Conséquences du changement climatique et leviers d'action

Nommer trois conséquences du changement climatique et en expliquer brièvement une.

Expliquer ce qu'est une vague de chaleur et citer deux précautions à prendre pendant une vague de chaleur.

Expliquer deux causes de l'élévation du niveau de la mer (la fonte des calottes glaciaires et des glaciers, et la dilatation thermique de l'eau qui se réchauffe) et une conséquence pour les zones côtières et les îles.

Les coraux expulsent les algues avec lesquelles ils vivent lorsque l'eau devient trop chaude (blanchissement du corail) et peuvent mourir. Expliquer en quoi consiste ce phénomène et pourquoi la disparition d'un récif affecte tout le réseau trophique marin.

L'élévation du niveau de la mer menace des deltas comme celui de l'Èbre. Expliquer deux effets qu'elle peut avoir sur cet écosystème et sur les activités humaines qui s'y déroulent.

Avec la hausse des températures, de nombreuses plantes fleurissent plus tôt et certains oiseaux avancent leurs migrations. Expliquer quel problème se pose si la floraison et l'arrivée des insectes pollinisateurs se décalent.

Dans un parc naturel du sud-est de l'Espagne, on observe des sécheresses de plus en plus longues et des vagues de chaleur récurrentes. Les techniciens constatent que les pinèdes de reboisement meurent à cause du stress hydrique et des attaques de scolytes (coléoptères xylophages), ce qui augmente fortement le risque de grands incendies.

1. a) Expliquer la boucle de rétroaction positive qui se met en place entre sécheresse, affaiblissement du peuplement forestier, incendies et intensification du changement climatique à l'échelle régionale.
2. b) Face à ce problème, deux mesures sont débattues : 1) arroser les pinèdes avec des camions-citernes en été ; 2) remplacer progressivement les pins morts par des mosaïques de maquis et de chênes autochtones (chênes verts, oliviers sauvages) adaptés à l'aridité. Justifier laquelle de ces deux mesures représente une véritable adaptation écologique et laquelle n'est pas viable à moyen terme.

Dans une région agricole du sud de la péninsule, des sécheresses persistantes et des vagues de chaleur au printemps ont provoqué une perte de 40 % des récoltes de céréales en culture pluviale, ce qui renchérit le pain et l'alimentation du bétail.

1. a) Concevoir un diagramme de causes et d'effets reliant cinq étapes successives : émissions anthropiques de gaz à effet de serre $\rightarrow$ perturbation climatique $\rightarrow$ processus physiologique chez la plante $\rightarrow$ production agricole $\rightarrow$ impact socio-économique sur la population.
2. b) Pour limiter les pertes, un groupe d'agriculteurs propose de surexploiter la nappe souterraine locale pour irriguer les céréales par submersion, tandis qu'un autre propose de recourir à des techniques d'agriculture régénératrice (semis direct sous couvert de chaumes et rotation avec des légumineuses). Justifier laquelle de ces deux propositions est une adaptation durable et laquelle relève de la « mal-adaptation ».

Qu'est-ce que l'empreinte carbone ? Citer deux actions de votre vie quotidienne qui la réduisent.

De nombreux appareils continuent de consommer de l'électricité en veille même s'ils semblent éteints. Citer deux exemples à la maison et expliquer quelle habitude évite cette consommation et comment elle aide le climat.

Votre famille veut réduire son empreinte carbone. Proposer un plan de trois changements (alimentation, transport et énergie) classés selon l'économie d'émissions que vous estimez pour chacun, en justifiant l'ordre.

Le graphique montre les émissions directes moyennes quotidiennes de $\text{CO}_2$ par élève selon le moyen de transport utilisé pour se rendre à l'établissement.

1. a) Un lycée de 300 élèves qui viennent actuellement seuls en voiture particulière envisage deux mesures de réduction des émissions pour une année scolaire de 180 jours de cours :

• Option 1 : Créer une ligne de car scolaire municipal qui attire 60 % de ces élèves.

• Option 2 : Construire un parking sécurisé pour vélos qui permette que 30 % viennent à vélo et que 20 % supplémentaires covoiturent (à raison de 4 élèves par véhicule, en divisant les émissions de la voiture par 4).

Calculer quantitativement l'économie totale de $\text{CO}_2$ (en kg) obtenue avec chaque option et justifier laquelle est la plus efficace.

1. b) Un camarade affirme que le graphique démontre que le vélo a un impact environnemental nul (0 kg de $\text{CO}_2$) en toutes circonstances. Réfuter cette affirmation en distinguant les émissions directes pendant l'utilisation et les émissions indirectes sur l'ensemble de son cycle de vie.

L'empreinte carbone annuelle moyenne d'un habitant en Espagne se répartit approximativement ainsi : transport (2,1 t de $\text{CO}_2$), chauffage, climatisation et consommation électrique du logement (1,6 t), alimentation (1,3 t) et consommation de biens manufacturés (0,9 t).

Une personne se fixe pour objectif de réduire son empreinte totale d'au moins 20 % en un an et hésite entre deux alternatives indépendantes :

• Alternative A : Remplacer toutes les ampoules par des LED dernière génération et toujours éteindre les appareils en veille (stand-by), ce qui réduit de 10 % la dépense liée au logement.

• Alternative B : Remplacer son véhicule particulier par les transports en commun et le vélo pour ses déplacements habituels, ce qui réduit de 40 % son impact lié au transport.

1. a) Calculer l'empreinte de départ et vérifier quantitativement si l'une des deux alternatives permet d'atteindre l'objectif de 20 %.
2. b) Beaucoup de gens pensent qu'agir uniquement sur les économies d'électricité domestique suffit. À partir des résultats numériques, justifier pourquoi agir sur le transport et l'alimentation est quantitativement bien plus décisif pour freiner le réchauffement climatique.

Défi du thème. Quelle est l'empreinte carbone de votre foyer et comment pouvez-vous la réduire ? Devenez auditeur environnemental en suivant ces phases :

1. Causes et relevé de données : Retrouver une facture d'électricité récente de votre foyer et noter la consommation en $\text{kWh}$ (si vous n'en avez pas, utiliser une moyenne de $270\text{ kWh}$). Consulter sur le site de RTE (application éCO2mix) le mix énergétique quotidien et calculer les émissions mensuelles de votre foyer en appliquant un facteur moyen de $0,25\text{ kg CO}_2/\text{kWh}$.

2. Conséquences dans votre environnement : Consulter le site de Météo-France sur le changement climatique et relever l'anomalie thermique récente de votre région. Rédiger un court paragraphe expliquant comment l'augmentation des gaz à effet de serre aggrave des problèmes locaux comme les vagues de chaleur, la sécheresse ou la perte de biodiversité.

3. Plan d'action (production finale) : Concevoir un rapport bref (une page) avec un tableau récapitulatif de vos émissions et une proposition de trois habitudes durables réalistes pour réduire de $15\,\%$ l'empreinte carbone de la famille, en justifiant leur impact environnemental.

Seront évalués :

• La rigueur du calcul des émissions à partir de sources et de données réelles.

• Le lien scientifique clair entre les activités émettrices et les conséquences locales.

• La faisabilité et la justification écologique des habitudes durables proposées.

Expliquer ce qu'est la consommation responsable et donner un exemple de décision d'achat durable.

L'approche « une seule santé » relie la santé humaine, celle des animaux et celle des écosystèmes. L'expliquer à l'aide d'un exemple, comme l'expansion des moustiques vecteurs de maladies à cause de la hausse des températures.

Votre collège veut devenir plus durable. Proposer trois mesures concrètes (une sur l'énergie, une sur la mobilité et une sur les déchets) et justifier chacune.

Lors du conseil municipal d'un village de 4 000 habitants, on débat du budget pour installer des composteurs collectifs et des cheminements piétons. Un conseiller argumente : « Nos émissions représentent 0,001 % de celles de la région ; si les grandes métropoles n'agissent pas, ce que nous faisons ici est de l'argent perdu qui ne changera rien au climat mondial ».

1. a) Réfuter la position du conseiller en appliquant le slogan « Penser global, agir local », à l'aide des notions de coresponsabilité écologique et d'effet multiplicateur.
2. b) Décrire en détail le mécanisme biologique ou physique par lequel la collecte et le compostage des déchets organiques, au lieu de leur dépôt dans une décharge classique, évitent l'émission d'un puissant gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

Un village côtier hésite entre construire une digue en béton et restaurer le système dunaire et la zone humide littorale. Comparer ces deux options d'adaptation (coût, bénéfices pour la biodiversité, efficacité à long terme) et défendre l'une d'elles.

Analyser les données climatiques et socio-économiques suivantes, relatives à deux pays :

• Pays A (petit État insulaire du Pacifique) : Il émet 0,6 t de $\text{CO}_2$ par an et par habitant. Altitude maximale : 3 m au-dessus du niveau de la mer. Principaux impacts : perte de sol par érosion marine et salinisation de l'eau douce potable.

• Pays B (nation industrialisée à revenu élevé) : Il émet 13,8 t de $\text{CO}_2$ par an et par habitant. Il dispose d'une forte capacité financière et de la technologie nécessaire pour construire des digues et des usines de dessalement.

1. a) À partir des données, justifier pourquoi l'impact du changement climatique crée une situation d'injustice climatique, en distinguant la « responsabilité des émissions » et la « vulnérabilité socio-environnementale ».
2. b) Lors d'un sommet international sur le climat, le pays B propose que tous les pays du monde réduisent leurs émissions exactement du même pourcentage (20 %) et que chacun finance ses propres ouvrages de défense. Expliquer de façon argumentée pourquoi cette mesure viole le principe d'équité et prévoir quelles conséquences elle aurait sur la population du pays A si aucun fonds de compensation pour pertes et dommages n'est mis en place.

Produire 1 kg de viande de bœuf nécessite environ 15 000 L d'eau et émet environ 27 kg de $\text{CO}_2\text{ eq}$, alors que produire 1 kg de légumineuses (pois chiches ou lentilles) requiert environ 1 300 L d'eau et émet environ 0,9 kg de $\text{CO}_2\text{ eq}$.

1. a) Appliquer la règle des 10 % sur le transfert de biomasse et d'énergie entre niveaux trophiques consécutifs pour justifier biologiquement pourquoi l'empreinte écologique et hydrique des consommateurs primaires (bétail) est forcément bien plus élevée que celle des producteurs primaires (plantes comestibles).
2. b) Une cantine scolaire sert 250 personnes par jour. Son menu comprend actuellement de la viande de bœuf deux jours par semaine (150 g par portion). Si ces deux portions hebdomadaires étaient remplacées par des portions équivalentes de légumineuses pendant un mois scolaire de 4 semaines, calculer combien de litres d'eau seraient économisés et justifier deux bénéfices de cette mesure pour atténuer le changement climatique.

Classer les trois R — recycler, réduire et réutiliser — selon leur priorité environnementale et donner un exemple du quotidien pour chacun.

Indiquer dans quel conteneur chaque déchet doit être déposé et expliquer pourquoi il est important de les trier : une bouteille en verre, une pile, une peau de banane, une canette et un sac en plastique.

Composter les déchets organiques évite qu'ils se décomposent en décharge en émettant du méthane et produit en plus de l'engrais. Expliquer ce double bénéfice pour le climat et pour le sol.