v1.16.1

PA - C7 - MEC571 : Changements climatiques : impacts, enjeux énergétiques et environnementaux

Domaine > Mécanique.

Descriptif

Le cours est destiné à comprendre les principaux outils d'observation et de simulation du système climatique, et la manière dont les connaissances acquises par la communauté scientifique s’articulent avec les grands débats de société.  Il comporte une phase de cours initiaux, une phase d'exposés par des intervenants extérieurs, mais aussi un travail bibliographique plus personnel. Celui-ci est destiné à confronter chaque étudiant à un problème scientifique ouvert ayant des implications socio-politiques, et à montrer la difficulté et l'exigence du diagnostic expert que le scientifique peut être amené à donner. Cette phase de travail personnel sera commencée plus tôt que les autres années. Elle est conclue par une séance collective d’exposés, lors de la dernière séance, qui prendra cette année la forme d’un débat.

Le système climatique fait partie des systèmes naturels les plus complexes. Il comprend plusieurs fluides (l'atmosphère, l'océan, les rivières), mais aussi des solides lentement déformables (les grands glaciers, les couches superficielles du sol). Tous ces éléments sont en interactions sous l'effet de processus physiques, chimiques ou biologiques. La biosphère est de fait l'un des éléments clef du cycle de l'eau et du carbone, et elle obéit à des mécanismes d'évolution qui lui sont propres.

L'ensemble de ce système évolue de manière naturelle et ces évolutions, tantôt ordonnées, tantôt chaotiques, se manifestent à toutes les échelles de temps sous l'effet de mécanismes assez différents: échelle de l'histoire de la planète (dérive des continents, modification de la chimie atmosphérique par le développement de la vie), échelle du Quaternaire (variations d'origine astronomiques), ou encore échelle des derniers siècles ou millénaires (volcanisme, fluctuations de l'intensité du flux solaire, couplages entre atmosphère et océan, ...).

Par ailleurs, dès les années 70 la communauté scientifique a pris conscience des risques croissants qu'une modification du climat soit également produite par les activités humaines, qu’il s’agisse de l’érosion des sols (soupçonnée d’avoir contribué aux sécheresses récurrentes qui ont marqué le Sahel), de l’augmentation des gaz à effet de serre ou de celle des aérosols. Des programmes de recherches internationaux ont été mis en place au cours des années 80 pour essayer de distinguer l'évolution qui serait liée aux activités humaines de l'évolution naturelle - et anticiper les risques futurs liés à ces évolutions.

Les outils de cette recherche ont associé la modélisation numérique (outil de compréhension et de prévision, qui prend ici une forme particulièrement complexe), et un effort coordonné d’observation (avec la mise en place en 30 ans d’un système international associant mesures au sol et observations satellitaires).

L’objet du cours est d’évaluer notre capacité à prédire l'évolution d'un tel système, en distinguant en particulier :
- la prévisibilité des grands modes de fluctuations naturelles du climat qui sont actifs aux échelles saisonnières et inter-annuelles (mousson, El Niño)
- les processus qui peuvent déterminer l'évolution du climat à l'échelle du ou des siècles à venir
- l'impacts de ces changements (sur l'hydrologie ou la biosphère en particulier)
- l’apport de la connaissance des climats du passé pour évaluer l'évolution des climats futurs

Une liste non limitative des sujets que les étudiants peuvent choisir pour leur travail personnel : rôle du volcanisme, évolution climatique à différentes échelles de temps sur une région donnée, caractérisation de la montée du niveau de l'océan, rôle de la biosphère dans les évolutions futures, etc... Des thèmes sont suggérés, mais les étudiants sont libres de faire un choix plus personnel. Chaque sujet sera abordé d'abord au travers d'articles de recherche en anglais, puis mis en situation vis-à-vis d'enjeux sociétaux plus larges. Ce processus est guidé par des rendez-vous avec l'enseignant.


Numerus clausus: pas de numerus clausus, mais au-delà de 14 l’acceptation prendra un délai (nécessité de solliciter un deuxième encadrant)

Langue du cours : Français

Credits ECTS : 4

Dernière mise à jour : 05 avril 2016

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade réduit

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur de l'Ecole polytechnique

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