégraphes permet d’estimer l’erreur sur la pente du niveau moyen global, proche de 0,6 mm/an dans un intervalle de confiance de 90 %.

Les jeux de données sont accessibles gratuitement en ligne sur inscription depuis le site www.aviso.altimetry.fr.


Crédits : www.aviso.oceanobs.com

Si la tendance globale est à l’élévation du niveau moyen des océans, il existe des différences régionales marquées variant entre -10 et 10 mm/an. Une carte de ces tendances régionales est obtenue en utilisant depuis 1993 les données grillées multi-missions Ssalto/Duacs, permettant une bonne résolution de l’estimation des pentes locales (1/3 de degré sur une grille Mercator). Des variations ponctuelles du niveau moyen sont ainsi mises en évidence, principalement dans les grands courants océaniques.


Crédits : Meem/Dicom

Température de la surface de la mer pour les outre-mer

Température de la surface de la mer pour les outre-mer

Cet indicateur rend compte de l’évolution de la température de surface de la mer dans des zones géographiques de 2° de latitude par 2° de longitude situées au voisinage de la métropole et des Départements et Territoires français d’outre mer.

Contact et origine des données de l'indicateur des températures de la surface de la mer pour les outre-mer

Responsables de l’indicateur : Thierry DELCROIX et Sophie CRAVATTE, Institut de Recherche pour le Développement

Organisme propriétaire des données : Institut de Recherche pour le Développement

Date de dernière actualisation de l’analyse technique et des données : 18 décembre 2015

Méthode de calcul de l'indicateur des températures de la surface de la mer pour les outre-mer

Les données d’origine du produit HadISST sont obtenues sur des points de grille 1° de latitude par 1° de longitude alors que les données d’origine du produit ERSST sont calculées sur des zones géographiques de 2° de latitude par 2° de longitude. Afin de rendre les 2 jeux de données comparables, les valeurs mensuelles du produit HadISST ont été moyennées sur des carrés de 2° de latitude par 2° de longitude. Les variations mensuelles de température de surface issues des produits HadISST et ERSST sont filtrées par un filtre de Hanning sur 25 mois. Les tendances linéaires sont calculées à partir des valeurs mensuelles filtrées, sur les années 1950 à 2005, par ajustement d’une droite au sens des moindres carrés pour 27 sites ou territoires français situés dans l’océan global.

Fiabilité de l'indicateur des températures de la surface de la mer pour les outre-mer

L’indicateur repose avant tout sur la quantité et la qualité des données originales, ainsi que sur les méthodes statistiques de traitement qui permettent de les interpoler et/ou de les extrapoler sur des pas de temps et d’espace répartis de manière régulière. La quantité de données originales est très faible avant 1950 et augmente progressivement par la suite, en particulier à partir de 1982 avec l’avènement de mesures par satellite. Les valeurs avant 1950 sont donc à prendre avec beaucoup de précaution, les valeurs après 1982 peuvent être considérées comme les plus fiables. Les données d’origine de température de surface de la mer proviennent de 2 produits : HadISST (Met. Office Hadley Centre’s sea ice and sea surface temperautre dataset ; Rayner et al., 2003) et ERSST (Extended Reconstructed Sea Surface Temperature ; Smith et Reynolds, 2003). Ces deux produits (HadISST et ERSST) à partir desquels l’indicateur est calculé n’incluent pas nécessairement le même nombre de données originales et sont basés sur des méthodes statistiques d’interpolation et/ou d’extrapolation sur des pas de temps et d’espace réguliers qui diffèrent. Le calcul de l’indicateur à partir de ces deux produits permet d’estimer la cohérence des résultats et l’ordre de grandeur de l’incertitude sur ces résultats.

Justification de l'indicateur des températures de la surface de la mer pour les outre-mer

Les variations de la température de surface de la mer sont un des signes pertinents qui permettent de quantifier la variabilité du climat liée en partie au changement global. Il importe d’examiner en particulier l’évolution de la température de surface dans les régions tropicales qui sont les plus vulnérables et incluent nombre de Départements et Territoires français d’outre mer.

La représentation de la tendance linéaire des variations de température de surface sur une période suffisamment longue (> 50 ans) permet de filtrer les variations naturelles qui apparaissent aux échelles décennales (type Pacific Decadal Oscillation, North Atlantic Oscillation) et/ou interannuelles (type El Niño Oscillation Australe) et seraient à même de biaiser l’interprétation d’une tendance sur une période de temps réduite.

Perspectives pour l'indicateur des températures de la surface de la mer pour les outre-mer

Les tendances linéaires seront re-calculées chaque année dès la disponibilité des données de température de surface de l’année en cours.


Crédits : Hadley Center Sea Ice, SST data and Extended Reconstructed SST

Les unités sont en degrés Celsius (°C). L’indicateur permet également le calcul de la tendance linéaire. Les unités de la tendance sont en degrés Celsius par décade (°C/décade).

Le réchauffement des températures est beaucoup plus important dans les sites de l’océan Indien (sauf Kerguelen) que dans le Pacifique tropical sud ouest et en mer des Antilles

Variations de la température de surface en moyenne mensuelle filtrée par un filtre de Hanning sur 25 mois sur un carré de 2° de longitude par 2° de latitude centré sur la Nouvelle Calédonie.

L’évolution de la température de surface en Nouvelle Calédonie est relativement représentative de l’évolution régionale dans le Pacifique tropical sud ouest. Le réchauffement des températures est très net avec une augmentation prononcée aux cours des dernières décennies. Les années les plus chaudes depuis 1970 correspondent aux événements La Niňa de 1974-75, 1985, 1988, 1996, 1998, 2002 et 2010.


Crédits : Hadley Center Sea Ice, SST data and Extended Reconstructed SST

Variations de la température de surface en moyenne mensuelle filtrée par un filtre de Hanning sur 25 mois sur un carré de 2° de longitude par 2° de latitude centré sur Saint Barthélemy

L’évolution de la température de surface à Saint Barthélemy est relativement représentative de l’évolution régionale dans la mer des Antilles. Le réchauffement des températures est net avec des différences peu marquées entre la tendance à long terme (1870-2014) et celle des dernières décennies. On trouve cependant les 6 années les plus chaudes après 1960.


Crédits : Hadley Center Sea Ice, SST data and Extended Reconstructed SST

Variations de la température de surface en moyenne mensuelle filtrée par un filtre de Hanning sur 25 mois sur un carré de 2° de longitude par 2° de latitude centré sur La Réunion

L’évolution de la température de surface à la Réunion est représentative de l’évolution de l’océan Indien tropical. Les températures sont nettement en hausse. La tendance a fortement augmentée à partir de 1950.


Crédits : IRD/LEGOS

L’évolution de la température de surface montre un réchauffement très net sur 25 des 27 sites sélectionnés. Le réchauffement des températures est beaucoup plus important autour de la métropole et dans les sites de l’océan Indien (sauf Kerguelen) que dans le Pacifique tropical sud ouest et en mer des Antilles.


Crédits : IRD/LEGOS

(Mayotte, Glorieuses Islands, Tromelin, Juan de Nova, Reunion Island, Europa, Bassas da India, New Amsterdam, St Paul, Crozet, Kergelen, Adelie Land, Marquesas Islands, Wallis & Futuna, Tahiti, New Caledonia, St Pierre & Miquelon, Corsica, St Martin, St Barthelemy, Guadeloupe, Martinique, Clipperton, French Guyana)

Salinité de la surface de la mer

Définition de l'indicateur

Cet indicateur présente l’évolution de la salinité de surface de la mer dans des zones géographiques de 1° de latitude par 1° de longitude situées au voisinage de la métropole et de territoires français d’outre mer (Pacifique et Atlantique).

Contact et origine des données de l'indicateur de salinité

Responsables de l’indicateur : Thierry DELCROIX et Sophie CRAVATTE, Institut de Recherche pour le Développement

Organisme propriétaire des données : Observatoire de Recherche en Environnement dédié à la salinité de surface (ORE-SSS)

Date de dernière actualisation de l’analyse technique et des données : 18 décembre 2015

Méthode de calcul de l'indicateur de salinité

Les mesures de salinité de surface sont interpolées par analyse objective sur des points de grille réguliers distants de 1 mois, 1° de latitude et 1° de longitude. Seules les valeurs sur les points de grille dont l’erreur normalisée est inférieure à 75% de l’écart type sont prises en compte. Les tendances linéaires sont calculées à partir des valeurs mensuelles sur les années 1950 à 2009 dans le Pacifique et 1970 à 2013 dans l’Atlantique, par ajustement d’une droite au sens des moindres carrés.

Fiabilité de l'indicateur de salinité

La fiabilité de l’indicateur repose avant tout sur la quantité et la qualité des données originales, sur les méthodes de validation utilisées, ainsi que sur les méthodes statistiques qui permettent d’interpoler les valeurs sur des pas de temps et d’espace répartis de manière régulière. Les données originales sont essentiellement situées le long de lignes de bateaux marchands maintenant gérés par l’Observatoire de Recherche en Environnement dédié à la salinité de surface (ORE-SSS ; http://www.legos.obs-mip.fr/observa...). Des données issues de campagnes océanographiques ont également été considérées. La quantité de données originales est très faible avant 1950 et augmente progressivement avec le temps. Seules les périodes 1950-2003 sont ici analysées pour le Pacifique et 1970-2002 pour l’Atlantique. La validation scientifique des données récoltées à partir de 2003 est en cours. L’interpolation et/ou l’extrapolation des mesures sur des points de grille espacés de manière régulière (1 mois x 1° latitude x 1° longitude) a été effectuée par analyse objective. L’analyse objective présente l’avantage de fournir une erreur normée par la variance associée à chaque valeur. Seules les valeurs pour lesquelles l’erreur est inférieure à 75% de l’écart type ont été considérées comme fiables.

Justification de l'indicateur de salinité

 Les variations de la salinité de surface de la mer sont un des signes pertinents qui permettent de quantifier la variabilité du climat et, en particulier, du cycle de l’eau liée aux variations naturelles et au changement global. Il importe d’examiner en particulier l’évolution de la salinité de surface dans les régions tropicales qui sont les plus vulnérables et incluent nombre de Territoires français d’outre mer.
La quantification de la tendance linéaire des variations de salinité de surface sur une période suffisamment longue (> 30-50 ans) permet de filtrer les variations naturelles qui apparaissent aux échelles décennales (type Pacific Decadal Oscillation, North Atlantic Oscillation) et/ou interannuelles (type El Niño Southern Oscillation) et seraient à même de biaiser l’interprétation d’une tendance sur une période de temps réduite.

Perspective pour l'indicateur de salinité

Les tendances linéaires seront re-calculées tous les 1 à 5 ans, en fonction de l’amplitude des changements estimés par les auteurs et de la disponibilité des données.

Les variations de la salinité de surface de la mer permettent de quantifier la variabilité du climat et du cycle de l’eau liée aux variations naturelles du climat et/ou au changement global.

L’indicateur permet également le calcul de la tendance linéaire en salinité de surface. La longueur des séries temporelles disponibles de l’Océan Indien a été jugé insuffisante pour définir un indicateur.

A noter que la salinité représente un rapport de conductivité, elle n’a donc pas d’unité, elle se réfère à la norme dite PSS-78 (Practical Salinity Scale) décrite dans la référence UNESCO (1985). [UNESCO, 1985. The international system of unit (SI) in oceanography, UNESCO Technical papers N°45, IAPSO Pub Sci. n°32, Paris, France]


Crédits : Observatoire de Recherche en Environnement dédié à la salinité de surface (ORE-SSS)

Variations de la salinité de surface en moyenne mensuelle sur un carré de 1° de longitude par 1° de latitude centré sur la Nouvelle Calédonie entre 1950 et 2009

L’évolution de la salinité de surface en Nouvelle Calédonie est relativement représentative de l’évolution régionale dans le Pacifique tropical sud ouest. La tendance à la baisse de salinité est très nette (-0.13 pss en 50 ans), en dépit de la salinisation relative qui apparaît aux cours des années El Nino (ex : 1972-73, 1982-83, 1987-88, 1992-94, 1997-98, 2004-05).


Crédits : Observatoire de Recherche en Environnement dédié à la salinité de surface (ORE-SSS)

Variations de la salinité de surface en moyenne mensuelle sur un carré de 1° de longitude par 1° de latitude centré sur Wallis et Futuna entre 1950 et 2009

L’évolution de la salinité de surface a Wallis et Futuna est étroitement liée aux variations de précipitations associées aux déplacements de la zone de convergence du Pacifique Sud (SPCZ). La tendance à la baisse de salinité est très nette (-0.13 pss en 50 ans), en dépit de la salinisation relative qui apparaît aux cours des années El Nino (ex : 1972-73, 1982-83, 1987-88, 1992-94, 1997-98, 2009-10).