1De tous temps, le niveau des mers a connu des variations plus ou moins importantes en fonction de l’évolution naturelle des climats (Fairbanks, 1989 ; Pirazzoli, 1998…), mais depuis le milieu du XIXe siècle ce niveau s’est élevé plus vite que durant les siècles précédents et cette élévation est encore plus rapide depuis les années 1990, période où elle est mesurée par altimétrie spatiale (Cabanes et al., 2001). Ce renforcement de la tendance positive est dû à la dilatation de l’eau des océans sous l’effet de leur réchauffement ainsi qu’à la fonte des glaces continentales. Cette élévation du niveau, fortement amplifiée lors des périodes de perturbations atmosphériques (baisse de la pression et vent fort qui pousse l’eau vers la côte), va progressivement accroître les submersions marines sur les côtes basses surtout lorsqu’elles sont en phase avec un fort coefficient de marée. Ces submersions, qui fragilisent déjà certains littoraux, auront donc des conséquences grandissantes d’autant plus que depuis le milieu du XXe siècle, la population et les activités économiques ont augmenté nettement plus vite sur le littoral que sur la plupart des autres territoires.
2Mais la fragilité des espaces littoraux concernés est fonction d’autres facteurs telle l’érosion des côtes, elle-même en grande partie dépendante des actions de l’homme sur son milieu (déforestation de l’arrière pays, prélèvement de matériaux en bord de mer, artificialisation du littoral…). La vulnérabilité qui en résulte est tributaire de la volonté ainsi que de la capacité des États et des collectivités territoriales à anticiper ce phénomène par une protection, une adaptation ou, le cas échéant, par un repli anticipé, organisé et acceptable des populations concernées. Des choix devront être envisagés, ils demandent une bonne connaissance du fonctionnement des milieux physiques à plusieurs échelles spatiales et temporelles et donc une prise en compte de l’ensemble des enjeux sur le territoire (déprise rurale, rapport coût/utilité, besoin de développement économique, valeur patrimoniale…). Dans quelques cas extrêmes, l’aide internationale sera probablement nécessaire, par exemple pour assister les pays les plus pauvres à se protéger car ceux-ci sont émetteurs de Gaz à Effet de Serre (GES) responsables d’une partie de l’élévation du niveau des mers. De même, cette aide sera nécessaire lorsqu’il y aura un intérêt pour l’humanité à préserver un territoire jugé « intéressant » par exemple en termes de biodiversité ou de patrimoine culturel. Pour toutes ces raisons (économiques, environnementales, sociales, politiques…), les îles des basses latitudes constituent des espaces « sentinelles » dans lesquels il faut observer et quantifier les processus physiques en cours et leurs dynamiques ainsi que les divers modes d’adaptations des hommes avec les conséquences que ces dernières ont sur les milieux physiques et sur la société. Mais l’analyse de ces processus nécessite au préalable une connaissance de la variabilité spatiale et temporelle du niveau des mers pour les périodes passées et des mécanismes naturels qui les explique.
3Au cours des 200 derniers millions d’années, on considère que la masse totale d’eau (glace, vapeur et eau liquide) présente sur la planète est restée quasi constante et - comme les conditions de température sur terre n’ont varié que de quelques degrés - on peut aussi considérer que la quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère est également restée à peu près constante.
4Aux échelles géologiques, on peut regrouper en deux types, les facteurs qui expliquent les variations du niveau de la mer (moyenne planétaire sur une période de plusieurs centaines d’années), d’une part ceux générés par les variations du volume des bassins océaniques et de la croûte terrestre ; d’autre part ceux liés aux variations de température de l’air qui se matérialisent entre autre par des variations du volume de la masse de glace sur les continents et par la dilatation/contraction de l’eau sous l’effet thermique.
5Aux échelles de temps beaucoup plus courtes (événement météorologique, saison…) et avec une variabilité spatiale plus marquée, d’autres processus expliquent les variations multi scalaires du niveau des mers (marée, tempête, tsunami…).
Figure 1 : Principaux facteurs à l’origine des variations naturelles du niveau marin (ENSO : El Niño/Southern Oscillation)
G. Beltrando.
6Pour appréhender la question du niveau marin, il faut distinguer les variations du niveau relatif de celle du niveau absolu (Russo et Okal, 1998 ; Khan et al., 2008) :
7Le niveau relatif (NR) de la mer par rapport au continent varie soit sous l’effet du soulèvement des continents - c’est l’ajustement isostatique - phénomène très actif sous les hautes latitudes (« le rebond post glaciaire »), soit de la subsidence qui affecte d’autres régions comme par exemple des îles volcaniques des basses latitudes ou des deltas (Nil, Mississipi…). Ces phénomènes d’échelle locale ou régionale ne sont pas toujours faciles à quantifier aux échelles de temps de l’ordre de quelques années. De l’échelle locale à l’échelle continentale, ils renforcent ou atténuent (voire inversent) l’élévation actuelle du niveau des mers due à plusieurs phénomènes qui interfèrent ;
8Le niveau absolu (NA) par rapport aux continents supposés stables - l'eustatisme - varie, sous l’effet des changements globaux du volume d'eau océanique dus à la fonte et/ou à la formation de la glace continentale, et sous l’effet de la dilatation thermique. Ces deux phénomènes ont un lien avec les GES, qui modulent le rayonnement grande longueur d’onde émis par l’atmosphère en direction de la surface ce qui permet, après absorption, de réchauffer d’une part, l’océan superficiel (dilatation) ; d’autre part, l’air de la basse troposphère ce qui amplifie la fonte des glaciers continentaux.
9Ce sont les phénomènes eustatiques associés aux phénomènes isostatiques qui sont responsables des variations du NR de la mer sur un littoral donné (celui que constatent des Hommes…). Dans un contexte d’élévation du niveau des mers, on distingue le cas où le soulèvement isostatique est important (NR baisse alors que NA peut monter) de ceux où l’enfoncement isostatique est important (NR augmente plus que NA).
10À la fin du dernier pic de glaciation globale du Pléistocène (appelé Würm dans les Alpes), il y a environ 18 000 ans B.P., le niveau de la mer était environ 120 m plus bas qu’aujourd’hui et une bonne partie de l'Amérique du Nord, de l'Europe et de l'Asie était recouverte de calottes glaciaires. En Europe, la calotte fennoscandienne s’étendait de l'Écosse à la Scandinavie : les masses de glace recouvraient la plus grande partie de la Grande-Bretagne et du nord de l'Europe continentale… Puis, avec le réchauffement et la fonte des grandes calottes glaciaires, le niveau de la mer a augmenté rapidement, mais de manière non linéaire (tendance d’environ 0,6 m par siècle entre -18 000 et -10 500 incluant une phase de remontré très rapide autour de -14 000 B.P., avant de tendre vers une stabilisation relative, autour de -6 000 ans B.P.). Cette transgression postglaciaire décrite par Pirazzoli (1996) a été précisée par E. Bard et al. (1996), pour les basses latitudes à partir de forages dans les récifs coralliens de la Barbade, de Tahiti et de Nouvelle-Guinée.
11Durant cette période d’élévation du niveau des mers, nombre de paramètres climatiques et océanographiques ont subi des variations relativement rapides : modification saisonnière de l'insolation, réchauffement global de l'ordre de 5°C, augmentation d'environ 40 % des teneurs atmosphériques en Gaz à Effet de Serre GES (principalement CO2 et CH4), réorganisation de la circulation thermohaline de l'océan global… (Menot et al., 2008). De nombreux indices confirment cette phase de remontée rapide, puis sa décélération à partir de -5 000 B.P.. Enfin, entre -1 000 avant J-C et le XVIIIe siècle, le niveau de la mer n'aurait augmenté en moyenne que d’environ 0,1 mm/an.
12Depuis le milieu du XIXe siècle, le niveau de la mer est mesuré par des marégraphes dont le nombre a augmenté, notamment depuis la deuxième moitié du XXe siècle. L’analyse des données fournies par ces capteurs montre, qu’en général, le niveau s’est élevé à une vitesse moyenne d’environ 1,2 mm/an depuis les années 1850 et qu’il a enregistré une accélération (environ 2 mm/an) durant les 4 dernières décennies du XXe siècle (Cabanes et al., 2001). Mais ces chiffres sont entachés d’une certaine imprécision car, d’une part, la répartition géographique des marégraphes ne permet pas d'échantillonner correctement la variabilité spatiale de l'élévation du niveau de la mer (de vastes régions du globe ne sont pas pourvues de marégraphes) ; d’autre part, les mouvements de l’écorce terrestre (notamment la subsidence…) sur quelques dizaines d’années ne sont pas toujours connus, surtout dans les petites îles des basses latitudes.
13La figure 2 montre les valeurs annuelles brutes et lissées (moyenne mobile d’ordre 10) de 5 marégraphes dans le monde. Les données (trait renforcé) mettent en évidence la présence d’oscillations pluriannuelles dans les enregistrements du niveau relatif de la mer. D’une station à l’autre, les séries de données ne sont pas en phase car elles sont la conséquence de phénomènes d’échelle régionale (par exemple, les systèmes océano-atmosphériques tel l’ENSO sur le Pacifique tropical ou la NAO sur l’Atlantique Nord).
14En plus des mesures du niveau marin, celles des températures de l’eau réalisées, surtout dans la couche superficielle de l’océan (bouées, salle machine des navires…) et plus rarement en profondeur, montrent qu’il y a une augmentation et la chaleur accumulée dans la partie superficielle de l’océan (Levitus et al., 2005).
Figure 2 : Variations du niveau marin (en mm) mesurées par marégraphes
L’axe vertical, gradué en mm, correspond à une valeur repère de marée ; c’est une cote arbitraire de l’ordre de 7000 mm, définie par le service permanent du niveau moyen de la mer (PSMSL). Cette valeur est souvent appelée référence "RLR" (Revised Local Reference). Le trait renforcé correspond à une moyenne mobile d’ordre 10.
Source : Wöppelmann, 1997.
15Depuis la fin 1992, les satellites altimétriques (Topex-Poseidon puis Jason-1 et Jason-2), mesurent régulièrement le niveau de la mer, avec une précision moyenne sur un mois estimée après correction à environ 2 cm et une répétitivité de dix jours. Ces nouvelles données montrent que depuis l’existence de ces satellites, le niveau moyen de la mer s’est élevé d’environ 3,3 mm/an (figure 3), valeur significativement supérieure à celle calculée à partir des mesures par marégraphes sur l’ensemble du XXe siècle, mais ces derniers donnent une information ponctuelle et une mesure relative alors que les données par satellite donnent une information pour l’ensemble de la surface de la mer.
Figure 3 : Niveau moyen des mers estimé par altimétrie spatiale (1993-2011)
Le niveau moyen de référence (ci-contre) est calculé depuis Janvier 1993 après avoir retiré les signaux annuel et semi-annuel. Un filtrage à 6 mois est effectué (courbe continue). En appliquant une correction de rebond post-glaciaire (-0.3 mm/an), l'élévation du niveau moyen des mers du globe est ainsi estimée à 3,27 mm/an entre 1993 et 2010.
© CNES, LEGOS, CLS.
16Ces mesures montrent aussi que l’augmentation du niveau de l’eau n’est pas uniforme d’un océan à l’autre ni même d’une partie à l’autre d’un même océan. Sur la période d’observation (1993-2011), le niveau a augmenté en moyenne de 3,8 mm/an à la surface de l’océan Indien (figure 4), alors que, par exemple, il n’y a pas, depuis le début des années 2000, de tendance significative dans le Pacifique sud. À l’échelle de quelques années, des phénomènes de type ENSO, interviennent sur le niveau marin dans des proportions tout aussi importantes que la dilatation thermique.
Figure 4 : Moyenne mobile d’ordre 5 du niveau moyen décadaire de la mer (en cm) établi à partir des mesures par altimétrie spatiale, pour la période janvier 1993 à août 2010 (satellites : Topex-Poseidon, puis Jason-1, Jason-2)
Données numériques calibrées par Leuliette et al. (2004) et disponibles sur le site web de l’Université du Colorado à Boulder : http://sealevel.colorado.edu/
17Ces différences régionales à l’échelle pluriannuelle sont dues, pour partie, à la position dominante des cellules de pression et des alizés qui, fréquents dans le Pacifique et l’Atlantique, poussent la couche superficielle de l’eau vers l’ouest des bassins océaniques. Ce phénomène est moins fréquent dans l’océan Indien soumis plus souvent au phénomène de mousson (vents d’ouest…). Il est donc prudent de ne pas extrapoler une tendance isolée sur quelques années car la variabilité dans le temps et dans l’espace du niveau de la mer est un phénomène avant tout naturel.
18D’une manière générale, aux échelles de temps de l’ordre de quelques décennies à quelques siècles et si l’on exclut les phénomènes isostatiques qui localement peuvent être perceptibles, deux types de facteurs expliquent l’essentiel de l’élévation du niveau marin à l’échelle globale :
-
ceux qui résultent d’une variation de la température de l’eau et qui se manifestent par une variation de sa densité et de son volume (une eau à 2°C a une densité de 0,99941, à 25°C elle n’est plus que de 0,99705). Durant les cinquante dernières années l’océan a stocké environ 85 % de la chaleur excédentaire liée au réchauffement actuel (valeur estimée à 14,5.1022 joules pour la période 1955-1998) et un réchauffement moyen de 0,1°C se serait aussi propagé des eaux de surface jusqu’à quelques centaines de mètres de profondeur (Rayner et al., 2003) ;
-
ceux qui résultent des échanges d’eau entre l’océan et les autres réservoirs (atmosphère, eaux continentales, glaciers de montagne, calottes polaires). Avant l’existence des satellites, on ne disposait d’aucune observation fiable sur la contribution du Groenland et de l’Antarctique à la hausse du niveau de la mer. Ces instruments montrent une fonte importante des régions côtières du sud du Groenland et un bilan glaciaire annuel négatif. Le phénomène semble même s’accélérer, contribuant pour environ 0,2 mm/an à la hausse du niveau de la mer des années récentes (Cazenave et al., 2008). En revanche l’Antarctique n’aurait pour l’instant qu’une contribution négligeable et variable suivant les régions. Il n’est donc pas facile de savoir si ce phénomène est cyclique ou s’il va présenter une tendance plus durable. À cette échelle temporelle, les océanographes indiquent que les changements de salinité qui interviennent dans la circulation océanique (courants marins et circulation thermohaline) jouent un rôle mineur par rapport à la dilatation.
19Depuis l’existence de mesures par satellite, l’élévation du niveau de la mer semble donc plus rapide que pour les estimations faites durant les décennies antérieures au XXe siècle, mais avec des protocoles différents. Pour expliquer cette tendance récente, M.-B. Duyrgerov et M.-F .Meier (2005) indiquent que les apports en eau douce sont plus importants depuis le début des années 1990, notamment à cause de la perte de masse du Groenland. Selon les calculs d'E. Rignot et al. (2008) la calotte perdait 110 ±70 Gt/an dans les années 60, 30 ±50Gt/an dans les années 70 et 80 et 97 ±47 Gt/an en 1996 augmentant rapidement à 267 ±38 Gt /an en 2007. Ces pertes sont dues pour deux tiers à l'accélération des vitesses d'écoulement des glaciers, pour l'autre tiers à leur fonte. Pour l’Antarctique, le bilan des pertes et des gains est plus incertain, la partie orientale du continent augmente en volume alors que la partie occidentale en perd. A. Lombard (2007) a calculé l’élévation moyenne du niveau actuel de l’océan à environ 3 mm/an depuis les années 1990 ; elle est pour moitié imputable à la dilatation thermique par réchauffement de l’océan, l’autre moitié proviendrait en majorité de la fonte des calottes polaires et des glaciers de montagne. Les avancées technologiques à la disposition des chercheurs (modèles numériques, observation par satellites) ont donc permis de préciser l’existence d’une variabilité régionale et saisonnière du niveau marin, or les facteurs explicatifs de cette variabilité, aux échelles régionales et sur des périodes de quelques années, ne semblent pas encore tous compris (part de la salinité et donc de la densité dans la circulation des courants, part des apports fluviaux ou de la fonte des glaces…). Il n’est donc pas facile d’accorder une parfaite confiance aux résultats des simulations régionales sur les niveaux marins pour les décennies à venir.
20À côté de ces facteurs liés au réchauffement global, d’autres plus directement liés à l’action de l’homme interviennent aussi dans l’élévation ou la baisse du niveau local ou régional de la mer (figure 5). Ainsi, les aménagements sur le littoral à diverses échelles spatiales (dragage du corail pour permettre le passage des bateaux, construction de ports, de digues) ou encore l’aménagement de barrages sur les fleuves ou la déforestation sous les basses latitudes sont autant de facteurs qui perturbent les échanges sédimentaires naturels et ont donc, in fine, une influence sur le niveau des mers.
Figure 5 : Principaux facteurs à l’origine des variations anthropiques du niveau marin
G. Beltrando.
21Les premières publications, dans les années 1980, fournissaient des prévisions, largement au-dessus de ce qui s’est réellement produit concernant l’élévation du niveau de la mer pour le XXIe siècle. Ainsi, J. S. Hoffman et al. (1983) prévoyaient une élévation du niveau mondial comprise entre 56 cm et 345 cm pour la fin du XXIe siècle. Depuis, les résultats diffusés sont moins catastrophistes. La fourchette extrême des estimations récentes de l’International Panel on Climate Change (IPCC, 2007) pour la fin du XXIe siècle varie entre 18 à 38 cm dans le meilleur scénario et entre 26 à 59 cm (différence entre la moyenne de la période 1971-2000 et la période 2071-2100) dans le scénario le moins favorable (la moyenne des scénarios est de 35 cm).
22Les travaux plus récents d'A. Grinsted et al. (2009) donnent à nouveau des résultats plus alarmants. Obtenus à partir d’un modèle basé sur les relations entre la température globale et le niveau de l’eau depuis le IIIe siècle, ces auteurs montrent qu’avec le scénario A1B (scénario d’évolution de GES intermédiaire), la tendance du niveau de la mer devrait être de 0,9 à 1,3 m plus élevée en 2090-2099 par rapport à la période 1980-1999 (figure 6).
23Mais, comme cela est le cas pour les modèles du climat, ils peuvent parfaitement montrer des tendances à l’inverse de celles attendues sur des périodes de quelques années à quelques dizaines d’années : un modèle intégrant un scénario de changement plutôt optimiste (changement mineur) peut parfaitement fournir pour les décennies à venir pour certaines années des valeurs extrêmes (négatives ou positives) bien plus importantes que les résultats d’un modèle intégrant un scénario plus pessimiste (Beltrando et Briche, 2010). Cela ne fait que traduire le fait que les modèles dans leurs versions récentes prennent bien en compte la variabilité naturelle des paramètres physiques. Cela veut aussi dire que les résultats produits pour une année ou un groupe d’années ne peuvent être pris « à la lettre » d’autant plus que malgré leurs améliorations, les modèles numériques ne sont pas capables d’intégrer tous les processus locaux et régionaux et qu’une part d’incertitude notoire est toujours présente.
Figure 6 : Écart par rapport à l’actuel du niveau moyen de la mer entre l’an 200 après JC et l’an 2100. Valeurs estimées à partir d’archives pour le passé, de mesures pour le présent et de simulation avec le scénario A1B de l’IPCC pour le futur ainsi qu’avec une nouvelle estimation (new estimate) basée sur l’observation des relations entre température et niveau des mers depuis l’an 200
Le scénario A1B, correspond, pour le XXIe siècle, à une croissance rapide qui s'appuie sur des sources d'énergie équilibrées entre fossiles et autres (nucléaire, renouvelables) : cela se traduit par une augmentation de +1,8°C de la température de l’air et une élévation moyenne du niveau de la mer de 0,35 m (0,23 à 0,47) entre 1980-1999 et 2080-2099. La nouvelle estimation est basée sur les relations passées entre niveau des mers et températures. Les auteurs ont examiné la relation directe entre la température globale et le niveau de la mer depuis l’an 200.
Image Credit : Aslak Grinsted, Niels Bohr Institute.
24Les risques de submersion se produisent essentiellement lors des tempêtes liées au passage des fortes perturbations tropicales (appelées cyclones ou, suivant les régions, ouragans, typhons) qui se traduisent par une baisse de la pression atmosphérique qui produit une montée temporaire du niveau de la mer et surtout par l'effet du vent qui pousse la masse d'eau vers la côte, créant ainsi une accumulation (surcôte marine) .qui peut-être de quelques mètres par rapport au niveau moyen. Mais le réchauffement de l’eau a-t-il des conséquences sur l’activité cyclonique ? D’après Webster et al. (2005), entre 1975 et 2004, le nombre de cyclones de catégories 4 et 5 aurait fortement augmenté dans le Pacifique Sud. À l’opposé, K. Hoarau. et al. (2011) à partir d’une réanalyse de la même base de données, indique que, pour la décennie 1980-1989, l’intensité des cyclones du Pacifique Sud, a été sous-estimée par l’équipe de Webster ce qui explique la tendance à l’augmentation signalée par ces auteurs… Il convient donc d’être prudent sur les données qui portent sur les périodes antérieures aux années 1980.
25Pour la simulation du futur, la réponse des perturbations tropicales au réchauffement climatique reste un sujet d'étude dont aucune conclusion n'a encore pu faire l’unanimité. Le dernier rapport de l’IPCC (2007) souligne ce manque de convergence dans les réponses des divers modèles utilisés dans la communauté scientifique. Cela s’explique par la complexité des phénomènes cycloniques, qui font intervenir des mécanismes couplés entre l’océan et l’atmosphère de taille réduite qui ne peuvent être correctement représentés dans les modèles numériques actuellement disponibles. Certaines simulations prévoient un accroissement global de la fréquence et/ou de l’intensité des cyclones pour le XXIe siècle alors que d’autres prévoient une diminution (Kushnir et al., 1997 ; Wang et Swail, 2001 ; Gönnert, 2004 ; Loranzo et al., 2004 ; Walsh et al., 2009). Ainsi, Chauvin et al. (2006) ont montré que, suivant la structure de l’anomalie de Température de Surface de l’Océan (TSO) imposée au modèle de simulation, le nombre de cyclones pouvait soit augmenter, soit diminuer…
26C’est sur ces incertitudes que repose aujourd’hui le débat scientifique qui doit tenter de répondre à une demande sociale grandissante, afin de commencer à anticiper les conséquences de probables changements et trouver des solutions acceptables pour les populations concernées sans pour autant les entraîner vers des aménagements lourds, coûteux et pour lesquels l’utilité ne serait pas prouvée.
27L’élévation du niveau de la mer accroît donc le risque de submersion des côtes basses sur lesquelles l’homme s’est installé et a construit des infrastructures urbaines, portuaires ou industrielles… Or ces espaces sont sensibles aux processus d’érosion, phénomènes naturels pouvant être amplifiés par les effets du changement climatique (figure 7). Le risque de dommage côtier est lui tributaire, d’une part de ces aléas dont la fréquence pour le futur n’est pas facile à préciser, d’autre part de la vulnérabilité qui elle a fortement augmenté avec la concentration des activités économiques et de la population sur le littoral.
Figure 7 : Principaux facteurs intervenant dans l’explication de l’érosion littorale et du risque de dommage associé sur la côte
G. Beltrando.28L’élévation a donc des répercussions variables sur les littoraux. Par exemple, pour le cas de côtes avec lagunes. Plusieurs auteurs, dont Titus (1990) et Paskoff (2001), indiquent que plusieurs cas de figure peuvent théoriquement se présenter par rapport à une situation initiale (figure 8A) :
-
quand la neutralisation est possible, le marais se maintient tout en étant contraint de migrer du côté de la terre, ce qui est réalisable seulement si la topographie côtière est basse et en l'absence de digues ou de polders par exemple (figure 8B) ;
-
lorsque la sédimentation verticale ne compense pas l'élévation du niveau de la mer, le marais est condamné à disparaître par submersion ;
-
Enfin, dans le cas d'une forte sédimentation verticale et latérale, non seulement l'élévation du niveau de la mer n'a pas d'effet mais le marais peut même continuer à s'étendre.
Figure 8 : Exemple de réaction d’une île-barrière à une élévation du niveau marin (Titus, 1990)
29Les cordons dunaires bien développés et massifs protègent actuellement de nombreux littoraux de l'attaque directe des tempêtes, c’est aussi le cas des mangroves et des marais qui empêchent la pénétration de l’eau en augmentant le frottement et en freinant les vagues. Dans un contexte d’élévation du niveau des mers, la suppression ou la dégradation de ces barrières de protection, amplifie donc la vulnérabilité des espaces concernés.
30La modification du niveau des mers va se produire à différentes échelles. La hausse lente du niveau marin moyen (effet stérique, fonte des glaces, etc.) a un impact à long terme (submersion progressive et lente des zones littorales, migration des écosystèmes) mais progressif, laissant aux hommes du temps pour prendre éventuellement des décisions adéquates. Cette hausse d'échelle décennale à séculaire pourra dans certaines régions se superposer à des épisodes ponctuels et localisés entraînant une élévation brutale du niveau marin (perturbations intertropicales) et ces phénomènes agissent donc surtout aux échelles locales et régionales en fonction de l'orientation des côtes face aux vents de tempête et ont un impact très important sur la vulnérabilité immédiate du littoral face à l'érosion et à la submersion.
31Plusieurs paramètres se combinent et rendent la prévision des conséquences futures de l’élévation du niveau des mers difficiles à imaginer avec une précision acceptable d’autant plus que les sociétés insulaires de demain pourront avoir d’autres problèmes de poids à résoudre (approvisionnement en eau douce et en produits alimentaires, coût et rareté des ressources énergétiques, émergence de nouvelles maladies…). Si l’élévation prévue pour le XXIe siècle se confirme dans les proportions annoncées, des millions de personnes vivant sur les littoraux seront obligées soit de s’adapter, soit de se protéger, soit d’abandonner les zones côtières, avant qu’elles ne soient submergées. Dans certains cas, cette élévation étendra les zones de salinisation des eaux souterraines, entraînant de la sorte une diminution des ressources en eau douce, ce qui pourra être source de conflits et de ralentissement économique. D’autres perturbations, résultant de la modification de la composition chimique et thermique de l’océan qui va perturber de nombreux écosystèmes, auront également des conséquences sur des activités telles que la pêche, activité vitale pour les populations de certaines îles, mais cet aspect du sujet n’est pas traité ici.
32Les îles des basses latitudes sont nombreuses sur les océans Indien et Pacifique (à lui seul l’espace maritime intertropical de l’océan Indien, comporte plus de 7 500 îles, disséminées sur une superficie de 36 millions de km2) et les critères permettant d’en établir une typologie sont eux aussi nombreux. Ceux-ci peuvent être d’ordre physique et environnemental (morphologie, nature du substrat, charge sédimentaire, dimension des zones planes, isolement relatif), économique (valeur des infrastructures résidentielles, portuaires, industrielles, de transport), social et culturel (connaissances et savoir-faire traditionnel), d’isolement (les moyens de protection sur un îlot très isolé ne sont pas les mêmes que sur une île plus grande ou sur un archipel regroupé avec des aménagements tels les « safety islands » (RoM, 2005, in Magnan, 2004).
33Ici nous présentons seulement quelques aspects caractéristiques, sans chercher à être exhaustif, mais en voulant illustrer la diversité des situations à travers quelques exemples.
34Dans cet océan, là où les submersions ont déjà des conséquences économiques notoires, la défense lourde a souvent été la réponse apportée (Rufin-Soler, 2004 ; Cazes-Duvat, 2005). Ces deux auteurs de thèses de géographie, montrent que, depuis trois décennies, l’aléa a augmenté mais aussi la vulnérabilité en raison de la forte croissance des populations résidant dans les zones côtières : 100 % de la population serait ainsi menacée aux Maldives par les effets directs et indirects des cyclones (montée du niveau marin, vent, précipitations), 60 % à la Réunion, 40 % à Maurice et aux Seychelles. Dans les archipels de l’ouest de l’océan Indien, c’est bien évidemment l’activité touristique qui est et continuera d’être la première affectée par ces changements environnementaux, cela rend ce secteur particulièrement vulnérable. Par extension, c’est l’ensemble des pays concernés qui pourraient subir les conséquences de ces perturbations, surtout lorsque l’activité économique manque de diversité.
35C’est le cas dans les Maldives où 90 % des recettes publiques proviennent des droits d’importation et des taxes liées au tourisme. Dans cet archipel composé de 201 îles autochtones (dont 1/3 de moins de 500 hab.), de 87 îles touristiques et de plus de 800 îles inhabitées, les submersions sont connues depuis longtemps. Les îles basses sont caractérisées par une petite taille (0,2 à 5 km2 en général) et par une altitude moyenne souvent inférieure à 4 m (Duvat, 2008). Comme dans d’autres archipels, ces îles constituent un type de corps sédimentaire, particulièrement vulnérable au risque d’inondation (figure 9) alors que sur la seule île de Malé (195 hectares), vivent 92 000 personnes (recensement de 2006) ce qui correspond à 47 500 hab/km² soit plus du double de Paris (20 200 hab./km² pour la même année).
Figure 9 : Les systèmes coralliens des îles basses
Conception et réalisation : V. Duvat, 2008.
36Malé, la capitale, implantée au sud de l'atoll de Malé-nord, occupe toute la surface de l’île (un rectangle de 2 km de long par 1,5 de large), au ras de la barrière de corail. La ville s’est rapidement agrandie à partir de la fin des années 1970. Elle est ceinturée de ports et de digues qui protègent sa population des vagues qui atteignent 2 à 3 m de haut (figure 10). À l’instar de la capitale, d’autres atolls habités du pays présentent un risque de submersion. C’est la raison pour laquelle le gouvernement a entrepris l’élévation et l’agrandissement sur la mer de l’île de Hulhumalé (« la Nouvelle Malé »), dans le cadre d’un projet global commencé en 1997. Sur cette île, sont aménagés des logements, bureaux et commerces et l’État espère pouvoir y transférer les habitants de certains des atolls les plus bas et les plus vulnérables. Hulhumalé s’inscrit dans une politique qui vise à regrouper la population des Maldives sur le moins d’îles possible en vue de la montée des eaux. À plus long terme, cependant, de telles mesures au coût pouvant devenir pharaonique, compte tenu des possibilités financières du pays, seront certainement difficiles à généraliser sans aide internationale. C’est une des raisons pour lesquelles certains États de la région envisagent le déplacement futur d’une partie de la population vers d’autres territoires.
Figure 10 : Vue aérienne de Malé avec l'île d'Hulhulé abritant l'aéroport international de Malé à droite au second plan et l'île d'Hulhumalé à droite au troisième plan dans le lointain
Cliché : Giorgio Montersin, pris en 2009.
37Malgré une grande fragmentation géographique, un environnement vulnérable et une faiblesse en ressources naturelles, le pays affiche depuis deux décennies une croissance importante qui lui a permis d’établir différents plans de développement. Ceux-ci mettent surtout en avant l’aménagement touristique, ce qui pourra avoir des conséquences économiques négatives car ils prennent mal en compte l’ensemble des problèmes environnementaux de l’ensemble de l’archipel. Par exemple, les îles inhabitées sont utilisées traditionnellement car elles fournissent, à la population maldivienne, des matériaux de première nécessité : bourre de coco (fibre ligno-cellulosique entourant la noix et qui est utilisée dans les foyers domestiques), sable nécessaire à la construction des habitations (bien que cela soit théoriquement interdit…) ou les alevins (pour la pêche au thon non industrielle) (Rufin-Soler, 2005). Dans ces îles inhabitées, les dommages résultant du changement climatique pourront avoir des conséquences en chaîne sur l’économie et la société maldivienne.
38Ailleurs dans l’océan Indien, d’autres états ont pris des mesures différentes, certains sont probablement mieux armés pour s’adapter aux conséquences d’une possible élévation du niveau des mers. Ainsi, le gouvernement mauricien a mis en place, dès 1991, un Comité national pour le climat qui étudie les mesures à prendre dans les divers secteurs de l'économie (agriculture, tourisme, infrastructures, santé, etc.) pour faire face aux changements climatiques et économiques qui découleront de la montée du niveau de la mer. Les premières mesures ont déjà été prises, par exemple pour réglementer la construction d'hôtels, de campements et de maisons à moins de 80 mètres des plages ; ou encore pour enterrer les câbles électriques et téléphoniques…
39Dans cet océan, il y a une myriade de petites îles mais nombre d’entre elles ont peu de terres arables et certaines manquent déjà d’eau douce. Plusieurs centaines d’îles sont habitées y compris des petites comme en Micronésie (108 000 hab. en 2008), un État fédéré de 700 km², constitué d’atolls de faible altitude et d’îles volcaniques ou montagneuses, dans lequel la majorité de la population vit dans les zones côtières. En plus des dégâts causés par les cyclones et l’érosion littorale, l’augmentation des températures de l’eau affecte les coraux (blanchiment), qui perdent leur fonction d’habitat pour les poissons ce qui a des conséquences sur de nombreuses espèces marines indispensables pour l’alimentation des populations et la biodiversité (sujet non abordé ici).
40Dans le Pacifique sud, le niveau marin varie sensiblement suivant les années et les sous-régions sous l’action principale du phénomène ENSO. Ainsi, en Polynésie française, une élévation relative d’environ 7,5 cm a été observée au marégraphe de Papeete (Tahiti) entre 1975 et 2005 (données quotidiennes diffusées par l’Université d’Hawaii). D’une manière plus générale, pour l’ensemble du Pacifique Sud, l’élévation du niveau marin projeté d’ici la fin du siècle devrait être du même ordre que la moyenne mondiale (0,35 mètres) (Church et al., 2006).
41Afin de pallier le risque probable de submersion, en Polynésie française, un Plan de Gestion de l’Espace Maritime (PGEM) a été instauré en 2004. Ce document juridique fixe les règles d’occupation et d’utilisation des espaces maritimes sur une commune dans la partie allant du littoral au récif extérieur jusqu’à 70 m de fond. Celui de Moorea, approuvé en 2004, contient 8 Aires Marines Protégées (AMP), cet outil de planification est conçu pour fournir aux gestionnaires une aide à l’évaluation dans les espaces protégés.
42Mais la plupart des îles n’ont pas de tels outils à leur disposition. C’est le cas de Tuvalu, petit État insulaire constitué de neuf atolls minuscules, où les dégâts résultant des submersions marines sont largement médiatisés, en mettant souvent en avant la seule responsabilité du changement climatique. Mais C. Xue (2004) montre que la perte des terres à Tuvalu est principalement due aux aménagements côtiers et à l'exploitation des agrégats qui amplifient les effets des cyclones. En outre, toutes les mesures altimétriques récentes par satellites ou les données marégraphiques ne confirment pas une élévation du niveau de la mer autour des îles Tuvalu. D’après les données du South Pacific Sea Level and Climate Change Monitoring Project, l’élévation du niveau de l’océan dans cette région serait seulement de l’ordre de 0,07 mm/an depuis la fin des années 1970… et il n’y a pas de tendance à Funafuti sur les données obtenues par satellite pour les dix premières années du XXIe siècle (figure 11).
43L’élévation du niveau marin est certes un facteur aggravant, mais ce n’est certainement pas le principal pour expliquer les dommages subis par la population de Tuvalu : les activités humaines interviennent également pour expliquer la situation de ces îles qui enregistrent par ailleurs une très forte croissance démographique. Ainsi, sur l’île de Funafuti la population a plus que doublé entre 1980 et 2008, passant de 2 000 à 4 500, soit près de la moitié de la population des Tuvalu alors que les ressources naturelles sont en quantité limitée, notamment l’eau douce alors que la salinisation progresse en raison d’aménagements maladroits. La construction d’un aéroport, par les États-Unis d’Amérique, durant la seconde Guerre Mondiale, a mis une partie de l’île à quelques centimètres du niveau de la mer. Le creusement du corail pour construire la piste est à l’origine d’une intrusion d’eau de mer et donc de la salinisation des sources d’eau douce (Patel, 2006). Ailleurs, une entreprise japonaise de conditionnement d'ananas a prélevé de grandes quantités d’eau dans les nappes ce qui a provoqué une infiltration d'eau de mer... Près du littoral, ces modes d’exploitation anarchiques ouvrent la voie aux submersions marines et sur le long terme, ce phénomène est amplifié par la subsidence des îles qui ont été formées par des éruptions volcaniques (la masse de magma éjectée s’est solidifié au contact de l'eau de mer et de l'air, ce qui a formé le basalte, qui par effet gravitaire s'enfonce lentement…).
Figure 11 : Niveau décadaire minimum, moyen et maximal de la mer à Funafuti (Tuvalu) pour la période janvier 1993 à septembre 2011, d’après le South Pacific Sea Level and Climate Change Monitoring Project
National Tidal Centre, Bureau of Meteorology, 15 septembre 2011.
44La submersion en raison de l’élévation du niveau de la mer, trop souvent considérée comme l’unique responsable, n’est certainement pas le facteur explicatif essentiel. L’isolement de la population sur les petites îles réparties sur de vastes territoires, la pauvreté en ressources naturelles, la faible altitude du territoire ainsi que les actions humaines peu respectueuses du milieu, font de Tuvalu, un État plus vulnérable que d’autres face aux conséquences du changement climatique. Ce pays a attiré l'attention de la communauté internationale sur les conséquences désastreuses du changement climatique par des opérations très médiatiques. En 2002, le premier ministre avait proclamé qu’il allait poursuivre les gouvernements étasunien et australien devant la Cour internationale de justice en raison de leur refus de ratifier le Protocole de Kyoto. Cette menace n’a pas été mise à exécution, mais elle a attiré l'attention des médias étrangers et a fait couler beaucoup d’encre.
45Le géographe se doit de nuancer fortement ce type de discours catastrophique et trop réducteur qui attribue à tort la responsabilité au seul changement climatique.
46Toute prise de décision sur les formes d’adaptation, de retrait ou de protection demande, au-delà des aspects techniques et économiques, un débat nourri entre des spécialistes d’horizons disciplinaires différents (aménageurs, climatologues, économistes, géographes, sociologues, hydrologues…) afin de répondre à un certain nombre de questions permettant de mieux caractériser l’ensemble des enjeux et les attentes sociétales. Les choix à faire sont aussi fonction de la nature des submersions (définitive ou par épisode) et de leur fréquence. Les scientifiques ne doivent pas masquer l’existence d’incertitudes voire de choix présentant une part d’arbitraire. C’est là un des aspects les plus délicats de la problématique du changement climatique : la réponse des hommes, face à la remontée du niveau de la mer et aux autres modifications environnementales, pourra difficilement attendre l’absolue certitude d’un danger imminent car le coût social et économique serait bien plus important. Les projets doivent être envisagés dans le cadre d’une gestion globale et intégrée dans lequel le changement climatique n’est qu’une entrée du problème.
47Dans les décennies passées, les ingénieurs avaient généralement la volonté de fixer le trait de côte par des techniques dites « dures » (digue, enrochement…), aujourd’hui une approche plus adaptable et des techniques dites « souples » tendent à se développer d’autant plus que la dimension environnementale interpelle de plus en plus la société.
48Picon (1993), évoquant le cas du delta de la Camargue, demande « …s’il faut se satisfaire de l’idéologie technicienne et aménagiste, héritée de Descartes et qui considère l’homme comme maître et possesseur de la nature… » ? On sort peu à peu de ce schéma de pensée (retrait de certaines côtes menacées de submersion (Camargue), dépoldérisation ponctuelle (côtes allemandes ou anglaises)) et les politiques publiques progressent dans ce sens. Mais le cas des pays du sud est différent et il n’est pas toujours facile de faire admettre aux populations concernées les choix qui paraissent les plus logiques et dans certaines régions ce type de raisonnement est difficile à tenir… Que proposer par exemple aux habitants des petites îles qui n’ont pas, a priori, de solution de remplacement acceptables pour la population ? Les espaces menacés sont-ils des entités durables, brusquement et uniquement menacés par la montée du niveau marin ? Vouloir maintenir en l’état un espace littoral et un paysage (même qualifié de paradisiaque…) tel qu’il est aujourd’hui peut avoir un coût excessif et des conséquences environnementales lourdes de conséquences. Finalement, sur quels critères définir les espaces à fort enjeu (économique, humain, environnemental, paysager…) qu’il faudrait protéger en priorité quitte à « abandonner à la nature » d’autres lieux jugés moins « intéressants » ? Ce qui a peu de valeur aujourd’hui pourra peut-être en avoir plus dans cinquante ans et inversement…
49Ces quelques observations, loin d’être exhaustives, montrent qu’il faut une bonne connaissance des milieux physiques et des processus qui les gouvernent, mais aussi une connaissance des enjeux économiques, de l’histoire et du mode de fonctionnement des sociétés pour anticiper au mieux de possibles changements environnementaux. C’est là toute la difficulté du débat actuel, étape préalable à toute prise de décision politique, d’autant plus que ces décisions vont, dans la plupart des cas, engager des coûts colossaux qui se répercuteront sur les générations futures.
50Le terme de « réfugié climatique » a été utilisé pour la première fois en France en 2002 (Carré, 2004), après celui de « réfugié environnemental » utilisé dès 1985, à propos des populations déplacées suite aux sécheresses subsahariennes et aux dégradations de leur territoire. Très médiatique, l’expression de réfugiés climatiques s’est généralisée, mais elle a l’inconvénient de masquer le fait que bien souvent le changement climatique n’est qu’une entrée du problème. L’évolution de l’occupation du sol (barrages, déprise rurale, reconquête forestière des bassins versants, aménagements sur le littoral qui perturbent les transferts sédimentaires…) de même que l’utilisation peu rationnelle des ressources naturelles (prélèvement de corail, pompage excessif d’eau dans les nappes…), sont autant de facteurs qui se combinent et expliquent les modifications déjà observables sur le littoral, sans que le climat ait un rôle sensible.
51Dans les états constitués de petites îles sans relief suffisant et avec un manque de terres arables, l’expression de réfugié environnemental est compréhensible car il n’y aura manifestement pas beaucoup d’autres solutions que le déplacement des populations, sauf si une aide financière internationale conséquente était apportée. Ces migrations qui pourraient être saisonnières, dans un premier temps, pourraient devenir définitives, surtout si l’activité cyclonique s’intensifie ou si son aire géographique s’étend. Dans cette hypothèse, ces actions s’inscriront dans une problématique d’ordre géopolitique qu’il faudra aborder tant d’un point de vue local que global.
52Au moins depuis les années 1990, l’élévation du niveau moyen des mers du globe est manifestement plus rapide que durant les siècles antérieurs et celle-ci devrait se poursuivre tout au long du XXIe siècle en raison du réchauffement de l’atmosphère sous l’action des GES additionnels (dilatation par effet thermique de l’océan, fonte des glaciers continentaux). Cela inquiète une part croissante de la population et des acteurs économiques, d’autant plus que des estimations très récentes, qui demandent à être vérifiées, donnent une fourchette d’augmentation moyenne allant de 90 à 110 cm entre la fin du XXe et la fin du XXIe siècle. Mais, ce sont surtout les phénomènes de surcotes lors des perturbations atmosphériques qui présentent, à court et moyen terme, le plus grand danger pour les populations vivant près du littoral. La concentration des activités sur cet espace et la multiplication des aménagements mal réfléchis ne pourront qu’amplifier localement les conséquences dommageables d’une élévation du niveau des mers. Mais la science est loin de pouvoir répondre de manière consensuelle sur certains aspects de la prévision du climat futur et de l’élévation du niveau des mers aux échelles locales. Les perturbations tropicales ou tempérées vont-elles toujours se produire aux latitudes où elles se produisent aujourd’hui ? Seront-elles plus actives ? Etc.
53Dans tous les cas et même en intégrant la marge d’incertitude des simulations, la submersion par la mer d’une portion du territoire et l’augmentation de l’érosion sont des risques qu’il faut envisager et qui amènent déjà certaines communautés à agir ou à se poser des questions sur les meilleures réponses à apporter. Mais, d’une région à l’autre, les réactions des sociétés sont conditionnées par de nombreux facteurs environnementaux, économiques, sociaux et politiques. Cela va inévitablement déboucher sur des réponses variables et amplifier les disparités territoriales. Entre une adaptation souple reposant sur la responsabilité individuelle (assurance des biens privés en fonction de la menace estimée, construction sur pilotis ou avec des structures légères…), une protection forte face à la mer (enrochement, digue, aménagement de zones tampons…) ou un retrait des hommes (migration des populations sur d’autres espaces), il y a une grande diversité de réactions possibles. Dans le cas extrême, il faudra peut-être envisager des déplacements de populations sur de nouveaux territoires (les « réfugiés environnementaux »). Même si ce phénomène ne concernera, a priori, qu’une infime part de la population mondiale, se posera la question de la responsabilité entre les pays fortement émetteurs de GES et ceux qui le sont nettement moins. Par ailleurs, les pays qui auront les moyens et la volonté politique d’anticiper les conséquences d’un probable changement climatique (quelle qu’en soit son origine) auront une meilleure résilience, une meilleure capacité d’adaptation.
54Où faudra-t-il accepter le recul des hommes ? Où faudra-t-il résister ? Que faudra-t-il « protéger » et que faudra-t-il « abandonner » à la mer ? Faudra-t-il informer puis laisser les individus prendre leur responsabilité pour les aménagements futurs dans les espaces à risque ou faudra-t-il envisager une législation plus rigoureuse des états ou des collectivités territoriales ?