Les glaciers, notamment les calottes glaciaires (grandes étendues de glace continentale des régions polaires) fondent et perdent en masse. Leur fonte participe à l’élévation du niveau de la mer, comprise mondialement entre 16 et 21 cm depuis 1900. Cette hausse s’accélère ces dernières années puisqu’elle est deux fois plus rapide qu’avant (3,6 mm par an) et pourrait atteindre 30 à 60 cm d’ici 2100. Elle risque de provoquer l’inondation de nombreuses îles et régions côtières, entraînant des mouvements migratoires pouvant concerner jusqu’à 1 milliard de réfugiés climatiques.

Parc ostréicole le long de la Seudre, à Ronce-les-Bains dans l'anse du gallon d'or Laurent Mignaux / Terra

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Depuis 1980, l’océan a absorbé entre 20 et 30 % des émissions de dioxyde de carbone d’origine humaine. Cela entraîne une acidification des eaux, qui a des impacts sur l’ensemble des chaînes alimentaires marines. Les récifs coralliens et certains planctons, à la base des écosystèmes, sont les premiers à souffrir de cette acidification rapide des mers. Mais on s’attend également à ce que les ressources alimentaires (conchyliculture et aquaculture) consommées par les populations humaines soient touchées par l’acidification des océans à moyen terme. Des effets de l’acidification ont été démontrés sur les populations d’huîtres et d’ormeaux, affectant leur calcification, leur croissance et leur fonctionnement, et perturbant ainsi toute la biologie de l’animal.

La température des eaux de surface des océans augmente également. L’océan absorbe en effet plus de 90 % de l’excès de chaleur accumulé dans l’atmosphère dû aux activités anthropiques.

Un suivi scientifique mis en place depuis 2004 a permis de montrer que les glaciers, la neige et le pergélisol (la couche de sol gelée en permanence et imperméable dans les régions arctiques) sont en continuel déclin. Cette fonte augmente le risque d’aléas comme les avalanches, les chutes de pierres ou les inondations.  

Les glaciers français sont victimes du réchauffement climatique. Le manteau neigeux au Col de Porte (massif de la Chartreuse) a ainsi diminué en moyenne de 39 cm entre les périodes 1960-1990 et 1990-2017.

Photo “Vêlage d’un glacier”

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Photo "Fonte du glacier Pasterze en Autriche"

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La température des eaux de surface et de profondeur des lacs et rivières est impactée par le changement climatique. Les eaux à la surface du lac Léman se sont réchauffées de 1,5°C entre 1970 et 2018. La température des zones profondes du lac (profondeur maximale de 309 mètres) ne cesse d’augmenter depuis 2012, passant d’un minimum de 5,1 °C pour atteindre 5,8 °C en 2018. Cette augmentation modifie l’équilibre chimique et biologique de l’eau, dont la qualité diminue. Elle accentue par exemple le phénomène d’eutrophisation (l’eau s’appauvrit en oxygène à cause d’une trop grande quantité de nutriments qui provoque une prolifération de végétaux aquatiques), impactant de nombreux organismes par asphyxie, notamment certaines espèces de macrophytes et macro-invertébrés.

Les cours d’eau sont sujets à des épisodes de sécheresse plus fréquents, qui peuvent affecter la faune et la flore aquatiques des cours d’eau en question, mais aussi les zones humides qui en dépendent.

Les périodes de chaleur extrêmes couplées à la baisse des précipitations dans les régions au sud de l’Europe pourraient nuire à la productivité de l’agriculture. Un des enjeux pour l’agriculture concerne la disponibilité de la ressource en eau pour les cultures (adaptation des cultures moins consommatrices en eau, l'augmentation de l'évapotranspiration), et l’adaptation aux fortes chaleurs pour les animaux d'élevage (adaptation des bâtiments d'élevage pour supporter des plus fortes chaleurs et mise en place d'éléments du paysage types haies comme abri ou point de fraicheur lors de fortes chaleurs).

L’augmentation de la température de l’air rallonge la période de croissance de certains végétaux en Europe. La floraison et les récoltes de différentes cultures ont lieu plus tôt dans la saison. Au Royaume-Uni, 368 espèces de plantes étaient en fleur en janvier 2015 contre seulement une vingtaine 50 ans avant. En France, les dates de vendange arrivent de plus en plus tôt.