vignette|Carte des points de basculement.. Le pergélisol n'est pas reconnu par l'ensemble de la communauté scientifique comme étant un point de basculement..

vignette|300x300px|Éléments de basculement possibles dans le système climatique. Un point de basculement est un seuil qui, lorsqu'il est franchi, entraîne de grands changements, souvent irréversibles (point de non-retour), qui modifient qualitativement l'état ou l'évolution d'un système.. De potentiels points de basculement ont été identifiés dans le système climatique physique ainsi que dans les écosystèmes en interaction.. Par exemple, les rétroactions du cycle du carbone sont un facteur de transition entre les périodes glaciaires et interglaciaires, le forçage orbital en constituant le déclencheur initial.. L'enregistrement de la température géologique de la Terre montre de nombreux autres exemples de transitions rapides (au sens géologique) entre différents états climatiques..

Les points de basculement climatiques sont particulièrement intéressants pour l'étude du changement climatique à l'ère moderne. Un point de basculement possible a été par exemple identifié pour la température de surface moyenne globale en étudiant le comportement passé du système climatique de la Terre et ses rétroactions positives. Les rétroactions avec le cycle du carbone et la réflectivité planétaire pourraient déclencher une série de points de basculement en cascade.

Il existe des éléments de basculement à grande échelle comme les calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique dont la fonte pourrait entraîner une élévation du niveau de la mer de plusieurs dizaines de mètres.. Ces points de basculement ne sont pas toujours brutaux. Par exemple, à un certain niveau de température, la fonte d’une grande partie de la calotte glaciaire du Groenland et/ou de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental deviendra inévitable mais la couche de glace elle-même peut persister pendant plusieurs siècles. Certains éléments, tels que l'effondrement des écosystèmes, sont irréversibles.

Définition Le sixième rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), publié en 2021, définit un point de basculement comme un .. Il peut être provoqué par une petite perturbation entraînant un changement disproportionné dans le système. Les points de basculement peuvent également être définis comme en association avec des rétroactions auto-renforcées qui pourraient entraîner des changements irréversibles à l'échelle de temps humaine dans le système climatique.. Pour toute composante climatique particulière, le passage d'un état à un nouvel état stable peut prendre plusieurs décennies ou siècles. Dans les écosystèmes et dans les systèmes sociaux, un point de basculement peut déclencher un « changement de régime » : une réorganisation majeure des systèmes vers un nouvel état stable..

Le rapport spécial du GIEC sur l'océan et la cryosphère dans le contexte du changement climatique de 2019 définit un point de basculement comme ..

Archives géologiques Des archives géologiques montrent qu'il y a eu des changements abrupts dans le système climatique qui indiquent d'anciens points de basculement. Par exemple, les événements de Dansgaard-Oeschger au cours de la dernière période glaciaire sont des périodes de réchauffement brusque (en quelques décennies) au Groenland et en Europe, qui peuvent avoir impliqué des changements brusques dans les principaux courants océaniques. Au cours de la déglaciation, au début de l'Holocène, l'élévation du niveau de la mer n'a pas été régulière, mais s'est produite de manière abrupte lors des poussées d'eau de fonte. La mousson en Afrique du Nord a connu des changements abrupts sur des échelles de temps décennales pendant la période humide africaine, il y a , et qui s'est également terminée brusquement par un état plus sec..

Éléments de basculement Les scientifiques ont identifié de nombreux éléments du système climatique susceptibles de présenter des points de basculement.. Au début des années 2000, le GIEC commence à envisager la possibilité de points de basculement. À cette époque, le GIEC conclut qu'ils ne seraient probables qu'en cas de réchauffement planétaire de ou plus par rapport à l'époque préindustrielle. En 2021, les points de basculement sont considérés comme ayant une probabilité significative au niveau de réchauffement actuel d'un peu plus de , avec une forte probabilité au-dessus de .. Il est possible que certains points de basculement soient sur le point d'être franchis ou l'aient déjà été, comme ceux des calottes glaciaires de l'Antarctique occidental et du Groenland, des récifs coralliens d'eau chaude et de la forêt amazonienne.. Parmi ceux-ci, un élément climatique régional et trois éléments climatiques fondamentaux sont estimés comme susceptibles de franchir un point de basculement si le réchauffement planétaire atteint , à savoir l'effondrement de la calotte glaciaire du Groenland, l'effondrement de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental, la disparition des récifs coralliens tropicaux et le dégel brutal du pergélisol boréal. Deux autres points de basculement sont considérés comme probables si le réchauffement continue à approcher les : la perte brutale de la glace de la mer de Barents et l'effondrement du gyre subpolaire de la mer du Labrador....

+Éléments de basculement à impact mondialÉlément de basculement climatique (et point de basculement)Seuil ( °C)Délai (années)Impact maximal ( °C) Estimé Minimum Maximum Estimé Minimum Maximum Global RégionalCalotte glaciaire du Groenland (effondrement)1,50,83,00,130,5 to 3,0Calotte glaciaire de l'Antarctique occidental (effondrement)1,51,03,05000,051,0Convection des mers du Labrador et d'Irminger/du gyre océanique subpolaire (effondrement)1,81,13,810550-0,5-3,0Bassins sous-glaciaires de l'Antarctique oriental (effondrement)3,02,06,05000,05?Forêt amazonienne (dépérissement)3,52,06,0100502000,1 (partiel)0,2 (total)La référence fournit également la même estimation en termes d'émissions équivalentes : le dépérissement partiel équivaudrait aux émissions de de tonnes de carbone, tandis que le dépérissement total équivaudrait à de tonnes de carbone.0,4 à 2,0Pergélisol boréal (effondrement)4,03,06,050103000,2 - 0,4La référence fournit également la même estimation en termes d'émissions : entre 125 et de tonnes de carbone et entre 175 et de tonnes d'équivalent carbone.~Circulation méridienne de retournement de l'Atlantique (effondrement)41,485015300-0,5-4 à -10Glace de mer de l'hiver arctique (effondrement)6,34,58,720101000,60,6 à 1,2Calotte glaciaire de l'Antarctique oriental (effondrement)7,55,010,0??0,62,0

+Éléments de basculement à impact régionalÉlément de basculement climatique (et point de basculement)Seuil ( °C)Délai (années)Impact maximal ( °C) Estimé Minimum Maximum Estimé Minimum Maximum Global RégionalRécifs coralliens des basses latitudes (disparition)1,51,02,010~~~~Pergélisol boréal (dégel brusque)1,51,02,32001003000,04 par °C en 21000,11 par °C en 2300La référence précise que cela représente une augmentation de 50 % du dégel progressif du pergélisol : il fournit également la même estimation en termes d'émissions pour chaque degré de réchauffement : 10 milliards de tonnes de carbone et 14 milliards de tonnes d'équivalent carbone d'ici 2100, et 25/35 milliards de tonnes de carbone/équivalent carbone d'ici 2300.~Glace de la mer de Barents (perte brutale)1,61,51,725??~+Glaciers de montagne (perte)2,01,53,0200500,08+Sahel et mousson ouest-africaine (verdissement)2,823,55010500~+Forêt boréale (extinction méridionale)4,01,55,010050?net -0,18La disparition de ces forêts équivaudrait à l'émission de 52 milliards de tonnes de carbone, mais cette perte serait plus que compensée par l'augmentation de l'effet albédo de la zone, qui réfléchirait davantage de lumière solaire.-0,5 à -2Forêt boréale (expansion vers le nord)4,01,57,210040?net +0,14Une croissance forestière supplémentaire ici absorberait environ 6 milliards de tonnes de carbone, mais comme cette zone reçoit beaucoup de lumière solaire, cela est très mineur par rapport à la réduction de l'albédo, car cette végétation absorbe plus de chaleur que le sol enneigé dans lequel elle se déplace.0,5-1,0

Éléments de basculement à grande échelle Un changement de température régulier ou brutal peut déclencher des points de basculement à l'échelle mondiale.

Deux éléments de basculement globaux concernant la cryosphère, il s’agit de la fonte irréversible des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique. Au Groenland, un cycle de rétroaction positif existe entre la fonte et l'altitude de la surface. À basse altitude, les températures sont plus élevées, ce qui entraîne une fonte supplémentaire. Cette boucle de rétroaction pourrait devenir assez forte pour entraîner une fonte irréversible. L’instabilité de la banquise pourrait déclencher un point de basculement dans l’Antarctique occidental. Dans les deux cas, cela entraînerait l'accélération de la montée du niveau des océans.

Lorsque de l'eau douce est libérée à la suite de la fonte du Groenland, un seuil de perturbation de la circulation thermohaline peut être franchi.. Celle-ci transporte de la chaleur vers le nord au sein de l’Atlantique et a un rôle important dans la régulation de la température.. Les risques d'un arrêt complet de la circulation thermohaline atlantique sont faibles à modérés au regard des niveaux de réchauffement envisagés par l'accord de Paris.

Un autre exemple d’élément de basculement à grande échelle est l’évolution du phénomène El Niño – Oscillation australe. Après avoir franchi un point de basculement, la phase chaude (El Niño) commencerait à se produire plus souvent. Enfin, l'océan Austral, qui absorbe actuellement beaucoup de carbone, pourrait cesser de le faire.

Éléments de basculement régionaux Le changement climatique peut également déclencher des points de basculement régionaux. Par exemple la disparition de la banquise arctiqueWarming of the interior Arctic Ocean linked to sea ice losses at the basin marginsWarm water under Arctic ice a 'ticking time bomb,' researcher says., l’établissement d’espèces ligneuses dans la toundra, la perte du pergélisol, l’effondrement de la mousson d’Asie du Sud et le renforcement de la mousson d'Afrique de l'Ouest qui conduiraient au verdissement du Sahara et du Sahel. La déforestation peut déclencher un point de basculement dans les forêts humides (par exemple, la transformation de la forêt amazonienne en savane). En effet, les forêts tropicales réévaporent une grande partie des précipitations, ce qui humidifie l'atmosphère. Lorsqu'une partie de la forêt est détruite, des sécheresses locales peuvent menacer le reste de la forêt. Enfin, les forêts boréales sont également considérées comme un élément de basculement. Le réchauffement local peut provoquer la mort des arbres à un taux plus élevé qu'auparavant, proportionnellement à la hausse de la température. À mesure que davantage d'arbres meurent, les forêts deviennent plus ouvertes, ce qui entraîne un réchauffement supplémentaire et rend les forêts plus vulnérables aux incendies. Le point de basculement est difficile à prévoir, mais il est estimé entre et de hausse de la température globale.

Basculement climatiques et seuils de température De nombreuses rétroactions positives et négatives aux températures globales et au cycle du carbone ont été identifiées. Le GIEC signale que les rétroactions provoquées par la hausse des températures sont positives pour le reste de ce siècle, l’effet de la couverture nuageuse est celui qui a la plus grande incertitude.. Les modèles du cycle du carbone du GIEC montrent une absorption plus élevée de carbone dans les océans, mais l'assimilation de carbone par les terres est incertaine en raison de l'effet combiné du changement climatique et des changements d'utilisation des terres..