Voir la source de Élévation du niveau de la mer

{{En-tête label|BA|année=2023}}
{{autre4| l'élévation du niveau de la mer en cours| son évolution à l'[[échelle des temps géologiques]]| Niveau de la mer| Transgression marine}}
[[File:Sea level history and projections-fr.svg|vignette|upright=1.5|Reconstitution historique et prévision du niveau de la mer de 1800 à 2100, publiée en 2017 par l’U.S. Global Change Research Program for the Fourth National Climate Assessment<ref>{{lien web|nom=William Sweet|lang=en|date=2022| url=https://tidesandcurrents.noaa.gov/publications/techrpt83_Global_and_Regional_SLR_Scenarios_for_the_US_final.pdf|titre=January 2017 analysis from NOAA: Global and Regional Sea Level Rise Scenarios for the United States}}.</ref>. [[RCP2.6]] est le scénario dans lequel les émissions atteignent leur maximum avant 2020, [[RCP4.5]] est celui dans lequel le maximum est atteint en 2040, et [[RCP8.5]] est celui dans lequel elles continuent d’augmenter comme actuellement.|alt=montre la divergence des scénarios au cours du 21e siècle.]]
{{Article audio
|fichier 1=FR élévation du niveau de la mer.ogg
|date=19 Février 2023
|oldid=201546785
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L'{{dfn|élévation du niveau de la mer}}, appelée aussi {{dfn|remontée du niveau marin}}, est un phénomène observable au niveau mondial depuis le début du {{s-|XX}}, qui résulte du [[Changement climatique|réchauffement climatique]]. Le niveau moyen des [[océan]]s augmente de vingt centimètres entre 1901 et 2018, la moitié de cette hausse étant observée après 1980. Le rythme annuel, en 2020, est estimé à plus de {{unité|3,5|mm}} par an. Les mesures sont effectuées principalement par deux moyens : les [[marégraphe]]s, installations fixes à terre, et l'[[altimétrie satellitaire]].

Le niveau des océans est lié au [[climat]] et plus précisément à la [[Bilan radiatif de la Terre#Température moyenne de la Terre|température moyenne à la surface de la Terre]]. Pendant les [[Glaciation|périodes glaciaires]], il est plus bas qu'actuellement, parfois de plus de cent mètres. Il connaît, comme le climat, une période de stabilité relative d'environ {{nombre|2500|ans}} avant le {{s-|XX}}. L'élévation du niveau de la mer est principalement liée à deux phénomènes qui découlent du réchauffement climatique. Le premier est la fonte d'une partie des glaces continentales ([[inlandsis]] polaires et [[Glacier|glaciers]] de montagne), qui contribue pour environ 50 % à l'élévation actuelle. Le deuxième est la [[dilatation thermique]] de l'eau des océans sous l'effet de l'élévation de la température. Ces deux phénomènes sont très lents : la [[constante de temps]] de leur réponse à une élévation brutale de température se mesure en siècles. Pour cette raison, le niveau de la mer commence à peine à montrer les effets du réchauffement climatique, et devrait, même en cas d'arrêt de ce dernier, continuer à augmenter pendant tout le troisième millénaire.

À côté de ces deux effets principaux, d'autres phénomènes, qui ne sont pas forcément directement liés au réchauffement climatique, contribuent aussi à l'élévation actuelle. Le plus significatif est l'épuisement des [[aquifère]]s surexploités sur les [[continent]]s.

Les conséquences prévisibles les plus importantes de l'élévation du niveau de la mer sont le recul du [[Littoral|trait de côte]], la disparition de territoires [[Île|insulaires]] de faible altitude, l'intrusion d'eau salée dans les aquifères d'eau douce proches des côtes, la destruction d'[[écosystème]]s côtiers et la perte de [[Patrimoine culturel|patrimoine]] culturel et historique. Ces conséquences peuvent être aggravées, localement, par la [[Subsidence (géologie)|subsidence]] des sols et les effets météorologiques.

== Contexte général, définitions ==
{{article détaillé|Niveau de la mer}}

=== Niveau local et niveau eustatique ===

[[Fichier:U. S. Sea Level Trends 1900-2003.gif|vignette|gauche|Pour une élévation moyenne, il existe des variations dans le temps et dans l'espace (ici aux [[États-Unis]], notamment en raison respectivement des vents, courants, subsidences ou encore de la [[force de Coriolis]]).|alt=six courbes de niveau de la mer, correspondant à six villes américaines. L'une, en Alaska, est orientée à la baisse.]]

Le niveau de la mer mesuré en un lieu donné peut différer du niveau moyen de la mer sur l'ensemble de la [[Terre]] ([[Eustatisme|niveau eustatique]]).

Le niveau moyen local de la mer (NMLM) est défini comme la hauteur de la mer par rapport à un point de référence sur Terre, et en moyenne sur une période de temps suffisamment longue (un [[mois]] ou une [[Année (calendrier)|année]]) pour que la valeur soit indépendante des fluctuations causées par les [[Vague|vagues]] et les [[Marée|marées]]. On doit également ajuster les variations du NMLM pour prendre en compte les mouvements verticaux de la Terre qui peuvent être du même ordre (quelques mm/an) que les changements du niveau de la mer. Certains mouvements de la surface terrestre se produisent à cause d'un ajustement [[isostasie|isostatique]] du [[manteau terrestre]] dû à la fonte des [[inlandsis]] depuis la fin de la dernière [[glaciation]] : en effet, le poids d'un inlandsis fait baisser le niveau du sol et quand la glace fond, la terre remonte ou ''« rebondit »'' (''[[rebond post-glaciaire]]''). La [[pression atmosphérique]], les [[Circulation thermohaline|courants océaniques]] et la [[force de Coriolis]] ainsi que les changements de température (et donc de volume) des océans peuvent aussi affecter le NMLM<ref>{{Article|langue=fr|prénom1=Ibrahima B. Nd|nom1=Faye|périodique=Thèse de Doctorat|titre=Dynamique du trait de côte sur les littoraux sableux de la Mauritanie à la Guinée Bissau (Afrique de l’Ouest) : Approches régionale et locale par photo-interprétation, traitement d’images et analyse de cartes anciennes|éditeur=Université de Bretagne occidentale - Brest|date=2010-02-15|lire en ligne=https://theses.hal.science/tel-00472200|consulté le=2023-02-19}}.</ref>.

Les variations [[Eustatisme|eustatiques]], par opposition aux variations locales, concernent l'altération du niveau global de la mer, telle que les changements de volume de l'eau des océans et les changements de volume des bassins océaniques<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Rhodes W. |nom1=Fairbridge |titre=Eustatic changes in sea level |périodique=Physics and Chemistry of the Earth |volume=4 |date=1961-01 |doi=10.1016/0079-1946(61)90004-0 |lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0079194661900040 |consulté le=2021-03-13 |pages=99–185 }}.</ref>.

Tous ces éléments combinés expliquent que la montée réelle ou apparente de la mer varie géographiquement quand le niveau moyen d'un océan augmente. Un océan peut même s'élever globalement, avec un niveau de [[laisse de mer|laisses de mer]] qui descendrait légèrement sur certains littoraux et augmenterait plus que la moyenne sur d'autres, même dans le cas de rivages voisins comme ceux de la [[Grande-Bretagne]] et du continent, de part et d'autre de la [[mer du Nord]]<ref>{{Article |langue=en |auteur1=H. Langenberga |auteur2=A. Pfizenmayera |auteur3=H. von Storcha |auteur4=J. Sündermannb |titre=Storm-related sea level variations along the North Sea coast : natural variability and anthropogenic change |périodique=Continental Shelf Research |volume=19 |numéro=6 |mois=5 |année=1999 |pages=821-842 |doi=10.1016/S0278-4343(98)00113-7 |s2cid=129860246}}.</ref>.
{{clr}}

=== Évolution du niveau de la mer à l'échelle des temps géologiques ===
[[Fichier:Post-Glacial Sea Level-fr.svg|vignette|upright=1.5|Changements du niveau de la mer depuis la fin de la [[dernière période glaciaire]].|alt=montre une grande stabilité depuis 6000 ans, contrastant avec une forte hausse auparavant.]]
{{article connexe|Transgression marine}}

Les variations du niveau de la mer aux échelles de temps géologiques sont désignées sous les termes de [[transgression marine]] (hausse du niveau) et [[régression marine]] (baisse du niveau). À l'échelle de la centaine de milliers d'années, le niveau de la mer a varié avec les [[glaciation]]s. Il était proche de son niveau actuel durant les [[Période interglaciaire|périodes interglaciaires]] et une centaine de mètres plus bas (même {{Unité|125 m}}) durant les [[périodes glaciaires]]<ref>{{Article|langue=en|prénom1=André|nom1=Guilcher|titre=Pleistocene and holocene sea level changes|périodique=Earth-Science Reviews|volume=5|numéro=2|date=1969-06-01|issn=0012-8252|doi=10.1016/0012-8252(69)90079-8|lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0012825269900798|consulté le=2023-02-15|pages=69–97}}.</ref>.

Depuis le [[dernier maximum glaciaire]] il y a {{unité|20000|ans}}, le niveau de la mer a augmenté de plus de {{unité|125|m}}, en conséquence de la fonte des [[inlandsis]] [[Inlandsis laurentidien|d'Amérique du Nord]] et [[inlandsis eurasiatique|d'Eurasie]]. La vitesse d'élévation du niveau de la mer a alors varié de moins de {{unité|1|mm/an}} à plus de {{unité|40|mm/an}}. Une vitesse très rapide a eu lieu durant l'[[Meltwater pulse 1A|impulsion de fonte 1A]] il y a environ {{nombre|14600|ans}}, au cours de laquelle le niveau de la mer a augmenté de {{unité|20|m}} sur {{nombre|500|ans}} ({{unité|40|mm/an}})<ref name="29mars2012_Pierre_DESCHAMPS" />. L'élévation du niveau des océans commence à ralentir il y a environ {{unité|8200|ans}} (première partie de l'[[Holocène]]), et devient très faible à partir de {{unité|6700|ans}}. Le niveau de la mer n'est alors que d'environ {{unité|4|m}} en dessous du niveau actuel. Il augmente encore légèrement jusqu'à il y a {{unité|4200|ans}} et est alors à moins de {{unité|1|m}} sous le niveau du début du {{s-|XX}}<ref name=":7" />. Le niveau de la mer est pratiquement constant au cours des derniers {{unité|4200|ans}} (seconde moitié de l'Holocène), jusqu'à la reprise contemporaine de l'élévation qui commence au début du {{s-|XX}}<ref name=":7">{{article|langue=en|nom1=Lambeck |prénom1=Kurt |nom2=Rouby |prénom2=Hélène |nom3=Purcell |prénom3=Anthony |nom4=Sun |prénom4=Yiying |nom5=Sambridge |prénom5=Malcolm |titre=Sea level and global ice volumes from the Last Glacial Maximum to the Holocene |journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America |date=28 October 2014 |volume=111 |numéro=43 |pages=15296–15303 |doi=10.1073/pnas.1411762111 |pmc=4217469 |pmid=25313072 |bibcode=2014PNAS..11115296L }}.</ref>. Durant cette période, la variation du niveau de la mer est de l'ordre de {{unité|0.1|mm/an}}<ref name=":IPCC2019_SROCC_Ch04">{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Intergovernmental Panel on Climate Change,|nom1=publisher.|titre=Special report on the ocean and cryosphere in a changing climate.|éditeur=|année=2019|passage=334 : 4.2.2.1|isbn=|lire en ligne=https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/3/2019/11/08_SROCC_Ch04_FINAL.pdf|numéro chapitre=4|titre chapitre=Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities}}.</ref>.

=== Évolution récente du niveau de la mer ===
[[File:Alt gmsl seas not rem.svg|thumb|right|Niveau eustatique depuis 1993, données satellite [[NASA]], et [[Régression linéaire|tendance linéarisée]].|alt=tendance générale 80 mm en 25 ans, plus légère accélération, et fluctuation saisonnière.]]

Selon la [[Sixième_rapport_d'évaluation_du_GIEC|synthèse des connaissances scientifiques publiée en 2021]] par le [[GIEC]], le niveau de la mer a augmenté de {{Unité|0.20 m}} ({{Abréviation|''intervalle de confiance très probable :'' |intervalle de confiance à 90 %: quantiles 5 à 95 % de la distribution des mesures}} {{unité|0.15 à 0.25|m}}) entre 1901 et 2018<ref name=":2">{{Chapitre|langue=en|auteur1=GIEC|titre chapitre=Summary for Policymakers |titre ouvrage=Climate Change 2021: The Physical Science Basis|année=2021|lire en ligne=https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_SPM.pdf|partie=A.1.7|page=5|id=GIEC RE6 GT1 Summary for Policymakers 2021 |doi=10.1017/9781009157896.001}}.</ref>. Le rythme de hausse de niveau de la mer s'accélère<ref name=":2" />. Selon la [[Sixième_rapport_d'évaluation_du_GIEC|synthèse de 2021]] du [[GIEC]], la vitesse d'augmentation du niveau de la mer était de {{Unité|1.3 mm/an}} ({{Abréviation|''intervalle de confiance très probable :'' |intervalle de confiance à 90 %: quantiles 5 à 95 % de la distribution des mesures}} {{unité|0.6 à 2.1|mm/an}}) entre 1901 et 1971, elle a augmenté à {{Unité|1.9 mm/an}} ({{Abréviation|''intervalle de confiance très probable :'' |intervalle de confiance à 90 %: quantiles 5 à 95 % de la distribution des mesures}} {{unité|0.8 à 2.9|mm/an}}) entre 1971 et 2006, puis à {{Unité|3.7 mm/an}} ({{Abréviation|''intervalle de confiance très probable :'' |intervalle de confiance à 90 %: quantiles 5 à 95 % de la distribution des mesures}} {{unité|3.2 à 4.2|mm/an}}) entre 2006 et 2018<ref name=":2" />. Fin 2022, un rapport de l'[[Organisation météorologique mondiale]] indique que le niveau eustatique a monté d'un centimètre en moins de trois ans, le rythme annuel ayant doublé depuis 1993<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Provisional State of the Global Climate in 2022 |url=https://public.wmo.int/en/our-mandate/climate/wmo-statement-state-of-global-climate |site=public.wmo.int |date=2017-07-11 |consulté le=2023-02-17}}.</ref>.

Les données des satellites tendent à indiquer une accélération de l'élévation du niveau de la mer plus importante que celle déterminée à partir des mesures des marégraphes<ref name="Church-White">{{Article |langue=en |auteur1=John A. Church |auteur2=Neil J. White |titre=A 20th century acceleration in global sea-level rise |périodique=Geophysical Research Letters |volume=33 |jour=6 |mois=1 |année=2006 |doi=10.1029/2005GL024826}}.</ref>. La mesure de ''l'accélération'' de la hausse du niveau de la mer est complexe car les mesures, que ce soient celles des marégraphes ou des satellites, sont perturbées par de nombreux paramètres<ref>{{Article |langue=en |prénom1=H. Bâki |nom1=Iz |prénom2=C. K. |nom2=Shum |prénom3=C. Y. |nom3=Kuo |titre=Sea level accelerations at globally distributed tide gauge stations during the satellite altimetry era |périodique=Journal of Geodetic Science |volume=8 |numéro=1 |année=2018 |mois=12 |jour=1 |issn=2081-9943 |doi=10.1515/jogs-2018-0013 |bibcode=2018JGeoS...8..130I |s2cid=127563721 |lire en ligne=http://www.degruyter.com/view/j/jogs.2018.8.issue-1/jogs-2018-0013/jogs-2018-0013.xml |consulté le=2021-02-19 |pages=130–135 }}.</ref>.

=== Causes de l'élévation actuelle ===
[[File:Hausse niveau mer 20062015.svg|thumb|Principales contributions à l'élévation du niveau de la mer, 2006-2015<ref name=AR6>{{Lien web |titre=AR6 Climate Change 2021: The Physical Science Basis — IPCC |url=https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-i/ |consulté le=2021-02-18}}.</ref>.|alt=graphique à 7 barres, donnant les contributions. La plus importante est la dilatation thermique.]]
La hausse du niveau de la mer observée depuis la fin du {{s|XX}} et anticipée dans le futur est, pour l'essentiel, une conséquence du [[réchauffement climatique]], dont l'étude ne peut être séparée de celui-ci. Selon la [[Rapport spécial du GIEC sur les océans et la cryosphère dans un monde dont le climat change|synthèse 2019]] du [[GIEC]]<ref name=":3" />, au cours de la période 2006-2015, le niveau de la mer a augmenté de {{unité|3.58|mm/an}} en moyenne, tandis que la moyenne de l'augmentation estimée à partir de la synthèse de nombreuses [[Publication scientifique|publications scientifiques]], est de {{unité|3|mm/an}} : il y a donc un écart entre les mesures et les estimations des contributions à l'élévation du niveau. L'histogramme ci-contre présente les principales contributions, qui sont la dilatation thermique de l'eau et la fonte des glaciers. La contribution ''e'', négative, correspond au changement de la quantité d'eau ''stockée'' sur les continents à l'état liquide : lacs de retenues et nappes phréatiques<ref name=AR6/>.

== Phénomènes régionaux ou de court terme ==
De nombreux effets locaux, périodiques ou épisodiques, affectent temporairement le niveau de la mer. Le lien entre ces phénomènes et l'élévation eustatique du niveau de la mer est de deux ordres. D'une part, d'un point de vue métrologique, ces effets doivent être retranchés des mesures pour extraire la tendance à long terme, et l'existence de phénomènes régionaux explique la nécessité de disposer de mesures sur l'ensemble de la planète<ref name=douglas/>. D'autre part, en matière de prévision des risques, ces effets s'ajoutent à la hausse globale du niveau de la mer : pour décrire les risques pour telle zone dans le monde, c'est le niveau maximal prévisible qui doit être pris en compte<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Tim G. |nom1=Frazier |prénom2=Nathan |nom2=Wood |prénom3=Brent |nom3=Yarnal |prénom4=Denise H. |nom4=Bauer |titre=Influence of potential sea level rise on societal vulnerability to hurricane storm-surge hazards, Sarasota County, Florida |périodique=Applied Geography |volume=30 |numéro=4 |date=2010-12 |doi=10.1016/j.apgeog.2010.05.005 |lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0143622810000573 |consulté le=2021-06-04 |pages=490–505 }}.</ref>.

=== Marées ===
Les [[marée]]s astronomiques diurnes et semi-diurnes, phénomènes périodiques dont l'amplitude totale peut varier de {{unité|20|cm}} à {{unité|16|m}} selon les endroits, sont faciles à mesurer, et à retrancher de la tendance à long terme, du fait de leur périodicité courte<ref name=douglas/>.

En revanche, il existe différents phénomènes de [[Marée à longue période|marées à longue période]], avec des périodicités de {{Unité|14 jours}} ou plus<ref>{{Article|langue=en|auteur=Cheh Pan|périodique=Journal of Geodynamics|titre=Observed multiple frequencies of the Chandler wobble|vol=44|date=2007|page=47}}, {{p.|61}}.</ref>. Dues à différents phénomènes astronomiques, elles ont des amplitudes relativement faibles. La composante la plus longue est un cycle qui s'étend sur {{unité|18,6|ans}} durant lequel le niveau moyen des pleines mers augmente de 3 % par an durant {{unité|9|ans}}, puis diminue de 3 % durant {{unité|9|ans}}, et ainsi de suite. Ce phénomène est lié au [[noeud lunaire|cycle nodal de la Lune]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Dongju |nom1=Peng |prénom2=Emma M. |nom2=Hill |prénom3=Aron J. |nom3=Meltzner |prénom4=Adam D. |nom4=Switzer |titre=Tide Gauge Records Show That the 18.61‐Year Nodal Tidal Cycle Can Change High Water Levels by up to 30 cm |périodique=Journal of Geophysical Research: Oceans |volume=124 |numéro=1 |date=2019-01 |issn=2169-9275 |issn2=2169-9291 |doi=10.1029/2018JC014695 |lire en ligne=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2018JC014695 |consulté le=2021-02-20 |pages=736–749 }}.</ref>. Ce cycle exacerbe puis diminue, alternativement, les effets de l'élévation du niveau de la mer induits par le [[réchauffement climatique]]<ref>[http://www.univers-nature.com/inf/inf_actualite1.cgi?id=3103 Synthèse] d'une étude de l'[[Institut de recherche pour le développement|IRD]] (N. Gratiot, E. J. Anthony, A. Gardel, C. Gaucherel, C. Proisy, J. T. Wells, ''{{langue|en|texte=Significant contribution of the 18.6 year tidal cycle to regional coastal changes}}'', ''[[Nature Geoscience]]'', volume 1, mars 2008 Doi : 10.1038/ngeo127, Letter), ULCO (Université du littoral Côte d'Opale) à [[Dunkerque]].</ref>.

=== Effets météorologiques ===
{{article détaillé|Effet baromètre inverse|Spirale d'Ekman}}

L'effet baromètre inverse est une variation du niveau de la mer sous l'influence de la [[pression atmosphérique]] : la mer est bombée sous une [[Dépression (météorologie)|dépression]] et creusée sous un [[anticyclone]]. Cette variation est d'environ {{unité|1|cm}} pour {{unité|1|hPa}}<ref>{{Lien web |langue=en-US |titre=5.2.2.3.6. Inverse barometer – Radar Altimetry Tutorial and Toolbox |url=http://www.altimetry.info/radar-altimetry-tutorial/data-flow/data-processing/geophysical-corrections/inverse-barometer/ |consulté le=2021-03-07}}.</ref>. Les variations de la pression atmosphérique étant plus importantes aux hautes [[latitude]]s, l'[[écart-type]] sur l'année de ce phénomène est inférieur au centimètre dans les régions équatoriales, et atteint {{unité|7|cm}} aux abords de l'[[océan Arctique]]. Un exemple de manifestation de cet effet se retrouve avec l'[[oscillation nord-atlantique]], fluctuation climatique généralement exprimée par la différence de pression atmosphérique entre l'[[anticyclone des Açores]] et la [[dépression d'Islande]], qui a une influence sur le niveau de la mer en Europe du Nord<ref>{{Article |langue=en |prénom1=M.N |nom1=Tsimplis |prénom2=A.G.P |nom2=Shaw |prénom3=R.A |nom3=Flather |prénom4=D.K |nom4=Woolf |titre=The influence of the North Atlantic Oscillation on the sea-level around the northern European coasts reconsidered: the thermosteric effects |périodique=Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences |volume=364 |numéro=1841 |date=2006-04-15 |issn=1364-503X |issn2=1471-2962 |doi=10.1098/rsta.2006.1740 |lire en ligne=https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsta.2006.1740 |consulté le=2021-06-19 |pages=845–856 }}.</ref>.

L'effet se calcule, il est donc corrigé sur les mesures de niveau de la mer, ce qui demande une connaissance précise des valeurs de pression atmosphérique, parfois défaillante sur les séries de données anciennes<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Rui M. |nom1=Ponte |titre=Low-Frequency Sea Level Variability and the Inverted Barometer Effect |périodique=[[Journal of Atmospheric and Oceanic Technology]] |volume=23 |numéro=4 |date=2006-04-01 |issn=1520-0426 |issn2=0739-0572 |doi=10.1175/JTECH1864.1 |lire en ligne=http://journals.ametsoc.org/doi/10.1175/JTECH1864.1 |consulté le=2021-03-07 |pages=619–629 }}.</ref>.

Le [[vent]] induit également un effet sur le niveau de la mer. Dans son expression la plus simplifiée, la réponse statique à un stress éolien constant est un [[gradient]] du niveau de la mer dans la direction du vent<ref name=Sofianos/>. Dans certaines mers, le vent est la principale cause de fluctuations saisonnières du niveau de la mer. C'est le cas de la [[mer Rouge]], où le régime de vent induit une oscillation saisonnière de l'ordre de {{unité|25|cm}}<ref name=Sofianos>{{Article |langue=en |prénom1=Sarantis S. |nom1=Sofianos |prénom2=William E. |nom2=Johns |titre=Wind induced sea level variability in the Red Sea |périodique=Geophysical Research Letters |volume=28 |numéro=16 |date=2001-08-15 |doi=10.1029/2000GL012442 |lire en ligne=http://doi.wiley.com/10.1029/2000GL012442 |consulté le=2021-06-20 |pages=3175–3178 }}.</ref>.

=== Différences de salinité et de température ===
La [[salinité]] de l'eau influe également sur sa densité, c'est l'[[effet halostérique]] : ainsi la densité de l'eau de mer est, à température égale, supérieure de 2,5 % à celle de l'eau douce<ref>{{Lien web |titre=LEARNZ |url=https://www.learnz.org.nz/argofloats142/bg-standard-f/properties-of-the-sea:-salinity-and-temperature |site=learnz.org.nz |consulté le=2021-04-18}}.</ref>. Les différences de salinité d'une région à l'autre influent sur le niveau local de la mer : les zones où l'eau est moins salée sont « bombées », et les zones plus salées sont « en cuvette » pour maintenir l'équilibre hydrostatique. Ainsi la variation locale de la salinité, due notamment à l’apport d'eau douce par les fleuves, la pluie et la fonte des glaces, intervient dans l'évolution du niveau de la mer d'une région donnée<ref name=Camargo>{{Article |langue=en |prénom1=Carolina M. L. |nom1=Camargo |prénom2=Riccardo E. M. |nom2=Riva |prénom3=Tim H. J. |nom3=Hermans |prénom4=Aimée B. A. |nom4=Slangen |titre=Exploring Sources of Uncertainty in Steric Sea‐Level Change Estimates |périodique=Journal of Geophysical Research: Oceans |volume=125 |numéro=10 |date=2020-10-XX |issn=2169-9275 |issn2=2169-9291 |doi=10.1029/2020JC016551 |lire en ligne=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020JC016551 |consulté le=2021-04-18 }}.</ref>.

Par un mécanisme comparable, les variations de température superficielle d'une zone à une autre induisent des différences de niveau de la mer : dans une zone plus froide, la masse volumique de l'eau en surface sera plus élevée, ce qui se traduira par une anomalie négative sur le niveau de la mer. Cet effet conduit à des disparités régionales importantes. À titre d'exemple, des années 1960 aux années 1990, le niveau de la mer en [[Méditerranée orientale]] a diminué, à l'inverse de la tendance mondiale, du fait d'une diminution des températures en surface dans cette région<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Michael N. |nom1=Tsimplis |prénom2=Michel |nom2=Rixen |titre=Sea level in the Mediterranean Sea: The contribution of temperature and salinity changes: MEDITERRANEAN STERIC SEA LEVEL |périodique=Geophysical Research Letters |volume=29 |numéro=23 |date=2002-12 |doi=10.1029/2002GL015870 |lire en ligne=http://doi.wiley.com/10.1029/2002GL015870 |consulté le=2021-06-06 |pages=51–1–51-4 }}.</ref>.

Ces effets sont très importants pour la prévision des risques liés au niveau de la mer à l'échelle régionale : si, dans une région donnée, les températures augmentent moins que la moyenne mondiale, le niveau de la mer y augmentera également moins, et inversement. De même, si on voit une augmentation de la salinité (en raison d'une réduction de l'apport d'eau douce), celle-ci ralentira la hausse du niveau de la mer, et inversement<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Sally |nom1=Brown |prénom2=Robert J |nom2=Nicholls |prénom3=Jason A |nom3=Lowe |prénom4=Jochen |nom4=Hinkel |titre=Spatial variations of sea-level rise and impacts: An application of DIVA |périodique=Climatic Change |volume=134 |numéro=3 |date=2016-02 |issn=0165-0009 |issn2=1573-1480 |doi=10.1007/s10584-013-0925-y |lire en ligne=http://link.springer.com/10.1007/s10584-013-0925-y |consulté le=2021-06-23 |pages=403–416 }}.</ref>.

=== Phénomènes saisonniers ===
Il existe une fluctuation saisonnière du niveau de la mer. Dans l'[[hémisphère nord]], son amplitude crête est d'environ {{unité|12|mm}}, avec un minimum en mars, et un maximum en septembre. Dans l'[[hémisphère sud]], l'amplitude est moitié moindre et la saisonnalité est inversée. Cette fluctuation est due au cumul de plusieurs effets. Elle combine les phénomènes cités précédemment : marée annuelle, variations de la pression atmosphérique, de la salinité et la température. Elle fait aussi intervenir une variation saisonnière de distribution des masses d'eau entre les océans et les continents : les masses continentales étant réparties de façon très asymétrique entre les deux hémisphères, la quantité d'eau stockée sur les continents (dans les lacs, les sols, les nappes souterraines et les glaces) est plus importante pendant l'hiver de l'hémisphère nord. Pour cette raison, même le niveau de la mer moyenné sur toute la planète présente une légère fluctuation annuelle, d'environ {{unité|1|cm}}<ref>{{Lien web |langue=en-AU |titre=Why does sea level change? |url=https://research.csiro.au/slrwavescoast/sea-level/sea-level-change/ |site=Sea Level, Waves and Coastal Extremes |consulté le=2021-06-06}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Wei |nom1=Feng |prénom2=Min |nom2=Zhong |titre=Global sea level variations from altimetry, GRACE and Argo data over 2005–2014 |périodique=Geodesy and Geodynamics |volume=6 |numéro=4 |date=2015-07 |doi=10.1016/j.geog.2015.07.001 |lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1674984715000646 |consulté le=2021-06-06 |pages=274–279 }}.</ref>{{,}}<ref name=ChenTopex/>.

=== El Niño ===
{{article détaillé|El Niño}}

Le phénomène climatique El Niño se traduit par des anomalies zonales considérables du niveau de la mer. Une surélévation anormale se produit le long de l'équateur, sur les deux tiers de l'océan Pacifique, jusqu'à la côte sud-américaine {{incise|dans l'exemple de l'El Niño 2015-2016, elle atteint {{unité|20|cm}}}}, équilibrée par un creux d'amplitude comparable plus à l'ouest et au nord. Cet effet permet d'utiliser les satellites altimétriques pour mesurer l'amplitude d'El Niño, mais doit être retranché des mesures pour ne pas biaiser l'estimation à long terme de l'évolution du niveau de la mer<ref name=hy2a>{{Article |langue=en |prénom1=Maofei |nom1=Jiang |prénom2=Ke |nom2=Xu |prénom3=Yalong |nom3=Liu |prénom4=Jin |nom4=Zhao |titre=Assessment of reprocessed sea surface height measurements derived from HY-2A radar altimeter and its application to the observation of 2015–2016 El Niño |périodique=Acta Oceanologica Sinica |volume=37 |numéro=1 |date=2018-01 |issn=0253-505X |issn2=1869-1099 |doi=10.1007/s13131-018-1162-z |lire en ligne=http://link.springer.com/10.1007/s13131-018-1162-z |consulté le=2021-03-08 |pages=115–129 }}.</ref>.

=== Ondes de tempête ===
{{article détaillé|Ondes de tempête}}

Les événements météorologiques associés à une [[Dépression (météorologie)|dépression]] ([[tempête]], [[Cyclone tropical|cyclones tropicaux]]) peuvent provoquer localement une hausse soudaine et massive du niveau de la mer, entraînant des inondations dévastatrices. Cet effet est dû à l'association de la pression, du vent et de la [[force de Coriolis]]<ref>{{Lien web |titre=Storm Surge Overview |url=https://www.nhc.noaa.gov/surge/ |site=www.nhc.noaa.gov |consulté le=2021-06-04}}.</ref>. La probabilité d'inondations résultant du cumul d'une onde de tempête et de fortes précipitations s'accroît du fait du réchauffement climatique. L'élévation du niveau de la mer s'ajoutera progressivement à leurs conséquences<ref>{{Article |langue=en |prénom1=E. |nom1=Bevacqua |prénom2=D. |nom2=Maraun |prénom3=M. I. |nom3=Vousdoukas |prénom4=E. |nom4=Voukouvalas |titre=Higher probability of compound flooding from precipitation and storm surge in Europe under anthropogenic climate change |périodique=Science Advances |volume=5 |numéro=9 |date=2019-09 |issn=2375-2548 |pmid=31555727 |pmcid=PMC6750907 |doi=10.1126/sciadv.aaw5531 |lire en ligne=https://advances.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/sciadv.aaw5531 |consulté le=2021-06-12 |pages=eaaw5531 }}.</ref>.

== Métrologie du phénomène ==
Quantifier l'élévation du niveau de la mer, et ''a fortiori'' son accélération, pose de nombreuses difficultés méthodologiques. Il faut isoler une tendance de l'ordre du millimètre par an, moyennée sur la planète, après avoir retranché des mesures tous les effets locaux ou de court terme<ref name=Dodet/>.

=== Mesures des marégraphes ===
[[Fichier:Recent Sea Level Rise-fr.svg|vignette|upright=1.5|Les mesures du niveau de la mer à partir de {{nobr|23 enregistrements}} de [[marégraphe]]s dans des environnements géologiquement stables montrent une élévation d'environ {{unité|2|mm}} par an.|alt=superposition d'un grand nombre de courbes, et moyenne mise en évidence.]]
Les marégraphes sont des installations fixes qui mesurent localement le niveau de la mer. Mis au point historiquement pour affiner l'étude des [[marée]]s, ils fournissent aussi des données à long terme. Un marégraphe seul ne fournit pas d'information concluante sur le niveau eustatique, du fait des phénomènes locaux (tectoniques notamment). Il faut donc accumuler les mesures d'un grand nombre d'installations dans le monde. La distribution des marégraphes dans le monde est lacunaire, et ce d'autant plus qu'on remonte dans le temps, ce qui complique les recherches<ref name=caze/>.

==== Technologie ====
[[File:CascaisTideGauge Interior.jpg|thumb|right|Marégraphe construit en 1882 au [[Portugal]].|alt=appareil ancien, organisé autour d'un énorme rouleau de papier.]]
{{article détaillé|Marégraphe}}
Il existe, schématiquement, trois types de marégraphes. La technologie la plus ancienne, et encore la plus utilisée, fait appel à un flotteur qui, via un mécanisme, trace avec un [[crayon]] une courbe sur un rouleau de [[papier]] entraîné par un [[Mouvement (horlogerie)|mouvement d'horlogerie]]. Ce flotteur est placé dans un puits de tranquillisation, c'est-à-dire un tube vertical, ouvert sur l'eau par le bas et sur l'air par le haut, qui amortit l'effet des vagues<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Elizabeth |nom1=Bradshaw |prénom2=Lesley |nom2=Rickards |prénom3=Thorkild |nom3=Aarup |titre=Sea level data archaeology and the Global Sea Level Observing System (GLOSS) |périodique=GeoResJ |volume=6 |date=2015-06 |doi=10.1016/j.grj.2015.02.005 |lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2214242815000133 |consulté le=2021-03-07 |pages=9–16 }}.</ref>. Une deuxième technologie conserve un puits de stabilisation, mais remplace le flotteur par une mesure télémétrique du niveau de l'eau effectuée par un capteur {{incise|qui fut d'abord [[ultrason]]ore, à partir des {{nobr|années 1980}}, mais, deux décennies plus tard, fut remplacé par un télémètre radar<ref>{{Lien web|langue=en|titre=Ultrasonic tide gauges|url=http://refmar.shom.fr/en/documentation/instrumentation/maregraphes-a-ultrason;jsessionid=91A3938776C58D68B47B8B0B86019895 |site=refmar.shom.fr |consulté le=2021-03-07}}.</ref>|stop}}. La troisième méthode consiste à mesurer la [[pression]] : un capteur de pression est fixé sur le sol, sous la limite basse de la marée (il sera donc toujours immergé). La pression, dont on soustrait la pression atmosphérique mesurée en même temps par un second capteur, permet de suivre le niveau de la mer, en mesurant la [[Hydrostatique|pression hydrostatique]]. Cette méthode très précise ne nécessite pas de puits de stabilisation<ref>{{Article |langue=en |prénom1=P. L. |nom1=Woodworth |prénom2=J. M. |nom2=Vassie |prénom3=R. |nom3=Spencer |prénom4=D. E. |nom4=Smith |titre=Precise datum control for pressure tide gauges |périodique=Marine Geodesy |volume=19 |numéro=1 |date=1996-01 |issn=0149-0419 |issn2=1521-060X |doi=10.1080/01490419609388068 |lire en ligne=http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01490419609388068 |consulté le=2021-03-07 |pages=1–20 }}.</ref>.

==== Réseaux de marégraphes ====
{{CartesMarégraphes}}

Une [[base de données]] mondiale, nommée GESLA (''Global Extreme Sea Level Analysis'') a été établie en [[2009]]. Elle a pour but de rassembler des mesures faites au moins une fois par heure, c'est-à-dire assez fréquentes pour mieux décrire les variations de limite des hautes eaux lors de l'évolution des [[surcote]]s et tempêtes<ref>[https://gesla.org Portail de la base de données GESLA] (''Global Extreme Sea Level Analysis'')</ref>. Elle a déjà permis de montrer qu'en {{Unité|40 ans}} (entre [[1970]] et [[2010]]), l'ampleur et la fréquence des niveaux extrêmes de la mer ont augmenté dans le monde<ref>Menéndez, M., & Woodworth, P. L. (2010). ''[https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2009JC005997 Changes in extreme high water levels based on a quasi‐global tide‐gauge data set]''. Journal of Geophysical Research: Oceans, 115(C10).</ref> ; dans certaines régions du monde, la hauteur de ce qui constitue une inondation cinquantenaire a augmenté de plus de {{unité|10|cm}} par décennie<ref>Intergovernmental Panel on Climate Change. ''Climate Change 2013: The Physical Science Basis'' (IPCC, 2013).</ref>.

Les [[Pays-Bas]] sont les plus concernés, ce sujet fait partie des priorités nationales depuis plusieurs décennies. Un réseau s'organise peu à peu dans les [[années 2000]]<ref>WOODWORTH P.L., RICKARDS L.J., PEREZ B. (2009). ''A survey of European sea level infrastructure''. Natural Hazards and Earth System Sciences, 9, {{p.|927-934}}.</ref>.

En France, en [[2010]], le réseau d'Observatoires du Niveau des Mers (RONIM) comptait {{Unité|32 marégraphes}}<ref>[http://www.shom.fr/fr_page/fr_act_oceano/maree/maree14.htm Marégraphes] (Shom, 2010)</ref>. Il existe aussi le réseau d’Observation Subantarctique et Antarctique du niveau de la Mer, dont les données sont traitées par le [[Laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiales]] (LEGOS)<ref>{{Lien web |titre=Réseau de marégraphes ROSAME — LEGOS |url=http://www.legos.obs-mip.fr/observations/rosame |site=www.legos.obs-mip.fr |consulté le=2022-10-04}}.</ref>.

==== Limites des marégraphes ====
La couverture géographique des marégraphes, et surtout des plus anciens, n'est pas homogène. Très peu de jeux de données peuvent être utilisés pour des études sur plus de {{Unité|50 ans}}. En particulier, il existe un net déséquilibre entre les deux hémisphères : l'[[hémisphère nord]] possède environ 90 % des marégraphes de la planète. Nombre d'entre eux fournissent des enregistrements remontant au {{s|XIX}} (la plus ancienne série de données continue est celle du marégraphe de [[Stockholm]], qui remonte à 1825<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Martin |nom1=Ekman |prénom2=Anders |nom2=Stigebrandt |titre=Secular change of the seasonal variation in sea level and of the pole tide in the Baltic Sea |périodique=Journal of Geophysical Research |volume=95 |numéro=C4 |date=1990 |issn=0148-0227 |doi=10.1029/JC095iC04p05379 |lire en ligne=http://doi.wiley.com/10.1029/JC095iC04p05379 |consulté le=2021-06-20 |pages=5379 }}.</ref>), les marégraphes de l'[[hémisphère sud]] sont à la fois moins nombreux et moins anciens<ref>{{Ouvrage| prénom1=Venugopal| nom1=Vuruputur| prénom2=Raghu| nom2=Murtugudde| prénom3=Rémy| nom3=Roca| titre=Tropical Extremes| sous-titre=Natural Variability and Trends.| éditeur=[[Elsevier (éditeur)|Elsevier]]| année=2018| isbn=978-0-12-809257-6| isbn2=0-12-809257-2| oclc=1051139404| lire en ligne=https://www.worldcat.org/oclc/1051139404| consulté le=2021-02-23}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=en|titre=Climate Data Sets|url=https://climatedataguide.ucar.edu/climate-data/tide-gauge-sea-level-data. |site=climatedataguide.ucar.edu |consulté le=2021-02-23}}.</ref>{{,}}<ref name=caze/>. De nouveaux marégraphes ont été ajoutés récemment pour améliorer la couverture géographique<ref>{{Lien web |langue=en |nom=OurAuckland |titre=New tide gauge tracks sea level rise at Raymond Reserve |url=https://ourauckland.aucklandcouncil.govt.nz/news/2020/10/new-tide-gauge-tracks-sea-level-rise-at-raymond-reserve/ |site=OurAuckland |consulté le=2021-07-26}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en-US |titre=New Tide Gauge Station Built in Chuuk, Micronesia |url=https://globalocean.noaa.gov/News/new-tide-gauge-station-built-in-chuuk-micronesia |site=Global Ocean Monitoring and Observing |consulté le=2021-07-26}}.</ref>.

Outre leur répartition géographique limitée, les marégraphes sont vulnérables aux mouvements verticaux du sol sur lequel ils sont construits. Il s'agit des phénomènes de [[Subsidence (géologie)|subsidence]] (tassement vertical du sol), des mouvements [[tectonique]]s, et de l'affaissement ou du [[Rebond post-glaciaire|rebond]] du sol, lorsqu'il est confronté à un changement de la masse de sédiments ou de glace qu'il supporte. De nombreux travaux visent à quantifier et corriger ces biais de mesure<ref name=caze>{{Article |langue=en |prénom1=Anny |nom1=Cazenave |prénom2=William |nom2=Llovel |titre=Contemporary Sea Level Rise |périodique=Annual Review of Marine Science |volume=2 |numéro=1 |date=2010-01 |issn=1941-1405 |issn2=1941-0611 |doi=10.1146/annurev-marine-120308-081105 |lire en ligne=http://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-marine-120308-081105 |consulté le=2021-02-23 |pages=145–173 }}.</ref>.

=== Altimétrie par satellite ===
[[Fichier:How satellite radar altimetry works (16980176380).png|vignette|Principe de l'altimétrie satellite.|alt=Schéma présentant l'altitude du satellite et les méthodes de mesure.]]

==== Principe de mesure ====
Les satellites chargés de la mesure du niveau de la mer emportent un [[altimètre]] [[radar]] travaillant le plus souvent en [[bande Ku]], c'est-à-dire entre 12 et {{unité|18|GHz}}. Cet altimètre est pointé vers le [[Nadir (astronomie)|nadir]], les données suivent donc la [[trace au sol]] du satellite. Le radar envoie des impulsions (quelques centaines de fois par seconde), brèves (de l'ordre de {{unité|100|µs}}) et d'une grande [[bande passante]]. La mesure du temps d'aller-retour du signal radar permet de mesurer la distance séparant le satellite de la surface de l'eau<ref name=Stammer/>.

Cette information n'est pas suffisante : il faut aussi connaître l'altitude du satellite lui-même, par rapport à un référentiel terrestre, avec une précision de l'ordre du centimètre. Les satellites sont placés sur une [[orbite circulaire]], plus stable et plus facile à caractériser. La caractérisation extrêmement précise de l'orbite est obtenue par positionnement [[Global Positioning System|GPS]], par [[DORIS (système satellitaire)|système DORIS]] qui fonctionne comme un GPS inversé (émetteurs au sol, récepteur sur le satellite), par [[Télémétrie laser sur satellites|télémétrie laser]], ou par des combinaisons de ces techniques<ref name=Stammer/>. Pour un satellite comme Topex/Poseidon, la stabilité des hauteurs orbitales sur {{Unité|4 ans}} est de {{unité|10|mm}}<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Gary T. |nom1=Mitchum |titre=Monitoring the Stability of Satellite Altimeters with Tide Gauges |périodique=Journal of Atmospheric and Oceanic Technology |volume=15 |numéro=3 |date=1998-06-01 |issn=0739-0572 |issn2=1520-0426 |doi=10.1175/1520-0426(1998)0152.0.CO;2 |lire en ligne=https://journals.ametsoc.org/view/journals/atot/15/3/1520-0426_1998_015_0721_mtsosa_2_0_co_2.xml |consulté le=2021-02-20 |pages=721–730 }}.</ref>.

L'intérêt scientifique de l'altimétrie satellite radar a été reconnu à partir des années 1960, l'objectif principal étant alors de mesurer [[Figure de la Terre|la forme de la terre]], c'est-à-dire les aspérités du géoïde dues aux anomalies [[gravimétrie|gravimétriques]]. Après le succès des premières expériences, la priorité s'est déplacée vers la mesure de l'évolution du niveau de la mer<ref name=Ablain/>. Il existe aussi des altimètres laser, couramment utilisés pour mesurer la position des masses de glaces, mais qui se sont également révélés applicables aux océans<ref>{{Lien web |langue=english |prénom=Tudor |nom=Vieru |titre=CryoSat's Laser Altimeter Can Measure Sea Levels |url=https://news.softpedia.com/news/CryoSat-s-Laser-Altimeter-Can-Measure-Sea-Levels-272074.shtml |site=softpedia |consulté le=2021-06-12}}.</ref>.

==== Liste des satellites ====
[[Fichier:TOPEX-JasonSeries2008.jpg|vignette|gauche|La succession des satellites d'altimétrie franco-américains.|alt=vue d'artiste de quatre satellites en orbite.]]
Les satellites suivants emportent des instruments dédiés à la mesure du niveau de la mer<ref name=Stammer>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Detlef|nom1=Stammer|titre=Satellite altimetry over oceans and land surfaces|éditeur=|année=2018|isbn=978-1-315-15177-9|isbn2=1-315-15177-4|oclc=994609617}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Cassandra |nom1=Normandin |prénom2=Frédéric |nom2=Frappart |prénom3=Adama Telly |nom3=Diepkilé |prénom4=Vincent |nom4=Marieu |titre=Evolution of the Performances of Radar Altimetry Missions from ERS-2 to Sentinel-3A over the Inner Niger Delta |périodique=Remote Sensing |volume=10 |numéro=6 |date=2018-05-25 |issn=2072-4292 |doi=10.3390/rs10060833 |lire en ligne=http://www.mdpi.com/2072-4292/10/6/833 |consulté le=2021-02-27 |pages=833 }}.</ref>.
* Les premières expérimentations d'altimétrie radar ont eu lieu à bord de [[Skylab]] à partir de [[1974]]<ref name=MacArthur>{{Article|langue=en|prénom1=J. |nom1=MacArthur |titre=Design of the SEASAT-A Radar Altimeter |périodique=OCEANS '76 |éditeur=IEEE |date=1976 |doi=10.1109/OCEANS.1976.1154217 |lire en ligne=http://ieeexplore.ieee.org/document/1154217/ |consulté le=2021-03-12 |pages=222–229 }}.</ref>.
* Le satellite [[Seasat]], lancé en 1978, a permis la poursuite des travaux engagés avec Skylab<ref name=MacArthur/>.
* [[Geosat]] de la marine américaine, opérationnel de 1985 à 1990, le premier à fournir des données réellement exploitables.
* [[European Remote-Sensing Satellite|ERS-1 et ERS-2]], satellites européens, dont les missions ont duré, respectivement, de 1991 à 2000 et de 1995 à 2011.
* [[TOPEX/Poseidon]] (franco-américain), lancé en 1992, a fonctionné jusqu'en 2006<ref>{{Lien web |langue=fr |prénom=Rémy |nom=Decourt |titre=Fin de la mission Topex-Poséidon |url=https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/astronautique-fin-mission-topex-poseidon-7981/ |site=Futura |consulté le=2021-06-08}}.</ref>.
* [[Geosat Follow-On]], lancée en 1998, reprend la trace au sol de GEOSAT.
* La famille [[Jason (satellite)|Jason]] : Jason-1 lancé le {{date-|7 décembre 2001}}, a ensuite repris la mission de T/P en suivant la même trace au sol. Jason-2 est lancé en 2008, et Jason-3 en 2016<ref>{{Article |langue=en |prénom1=R. S. |nom1=Nerem |prénom2=D. P. |nom2=Chambers |prénom3=C. |nom3=Choe |prénom4=G. T. |nom4=Mitchum |titre=Estimating Mean Sea Level Change from the TOPEX and Jason Altimeter Missions |périodique=Marine Geodesy |volume=33 |numéro=sup1 |date=2010-08-16 |issn=0149-0419 |issn2=1521-060X |doi=10.1080/01490419.2010.491031 |lire en ligne=http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01490419.2010.491031 |consulté le=2021-06-08 |pages=435–446 }}.</ref>.
* [[ENVISAT]] ([[Agence spatiale européenne|ESA]]), lancé en 2002<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Jean-Christophe |nom1=Poisson |prénom2=Graham D. |nom2=Quartly |prénom3=Andrey A. |nom3=Kurekin |prénom4=Pierre |nom4=Thibaut |titre=Development of an ENVISAT Altimetry Processor Providing Sea Level Continuity Between Open Ocean and Arctic Leads |périodique=IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing |volume=56 |numéro=9 |date=2018-09 |issn=0196-2892 |issn2=1558-0644 |doi=10.1109/TGRS.2018.2813061 |lire en ligne=https://ieeexplore.ieee.org/document/8328007/ |consulté le=2021-06-08 |pages=5299–5319 }}.</ref>.
* [[CryoSat]] ([[Agence spatiale européenne|ESA]]), lancé en 2010, était destiné à la mesure des inlandsis et des glaciers, mais son altimètre laser se révéla également très utile pour les océans<ref name=Ablain>{{Article |langue=en |prénom1=M. |nom1=Ablain |prénom2=J. F. |nom2=Legeais |prénom3=P. |nom3=Prandi |prénom4=M. |nom4=Marcos |titre=Satellite Altimetry-Based Sea Level at Global and Regional Scales |périodique=Surveys in Geophysics |volume=38 |numéro=1 |date=2017-01 |issn=0169-3298 |issn2=1573-0956 |doi=10.1007/s10712-016-9389-8 |lire en ligne=http://link.springer.com/10.1007/s10712-016-9389-8 |consulté le=2021-06-12 |pages=7–31 }}.</ref>.
* [[Haiyang (satellite)|HY-2A]] (chinois), lancé en 2011<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Chengfei |nom1=Jiang |prénom2=Mingsen |nom2=Lin |prénom3=Hao |nom3=Wei |titre=A Study of the Technology Used to Distinguish Sea Ice and Seawater on the Haiyang-2A/B (HY-2A/B) Altimeter Data |périodique=Remote Sensing |volume=11 |numéro=12 |date=2019-06-24 |issn=2072-4292 |doi=10.3390/rs11121490 |lire en ligne=https://www.mdpi.com/2072-4292/11/12/1490 |consulté le=2021-06-08 |pages=1490 }}.</ref>.
* [[Sentinel-3]], deux satellites européens lancés en 2018 et 2020.
* [[SARAL]] (franco-indien), lancé en 2013, qui offre une résolution améliorée grâce à son altimètre radar en [[bande Ka]] nommé ''Altika'', qui prend la suite de la partie altimétrique de la mission Envisat<ref>{{article|langue=en| nom=Steunou | prénom=N. | nom2=Desjonquères | prénom2=J. D. | nom3=Picot | prénom3=N. | nom4=Sengenes | prénom4=P. | nom5=Noubel | prénom5=J. | nom6=Poisson | prénom6=J. C. | titre=AltiKa Altimeter: Instrument Description and In Flight Performance | journal=Marine Geodesy | périodique=Informa UK Limited | volume=38 | numéro=sup1 | date=2015-09-10 | issn=0149-0419 | doi=10.1080/01490419.2014.988835 | pages=22–42}}.</ref>{{,}}<ref>{{lien web|url=http://www.cnes.fr/web/CNES-en/8246-gp-altika-call-for-proposals-until-15-february.php |titre=GP - ALTIKA - Call for proposals until 15 February - CNES |éditeur=Cnes.fr |date=2010-01-18 |consulté le=2011-04-29}}.</ref>.
* [[Sentinel-6]], programme européen comprenant deux satellites. Le premier a été lancé en 2020, le deuxième doit suivre en 2026<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Dernier coup d’œil sur le satellite Sentinel 6 |url=http://www.esa.int/Space_in_Member_States/France/Dernier_coup_d_aeil_sur_le_satellite_Sentinel_6 |site=esa.int |consulté le=2021-06-08}}.</ref>.
* [[Surface Water Ocean Topography]], satellite franco-américain lancé fin 2022<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Overview {{!}} Mission |url=https://swot.jpl.nasa.gov/mission/overview |site=NASA SWOT |consulté le=2021-06-08}}.</ref>.

==== Exploitation des données ====
Des mesures d'une précision extrême étant nécessaires, de complexes phases de calibration corrigent les potentielles erreurs de mesure. Des algorithmes de traitement des données sont appliqués pour corriger chacune des sources de biais<ref name=hy2a/>.

La traversée de l'[[ionosphère]] affecte la [[Vitesse d'une onde#Vitesse de phase|vitesse de phase]] des ondes, en créant un délai qui est fonction du niveau d'ionisation, et varie donc considérablement selon l'heure de la journée, et est aussi affectée par les [[Cycle solaire|cycles d'activité du Soleil]]. Des modèles numériques sont utilisés pour corriger cette [[Dispersion (mécanique ondulatoire)|dispersion]]. À partir de Topex-Poséidon, des altimètres bi-fréquences ont été employés, et ont permis la mesure directe de cet effet. Les données ainsi obtenues ont aussi été utilisées pour affiner rétrospectivement les corrections appliquées aux mesures des satellites antérieurs<ref>{{Article |langue=en |prénom1=C. |nom1=Zhao |prénom2=D. |nom2=Bilitza |prénom3=C. |nom3=Shum |prénom4=S. |nom4=Schaer |titre=Evaluation of IRI95 ionosphere model for radar altimeter applications |périodique=Advances in Space Research |volume=29 |numéro=6 |date=2002-03 |doi=10.1016/S0273-1177(02)00062-5 |lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0273117702000625 |consulté le=2021-03-09 |pages=967–973 }}.</ref>.

La [[troposphère]] induit, elle aussi, un délai de propagation. Ce délai se décompose en deux termes. Le terme de « troposphère sèche » est lié aux propriétés [[diélectrique]]s de l'[[air]] ([[oxygène]], [[azote]], [[argon]]), et s'exprime comme fonction d'une seule variable : la pression atmosphérique en surface. Le deuxième terme, lié à la présence d'[[humidité]] dans l'air, est bien plus difficile à corriger, surtout pour les régions côtières<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Clara |nom1=Lázaro |prénom2=Maria Joana |nom2=Fernandes |prénom3=Telmo |nom3=Vieira |prénom4=Eliana |nom4=Vieira |titre=A coastally improved global dataset of wet tropospheric corrections for satellite altimetry |périodique=Earth System Science Data |volume=12 |numéro=4 |date=2020-12-08 |issn=1866-3516 |doi=10.5194/essd-12-3205-2020 |lire en ligne=https://essd.copernicus.org/articles/12/3205/2020/ |consulté le=2021-03-09 |pages=3205–3228 }}.</ref>.

L'altimétrie radar subit aussi un biais dû à l'[[état de la mer]] : le creux des vagues rétrodiffusant mieux les ondes radar que leur sommet, le niveau d'une mer agitée tend à être sous-estimé (biais qui n'existe pas pour les marégraphes). Des règles [[Empirisme logique|empiriques]] sont utilisées pour corriger cet effet<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Jessica |nom1=Hausman |prénom2=Victor |nom2=Zlotnicki |titre=Sea State Bias in Radar Altimetry Revisited |périodique=Marine Geodesy |volume=33 |numéro=sup1 |date=2010-08-16 |issn=0149-0419 |issn2=1521-060X |doi=10.1080/01490419.2010.487804 |lire en ligne=http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01490419.2010.487804 |consulté le=2021-03-13 |pages=336–347 }}.</ref>.

En outre, il faut aussi, comme pour les marégraphes, retrancher les sources de variation du niveau de la mer indépendantes de l'évolution à long terme, comme l'effet baromètre inverse, les effets saisonniers, etc.<ref name=hy2a/>.

Les résultats des satellites étant partiellement calibrés sur les résultats des marégraphes, ces deux sources ne sont pas entièrement indépendantes<ref>{{en}} {{Lien web | url=http://sealevel.colorado.edu/calibration.html | titre=Global mean sea level calibration | consulté le=19 décembre 2005 }}.</ref>. La calibration des mesures utilise aussi des [[lac]]s, dont le niveau ne varie pas sur les courtes périodes de temps : leurs vagues sont minimes ; il n'y a pas d'[[effet baromètre inverse]] ni de marées. Le lac [[Kirghizistan|kirghize]] [[Yssyk Koul]] est devenu un site de référence<ref>{{Article |langue=en |prénom1=J.-F. |nom1=Crétaux |prénom2=M. |nom2=Bergé-Nguyen |prénom3=S. |nom3=Calmant |prénom4=V.V. |nom4=Romanovski |titre=Calibration of Envisat radar altimeter over Lake Issykkul |périodique=Advances in Space Research |volume=51 |numéro=8 |date=2013-04 |doi=10.1016/j.asr.2012.06.039 |lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0273117712004486 |consulté le=2021-02-28 |pages=1523–1541 }}.</ref>.

Les programmes satellites [[TOPEX/Poseidon]] (T/P) et Jason-1 de la NASA et du CNES, fournissent des mesures du changement du niveau de la mer depuis [[1992]]. Les données sont disponibles en ligne<ref>Voir les pages « [http://www.aviso.oceanobs.com/msl/ Mean Sea Level rise] », « [http://sealevel.colorado.edu/ Sea Level Estimate Coming Soon] » et « [http://sealevel.jpl.nasa.gov/ Ocean surface topography from space] »</ref>. Ces données montrent une augmentation moyenne du niveau de la mer de {{Unité|2,8±0,4 mm/an}}. Cela inclut une augmentation apparente de {{Unité|3,7±0,2 mm/an}} pendant la période de 1999 à 2004<ref>{{ Lien web|langue=en| url=http://membrane.com/sidd/sealevel.html | site= membrane.com | titre=Satellite Measurements of Sea Level Rise | auteur=S. Mukherjee | année=2004 | consulté le=19 décembre 2005 }}.</ref>.

=== Gravimétrie par satellite ===

[[File:GRACE globe animation.gif|thumb|right|Visualisation des anomalies gravimétriques mesurées par GRACE.|alt=globe terrestre déformé tournant.]]
Une troisième catégorie d'information est fournie par la [[gravimétrie spatiale]]. Cette méthode détermine la répartition de la masse sur la planète grâce à des satellites équipés pour mesurer d'infimes déviations de leur orbite : celle-ci suivrait parfaitement les [[lois de Kepler]] si la répartition de masse était homogène, et les écarts par rapport à ces lois permettent de déterminer les inhomogénéités. La mission [[Gravity Recovery and Climate Experiment]] a commencé en 2002, et de nouveaux satellites ont pris la suite en 2018. Ces satellites mesurent aussi bien l'augmentation de la masse des océans que la diminution équivalente sur les continents, là où les calottes glaciaires se sont amincies. Ces données ont l'intérêt de fournir un premier niveau de séparation des contributions : comme il s'agit d'une mesure de masse, elle est insensible à la dilatation thermique, mais additionne les contributions de la fonte des glaces continentales et des autres effets barystatiques (épuisement des aquifères notamment<ref name=IPCC_SROCC_ch4>{{Lien web |titre=Chapter 4: Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities — Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate |url=https://www.ipcc.ch/srocc/chapter/chapter-4-sea-level-rise-and-implications-for-low-lying-islands-coasts-and-communities/ |consulté le=2022-02-10}}.</ref>). Sur la période 2003-2012, l'augmentation de masse d'eau ressortant des données de la mission GRACE correspond, à densité constante, à une élévation de niveau de la mer de {{unité|1.5|mm}} voire {{unité|1.8|mm}} par an, selon les études. Cela confirme que plus de la moitié de l'élévation mesurée est due à une augmentation de masse, le reste étant attribuable à l'effet stérique<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Sarah G.|nom1=Purkey|prénom2=Gregory C.|nom2=Johnson|prénom3=Don P.|nom3=Chambers|titre=Relative contributions of ocean mass and deep steric changes to sea level rise between 1993 and 2013|périodique=Journal of Geophysical Research: Oceans|volume=119|numéro=11|date=2014-11|doi=10.1002/2014JC010180|lire en ligne=http://doi.wiley.com/10.1002/2014JC010180|consulté le=2023-02-22|pages=7509–7522}}</ref>.

== Contribution de la dilatation thermique ==

Le réchauffement climatique se traduit par une élévation de la température de l'eau des océans, d'où un accroissement de volume par [[dilatation thermique]]. Cet effet, correspondant à une augmentation de volume à masse constante, est dit [[Effet stérique|stérique]], par opposition à toutes autres contributions qui sont barystatiques, c'est-à-dire représentent une variation de la masse d'eau présente dans les océans<ref>{{GIEC AR5|cn3}}.</ref>{{,}}<ref name=Kintisch2014>Eli Kintisch (2014) [http://news.sciencemag.org/climate/2014/10/past-measurements-may-have-missed-massive-ocean-warming ''Past measurements may have missed massive ocean warming''] 05-10-2014</ref>.

=== Physique ===

Le [[dilatation thermique|coefficient de dilatation thermique]] de l'eau dépend à la fois de la température et de la pression. Pour cette raison, sa variation avec la profondeur n'est pas [[Fonction monotone|monotone]]. Le coefficient de dilatation thermique s'exprime en ppm/K (parts par million par [[kelvin]]). Un coefficient de {{unité|1|ppm/K}} signifie que pour un kelvin d'augmentation de la température, le volume augmente d'un millionième (un [[mètre cube]] s'accroît d'un [[centimètre cube]]). À la surface des océans, il vaut environ {{unité|2,5 ppm/K}} en moyenne). Il diminue jusqu'à un minimum de l'ordre de {{unité|1 ppm/K}} à {{unité|1000 m}}, puis remonte progressivement ({{unité|2 ppm/K}} à {{unité|5000 m}}). Cette donnée a une importance sur la façon dont réagit le niveau de la mer au fur et à mesure de la diffusion d'un changement de température en profondeur<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Richard G. |nom1=Williams |prénom2=Philip |nom2=Goodwin |prénom3=Andy |nom3=Ridgwell |prénom4=Philip L. |nom4=Woodworth |titre=How warming and steric sea level rise relate to cumulative carbon emissions |périodique=Geophysical Research Letters |volume=39 |numéro=19 |date=2012-10-16 |issn=0094-8276 |issn2=1944-8007 |doi=10.1029/2012GL052771 |lire en ligne=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2012GL052771 |consulté le=2021-06-23 |pages=2012GL052771 }}.</ref>.

Les océans absorbent 90 % de la chaleur supplémentaire due à l’[[effet de serre]]<ref name="Mercadier"/>. La [[capacité thermique]] des océans est environ {{Unité|1000 fois}} supérieure à celle de l'atmosphère, c'est-à-dire que la même quantité de [[chaleur (thermodynamique)|chaleur]] qui élèverait d'un [[Degré Celsius|degré]] la température de l'atmosphère n'élèverait que d'un millième de [[Degré Celsius|degré]] celle des océans<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Brian |nom=Angliss |titre=Climate Science for Everyone: How much heat can the air and ocean store? |url=https://scholarsandrogues.com/2013/05/09/csfe-heat-capacity-air-ocean/ |site=Progressive Culture {{!}} Scholars & Rogues |date=2013-05-09 |consulté le=2021-02-21}}.</ref>.

=== Ampleur de la contribution ===

Cette dilatation de l’eau est responsable, selon les études de la NASA, d'environ un tiers de l'élévation en cours du niveau de la mer, et d'une élévation de sept millimètres du niveau des océans entre 2003 et 2018<ref name="Mercadier"/>. La même proportion est déterminée par la synthèse du GIEC de 2019, d'après laquelle la contribution de la dilatation thermique des océans est de {{unité|1.40|mm/an}} ({{Abréviation|''très probablement'' |intervalle de confiance à 90 %: quantiles 5 à 95 %}} entre {{unité|1.08 à 1.72|mm/an}}) entre 2006 et 2015<ref name=":IPCC2019_SROCC_Ch04_Table_4.1">{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Intergovernmental Panel on Climate Change,|nom1=publisher.|titre=Special report on the ocean and cryosphere in a changing climate.|éditeur=|année=2019|passage=336 : Table 4.1|isbn=|lire en ligne=https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/3/2019/11/08_SROCC_Ch04_FINAL.pdf|numéro chapitre=4|titre chapitre=Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities}}.</ref>.

Les [[Sonde de température|sondes]] de mesure (appelées [[bathythermographe]]) {{Incise|avant 2014}} n'enregistraient pas la température aux très grandes profondeurs (plus de {{unité|6000|m}}), la plupart des bouées ne descendant pas à plus de {{unité|2000|m}} alors que la profondeur moyenne est de {{unité|3800|m}}, avec des [[Fosse océanique|fosses]] à plus de {{unité|10000|m}}<ref name=Kintisch2014/>. En 2014, des bouées dites ''Deep Argo'' ont commencé à faire des mesures à {{unité|6000|m}} de fond, ce qui permet de mieux étudier la diffusion de la chaleur dans l'océan<ref name=Kintisch2014/>.

=== Modèles prédictifs ===
[[File:Projected change in global sea level rise if atmospheric carbon dioxide concentrations were to either quadruple or double (NOAA GFDL).png|thumb|left|Projection sur {{Unité|500 ans}} de l'effet stérique pour un doublement (+1 %/an pendant {{nobr|70 ans}}) ou un quadruplement ({{nobr|140 ans}}) du taux de {{CO2}} dans l'air<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Richard T. |nom1=Wetherald |titre=Changes of time mean state and variability of hydrology in response to a doubling and quadrupling of CO2 |périodique=Climatic Change |volume=102 |numéro=3-4 |date=2010-10 |issn=0165-0009 |issn2=1573-1480 |doi=10.1007/s10584-009-9701-4 |lire en ligne=http://link.springer.com/10.1007/s10584-009-9701-4 |consulté le=2021-07-10 |pages=651–670 }}.</ref>.|alt=deux courbes sur 500 ans, pointant au final vers, respectivement, 1 ou 2 mètres d'élévation.]]
{{article connexe|Modèle de circulation générale}}

La température de l'océan évolue avec le climat, mais de façon extrêmement différée : la chaleur ne se diffuse dans les profondeurs océaniques qu'à l'échelle des siècles. Par conséquent, l'élévation du niveau de la mer causée par la dilation thermique de l'eau est, elle aussi, très étalée dans le temps. La prévision de la contribution de la dilatation thermique fait appel à des modèles de [[dynamique des fluides]], appliquant les [[équations de Navier-Stokes]] à l'échelle des océans, et incluant aussi les échanges thermiques entre l'océan et l'atmosphère. Le ''[[Projet d'intercomparaison des modèles couplés|CMIP6]]'' (''Coupled Model Intercomparison, phase 6'') met à disposition {{nobr|15 modèles}} de ce type, mis au point par des équipes de divers pays, ce qui permet aux chercheurs de les confronter<ref>{{Lien web |langue=en-GB |titre=CMIP6 |url=https://www.wcrp-climate.org/wgcm-cmip/wgcm-cmip6 |site=www.wcrp-climate.org |consulté le=2021-04-18}}.</ref>.

Ainsi, une étude de 2017<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Kirsten |nom1=Zickfeld |lien auteur1=Kirsten Zickfeld |prénom2=Susan |nom2=Solomon |prénom3=Daniel M. |nom3=Gilford |titre=Centuries of thermal sea-level rise due to anthropogenic emissions of short-lived greenhouse gases |périodique=Proceedings of the National Academy of Sciences |volume=114 |numéro=4 |date=2017-01-24 |issn=0027-8424 |issn2=1091-6490 |pmid=28069937 |pmcid=PMC5278445 |doi=10.1073/pnas.1612066114 |lire en ligne=http://www.pnas.org/lookup/doi/10.1073/pnas.1612066114 |consulté le=2020-10-09 |pages=657–662 }}.</ref> examine un scénario dans lequel les émissions de gaz à effet de serre s'arrêtent brutalement en 2050. La température moyenne de l'air cesse d'augmenter au même moment ; en revanche, le niveau de la mer (plus exactement, la composante de sa variation due à la dilation thermique) ne cesse pas : la variation est de {{unité|30|cm}} avant 2050, et plus du double pendant les siècles suivants, l'équilibre n'étant pas atteint en 2800. Même dans des scénarios où les gaz à effet de serre sont retirés de l'atmosphère (émissions négatives, captures), une partie de l'élévation est irréversible à l'échelle des siècles. Cela signifie que l'expansion thermique de l'océan a en fait à peine commencé à réagir au réchauffement climatique<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Dana |nom1=Ehlert |prénom2=Kirsten |nom2=Zickfeld |lien auteur2=Kirsten Zickfeld|titre=Irreversible ocean thermal expansion under carbon dioxide removal |périodique=Earth System Dynamics |volume=9 |numéro=1 |date=2018-03-05 |issn=2190-4987 |doi=10.5194/esd-9-197-2018 |lire en ligne=https://esd.copernicus.org/articles/9/197/2018/ |consulté le=2020-10-09 |pages=197–210 }}.</ref>.

Une étude similaire s'intéresse au cas d'un doublement ''instantané'' de la teneur en {{CO2}} de l'atmosphère. Dans ce scénario, la température de l'eau à {{unité|3000|m}} de profondeur augmentera d'environ {{unité|2|°C}}, mais ce processus sera étalé sur {{Unité|3000 ans}} (avec {{Unité|1 °C}} d'élévation au bout de {{Unité|1500 ans}}). En conséquence, l'élévation du niveau de la mer due à l'effet stérique suit une courbe similaire<ref>{{Article|langue=en|prénom1=R.J. |nom1=Stouffer |prénom2=S. |nom2=Manabe |titre=Equilibrium response of thermohaline circulation to large changes in atmospheric CO2 concentration |périodique=Climate Dynamics |volume=20 |numéro=7-8 |date=2003-05-01 |issn=0930-7575 |issn2=1432-0894 |doi=10.1007/s00382-002-0302-4 |lire en ligne=http://link.springer.com/10.1007/s00382-002-0302-4 |consulté le=2021-06-13 |pages=759–773 }}.</ref>.
{{clr}}

== Contribution de la fonte des glaces ==

[[File:Glacier Processes Lyell Glacier (Yosemite National Park) Retreat (32519149086).jpg|thumb|right|Retrait d'un glacier de la [[Sierra Nevada (États-Unis)|Sierra Nevada]].|alt=deux photos N&B datées de 1883 et de 2015 des mêmes montagnes, montrant la quasi disparition d'un glacier.]]
La fonte des glaces flottantes ([[barrière de glace|barrières de glace]] et [[banquise]]s) ne modifie pas le niveau de la mer. En effet, en vertu du [[Poussée d'Archimède|principe d'Archimède]], elles occupent sous la [[ligne de flottaison]] un volume identique à celui issu de leur fonte. C'est donc la fonte des masses de glace présentes sur les continents qui doit être prise en compte<ref name="Mercadier">{{lien web|url=https://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2019/06/24/non-le-niveau-de-la-mer-n-augmente-pas-de-maniere-naturelle_5480573_4355770.html|titre=Non, le niveau de la mer n’augmente pas de manière « naturelle »|site=lemonde.fr|date=26 juin 2019|auteur=Théo Mercadier|consulté le=26 juin 2019}}.</ref>{{,}}<ref>{{lien web|langue=en|url=https://www.nasa.gov/feature/goddard/nasa-study-mass-gains-of-antarctic-ice-sheet-greater-than-losses|titre=NASA Study: Mass Gains of Antarctic Ice Sheet Greater than Losses|site=nasa.gov|date=30 octobre 2015|auteur=Maria-José Viñas|consulté le=26 juin 2019}}.</ref>.

=== Catégorisation des glaces continentales ===

Les formations de glaces continentales sont catégorisées selon leur taille et leur morphologie. On distingue<ref name=IPPC_SCROCC_Glossary>{{Lien web |titre=Glossary — Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate |url=https://www.ipcc.ch/srocc/chapter/glossary/ |consulté le=2022-02-10}}.</ref> :
* Les [[inlandsis]] : il n'en existe à l'époque actuelle qu'en [[Antarctique]] (deux inlandsis distincts) et au [[Groenland]]. Ce sont des couvertures de glace à l'échelle de ces masses terrestres, d'une épaisseur comprise généralement entre deux et quatre kilomètres.
* Les [[calotte glaciaire|calottes glaciaires]] sont similaires aux inlandsis mais de bien plus petite taille. On en trouve en [[Scandinavie]], en [[Islande]], en [[Alaska]], en [[Patagonie]], en [[Sibérie]], mais aussi sur le pourtour de l'Antarctique et du Groenland.
* Les [[champ de glace|champs de glace]] sont de taille comparable aux calottes, la distinction (quand elle est faite) repose sur le fait qu'un champ de glace est délimité par le relief, quand une calotte recouvre celui-ci.
* Les [[glacier]]s de montagne se trouvent dans les chaînes de montagne suffisamment importantes.

Les [[inlandsis]] d'[[Antarctique]] et du [[Groenland]] représentent, respectivement, 88,2 et 11,3 % des glaces non-flottantes sur Terre. Les 0,5 % restant correspondent aux [[glacier]]s et [[Calotte glaciaire|calottes glaciaires]] du reste de la planète (massifs montagneux, [[Alaska]], [[Islande]]…). Bien que représentant un faible volume, les glaciers et les calottes participent beaucoup à l'élévation actuelle du niveau de la mer, car [[Bilan de masse d'un glacier|ils fondent]] rapidement<ref>Rai, R. (2035). Retreating the Himalayas Glaciers: Alarming Situation in Nepal</ref>. La fonte des inlandsis est plus lente. Celle du Groenland durerait {{nombre|1500|ans}} (pour le scenario le plus rapide) et celle de l'Antarctique serait encore plus lente<ref name="CL 11.2.1.2"/>.

Si tous les glaciers et calottes glaciaires (hors des régions polaires) fondaient, l'élévation du niveau de la mer serait d'environ {{unité|0.32|m}}<ref name=Davies/>. La fonte de l'inlandsis du Groenland produirait {{unité|7.2|m}} d'élévation du niveau, et la fonte de l'inlandsis de l'Antarctique en produirait {{unité|61.1|m}}<ref name="CL 11.2.1.2">{{Climate change|chapitre 11}}, partie 11.2.1.2 « Models of thermal expansion » {{lire en ligne|lien=http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/412.htm}}.</ref>. L'effondrement du réservoir intérieur immobilisé de l'inlandsis de l'Antarctique Ouest augmenterait le niveau de {{unité|5|à=6|m}}<ref>{{en}} Michael Studinger, ''Geological Influence on the Onset of Fast Moving Ice'' {{lire en ligne|lien=http://www.ldeo.columbia.edu/~mstuding/wais.html}}.</ref>.

=== Facteurs accélérant la fonte des glaces ===

Des phénomènes de [[rétroaction]] sont susceptibles de provoquer une accélération de la fonte des glaces<ref name=Delhasse>{{Article |prénom1=Alison |nom1=Delhasse |prénom2=Or Clim |nom2=Université de Liège > Master sc. géog. |périodique=mémoire de master|titre=Résolution spatiale optimale pour modéliser l'inlandsis du Groenland |date=2017-09-06 |lire en ligne=https://matheo.uliege.be/handle/2268.2/3115 |consulté le=2021-05-27 }}.</ref> :
* La rétroaction fonte-albédo : la [[neige]] a un [[albédo]] très élevé (jusqu'à 0,9). Ainsi, lorsque la neige fond, laissant la place à de l'eau à l'état liquide, ou, après regel, à de la glace, l'albédo diminue, ce qui accélère la fonte car la température augmente plus rapidement au soleil. C'est une donnée importante pour toutes les formations de glace, des glaciers de montagne aux inlandsis polaires<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Michiel M. |nom1=Helsen |prénom2=Roderik S. W. |nom2=van de Wal |prénom3=Thomas J. |nom3=Reerink |prénom4=Richard |nom4=Bintanja |titre=On the importance of the albedo parameterization for the mass balance of the Greenland ice sheet in EC-Earth |périodique=The Cryosphere |volume=11 |numéro=4 |date=2017-08-23 |issn=1994-0424 |doi=10.5194/tc-11-1949-2017 |lire en ligne=https://tc.copernicus.org/articles/11/1949/2017/ |consulté le=2021-05-27 |pages=1949–1965 }}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Ben W. |nom1=Brock |prénom2=Ian C. |nom2=Willis |prénom3=Martin J. |nom3=Sharp |titre=Measurement and parameterization of albedo variations at Haut Glacier d’Arolla, Switzerland |périodique=Journal of Glaciology |volume=46 |numéro=155 |date=2000 |issn=0022-1430 |issn2=1727-5652 |doi=10.3189/172756500781832675 |lire en ligne=https://www.cambridge.org/core/product/identifier/S0022143000212690/type/journal_article |consulté le=2021-05-27 |pages=675–688 }}.</ref>.
* Dans le cas des inlandsis ou des calottes les plus importantes, il existe aussi une rétroaction altitude-fonte : la fonte de glace se traduit par un amincissement de l'inlandsis. Ainsi, sa surface se retrouve à une altitude plus basse, et donc naturellement exposée à une température de l'air plus élevée<ref name=Delhasse/>.
* La réduction des surfaces recouverte de neige et de glace tend à augmenter la température atmosphérique au niveau régional, c'est encore un facteur d'accélération de la fonte<ref>{{Article |prénom1=Xavier |nom1=Fettweis |prénom2=Georges |nom2=Mabille |prénom3=Michel |nom3=Erpicum |titre=Circulations atmosphériques et anomalies de fonte à la surface de la calotte glaciaire du Groenland |périodique=Bulletin de la Société Géographique de Liège |volume=51 |date=2008 |issn=0770-7576 |lire en ligne=https://orbi.uliege.be/handle/2268/25368 |consulté le=2021-05-27 }}.</ref>.

Pour les masses de glace situées à proximité de zones industrialisées, un autre facteur accélère la fonte : l'accumulation sur leur surface de [[Particules en suspension|particules fines]] (suies) issues de la pollution des industries et des transports. En diminuant l’albédo de la couche superficielle de neige, les suies accélèrent leur fonte<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Baiqing |nom1=Xu |prénom2=Junji |nom2=Cao |prénom3=Daniel R |nom3=Joswiak |prénom4=Xianqin |nom4=Liu |titre=Post-depositional enrichment of black soot in snow-pack and accelerated melting of Tibetan glaciers |périodique=Environmental Research Letters |volume=7 |numéro=1 |date=2012-03-01 |issn=1748-9326 |doi=10.1088/1748-9326/7/1/014022 |lire en ligne=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/7/1/014022 |consulté le=2021-06-12 |pages=014022 }}.</ref>.

=== Glaciers et calottes glaciaires ===
{{article connexe|Glacier|Calotte glaciaire|Recul des glaciers depuis 1850}}
[[File:Glacier masseloss 20032018 fr.svg|thumb|right|Évolution de la masse des glaciers subpolaires et de montagne de 2003 à 2018<ref name=":1" />.|alt=diagramme "à moustaches" de la perte de masse des glaciers répartis en 13 régions. L'Alaska et l'Achipel arctique sont ceux qui perdent le plus.]]

Radić et Hock proposent un inventaire des accumulations de glace : {{nombre|2638 calottes}} glaciaires et champs de glace sont inventoriés, ainsi qu'environ {{nombre|130000 glaciers}} de montagne, dans {{nobr|19 régions}}. Leur volume total correspond à {{unité|241|km|3}} soit {{unité|60|cm}} d'équivalent niveau de la mer. Si on exclut les glaciers périphériques de l'Antarctique et du Groenland (séparés physiquement des inlandsis), ces chiffres sont ramenés à {{unité|166|km|3}} et {{unité|41|cm}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Valentina |nom1=Radić |prénom2=Regine |nom2=Hock |titre=Regional and global volumes of glaciers derived from statistical upscaling of glacier inventory data |périodique=Journal of Geophysical Research |volume=115 |numéro=F1 |date=2010-03-11 |issn=0148-0227 |doi=10.1029/2009JF001373 |lire en ligne=http://doi.wiley.com/10.1029/2009JF001373 |consulté le=2021-06-23 |pages=F01010 }}.</ref>. La base de données GLIMS, basées sur l'imagerie par satellites, recense de son côté {{nombre|160000 glaciers}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Bruce |nom1=Raup |prénom2=Adina |nom2=Racoviteanu |prénom3=Siri Jodha Singh |nom3=Khalsa |prénom4=Christopher |nom4=Helm |titre=The GLIMS geospatial glacier database: A new tool for studying glacier change |périodique=Global and Planetary Change |volume=56 |numéro=1-2 |date=2007-03-XX |doi=10.1016/j.gloplacha.2006.07.018 |lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0921818106001597 |consulté le=2021-04-18 |pages=101–110 }}.</ref>.

==== Perte de masse totale ====

Malgré leur réserve beaucoup plus faible que celle des inlandsis, ces glaciers sont très importants dans l'évolution du niveau de la mer au cours du siècle écoulé, et dans le futur proche : étant bien plus petits et situés dans des régions où la température peut devenir nettement positive l'été, ils fondent beaucoup plus rapidement que les énormes inlandsis polaires<ref name=Davies/>.

Entre 1884 et 1975, les glaciers et calottes ont contribué pour au moins un tiers de l'élévation du niveau de la mer qui a été observée<ref name=Davies>{{Lien web |langue=en-US |prénom=Bethan |nom=Davies |titre=What is the global volume of land ice and how is it changing? |url=http://www.antarcticglaciers.org/glaciers-and-climate/what-is-the-global-volume-of-land-ice-and-how-is-it-changing/ |site=AntarcticGlaciers.org |consulté le=2021-02-28}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=M. F. |nom1=Meier |titre=Contribution of Small Glaciers to Global Sea Level |périodique=Science |volume=226 |numéro=4681 |date=1984-12-21 |issn=0036-8075 |issn2=1095-9203 |doi=10.1126/science.226.4681.1418 |lire en ligne=https://www.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.226.4681.1418 |consulté le=2021-02-28 |pages=1418–1421 }}.</ref>. Pour la période 2006-2015, la synthèse du GIEC de 2019 estime leur contribution (hors Groenland et Antarctique) à {{unité|0.61|mm/an}} ({{Abréviation|''très probablement'' |intervalle de confiance à 90 %: quantiles 5 à 95 %}} entre {{unité|0.53|et=0.69|mm/an}})<ref name=":IPCC2019_SROCC_Ch04_Table_4.1" />. Sur la base des mesures satellitaires du programme [[Gravity Recovery and Climate Experiment|GRACE]], Ciracì ''et al.'' estiment les pertes de masse des glaciers et calottes glaciaires (hors Groenland et Antarctique), de 2003 à 2018, à {{unité|285.5±30|Gt/an}}. Ce chiffre correspond à environ {{unité|0.8|mm}} par an d'élévation du niveau de la mer. Cette fonte tend à s'accélérer dans toutes les régions étudiées, à l'exception de l'[[Glaciers d'Islande|Islande]] et du nord de la [[Cordillère des Andes]], l'accélération globale étant évaluée {{unité|5±2|Gt/an²}}<ref name=":1">{{Article |langue=en |prénom1=E. |nom1=Ciracì |prénom2=I. |nom2=Velicogna |prénom3=S. |nom3=Swenson |titre=Continuity of the Mass Loss of the World's Glaciers and Ice Caps From the GRACE and GRACE Follow‐On Missions |périodique=Geophysical Research Letters |volume=47 |numéro=9 |date=2020-05-16 |issn=0094-8276 |issn2=1944-8007 |doi=10.1029/2019GL086926 |lire en ligne=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019GL086926 |consulté le=2021-02-28 }}.</ref>.

==== Glaciers de montagne ====

Un glacier est en permanence en train de ''s'écouler'', à une vitesse qui dépend notamment de la pente du terrain. La neige qui tombe sur sa surface, compactée par son propre poids, expulse l'air contenu et s'accumule en glace. La partie la plus basse (zone d'ablation) du glacier perd de la masse par fonte, sublimation et effritement. Le [[bilan hydraulique]] annuel du glacier (l'évolution de sa masse) est donc la différence entre la quantité de neige accumulée dans l'année et la quantité de glace perdue par la base du glacier. Il dépend donc à la fois de l'évolution des précipitations et de la vitesse de fonte<ref>{{Article |langue=en |prénom1=John Frederick |nom1=Nye |prénom2=Max Ferdinand |nom2=Perutz |titre=The distribution of stress and velocity in glaciers and ice-sheets |périodique=Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences |volume=239 |numéro=1216 |date=1957-04-09 |doi=10.1098/rspa.1957.0026 |lire en ligne=https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.1957.0026 |consulté le=2021-03-04 |pages=113–133 }}.</ref>.

[[File:Simple Glacier Model fr.svg|thumb|left|Modèle simple d'un glacier alpin.|alt=représente un bloc incliné, avec les flux entrants et sortants.]] Pour anticiper la contribution future des glaciers, les chercheurs réalisent des modèles numériques. La figure ci-contre représente un modèle théorique très simplifié d'un glacier alpin. Le glacier est envisagé comme un simple [[parallélépipède]] de glace, à flanc de montagne. Le bilan de masse du glacier est la différence entre l’accumulation et l'ablation (fonte)<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Modeling Alpine Glaciers |url=https://personal.ems.psu.edu/~dmb53/Earth_System_Models/Alpine_Glacier_Model.html |site=personal.ems.psu.edu |consulté le=2021-05-25}}.</ref>. Même s'il existe des modèles numériques de ces structures, permettant d'anticiper le bilan de masse d'un glacier en fonction de l'évolution du climat auquel il est exposé, tous les glaciers ne sont pas modélisés individuellement, étant donné leur nombre. L'approche habituelle consiste à modéliser une petite population de glaciers, et à extrapoler les résultats à l'ensemble d'entre eux en utilisant des règles de mise à l'échelle et dépendance au climat<ref name=Bach>{{Article |langue=en |prénom1=Eviatar |nom1=Bach |prénom2=Valentina |nom2=Radić |prénom3=Christian |nom3=Schoof |titre=How sensitive are mountain glaciers to climate change? Insights from a block model |périodique=Journal of Glaciology |volume=64 |numéro=244 |date=2018-04-XX |issn=0022-1430 |issn2=1727-5652 |doi=10.1017/jog.2018.15 |lire en ligne=https://www.cambridge.org/core/product/identifier/S0022143018000151/type/journal_article |consulté le=2021-04-18 |pages=247–258 }}.</ref>.

La contribution des glaciers restera importante à court terme : environ un tiers de l'élévation anticipée au cours du {{s|XXI}} leur est attribuée<ref name=Bach/>. À plus long terme cependant, cette part diminuera, car les glaciers de montagne auront largement disparu. Ainsi selon un article publié en 2006, dans un scénario prévoyant un réchauffement de {{unité|4|°C}} sur un demi-siècle, suivi d'une stabilisation des températures mondiales, les glaciers de montagne auront pour l'essentiel disparu en {{Unité|200 ans}}, leur contribution cumulée à l'élévation du niveau de la mer sera finalement comprise entre 10 et {{unité|15|cm}}<ref name=raper>{{Article |langue=en |prénom1=Sarah C. B. |nom1=Raper |prénom2=Roger J. |nom2=Braithwaite |titre=Low sea level rise projections from mountain glaciers and icecaps under global warming |périodique=Nature |volume=439 |numéro=7074 |date=2006-01-XX |issn=0028-0836 |issn2=1476-4687 |doi=10.1038/nature04448 |lire en ligne=http://www.nature.com/articles/nature04448 |consulté le=2021-04-18 |pages=311–313 }}.</ref>.

==== Calottes et champs de glace ====
[[File:Satellite image of Iceland in September.jpeg|thumb|right|Vue satellite de l'Islande avec ses calottes glaciaires.|alt=Quatre zones, dont une représentant plus de 5% de l'île, sont couvertes de glace.]]

Les calottes glaciaires et champs de glace contribueront pour à peu près autant que les glaciers de montagne mais leur fonte sera trois fois plus lente<ref name=raper/>.

=== Inlandsis polaires ===
{{article connexe|Inlandsis de l'Antarctique|Inlandsis du Groenland|}}
[[Fichier:Antarctic_shelf_ice_fr.svg|vignette|gauche|Représentation des contributions au bilan de masse d'un inlandsis.|alt=schéma en coupe d'un inlandsis et des eaux côtières, représentant les échanges.]]
[[Fichier:HM2 03 Glacier Calving (3434319972).jpg|vignette|Front de vêlage de l'Inlandsis (Antarctique).|alt=Mur de glace présentant les traces de la chute importante de blocs.]]Les [[précipitations]] sous forme de neige sur les [[Inlandsis de l'Antarctique|inlandsis d'Antarctique]] et [[Inlandsis du Groenland|du Groenland]] s'élèvent, respectivement, à {{unité|1637|Gt}} et {{unité|399|Gt}} par an. Si toute cette neige s'accumulait et qu’aucune glace ne retournait à l'océan, cela correspondrait à une baisse de {{unité|5.6|mm}} par an du niveau des océans<ref name=Zwally/>.

La différence entre la quantité de glace entrante et sortante est appelée le [[Glacier#Bilan hydrique glaciaire|bilan de masse]]. L'évaluation précise de ce bilan est un enjeu majeur car c'est lui qui contribue aux variations du niveau de la mer<ref name=Zwally>{{Article |langue=en |prénom1=H. Jay |nom1=Zwally |prénom2=Mario B. |nom2=Giovinetto |prénom3=Jun |nom3=Li |prénom4=Helen G. |nom4=Cornejo |titre=Mass changes of the Greenland and Antarctic ice sheets and shelves and contributions to sea-level rise: 1992–2002 |périodique=Journal of Glaciology |volume=51 |numéro=175 |date=2005 |issn=0022-1430 |issn2=1727-5652 |doi=10.3189/172756505781829007 |lire en ligne=https://www.cambridge.org/core/product/identifier/S002214300021071X/type/journal_article |consulté le=2021-02-28 |pages=509–527 }}.</ref>.

Trois méthodes complémentaires permettent d'évaluer le changement de masse des [[inlandsis]] :
* Des satellites mesurent l'altitude des glaces. Ils peuvent utiliser des altimètres radars proches de ceux qui surveillent le niveau de la mer (comme pour le programme européen [[CryoSat]]), soit des [[Lidar|altimètres laser]] (cas du programme américain [[ICESat]])<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Chunqiao |nom1=Song |prénom2=Qinghua |nom2=Ye |prénom3=Xiao |nom3=Cheng |titre=Shifts in water-level variation of Namco in the central Tibetan Plateau from ICESat and CryoSat-2 altimetry and station observations |périodique=Science Bulletin |volume=60 |numéro=14 |date=2015-07-01 |issn=2095-9281 |doi=10.1007/s11434-015-0826-8 |lire en ligne=https://doi.org/10.1007/s11434-015-0826-8 |consulté le=2021-03-11 |pages=1287–1297 }}.</ref>.
* D'autres satellites, comme [[Gravity Recovery and Climate Experiment|GRACE]], mesurent l'[[gravimétrie|anomalie gravimétrique]] à la verticale des inlandsis, ce qui fournit une évaluation de leur masse<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Ingo |nom1=Sasgen |prénom2=Hannes |nom2=Konrad |prénom3=Veit |nom3=Helm |prénom4=Klaus |nom4=Grosfeld |titre=High-Resolution Mass Trends of the Antarctic Ice Sheet through a Spectral Combination of Satellite Gravimetry and Radar Altimetry Observations |périodique=Remote Sensing |volume=11 |numéro=2 |date=2019-01-14 |issn=2072-4292 |doi=10.3390/rs11020144 |lire en ligne=http://www.mdpi.com/2072-4292/11/2/144 |consulté le=2021-03-11 |pages=144 }}.</ref>.
* La troisième méthode consiste à estimer directement les flux entrants et sortants, en se basant notamment sur la vitesse de glissement des glaces et la mesure des précipitations<ref name=sheperd>{{Article |langue=en |nom1=The IMBIE Team |titre=Mass balance of the Greenland Ice Sheet from 1992 to 2018 |périodique=Nature |volume=579 |numéro=7798 |date=2020-03-12 |issn=0028-0836 |issn2=1476-4687 |doi=10.1038/s41586-019-1855-2 |lire en ligne=http://www.nature.com/articles/s41586-019-1855-2 |consulté le=2021-03-11 |pages=233–239 }}.</ref>.

De 1995 à 2018, les trois inlandsis polaires ont donc contribué à hauteur de {{unité|1.20|mm/an}} ({{Abréviation|''très probablement'' |intervalle de confiance à 90 %: quantiles 5 à 95 %}} entre {{unité|1.06 et 1.34|mm/an}})<ref name=":IPCC2019_SROCC_Ch04_Table_4.1" />.

==== Contribution de l'inlandsis du Groenland ====
[[Fichier:Greenland contrib SLR.png|vignette|Projection à long terme pour la contribution du Groenland à l'élévation du niveau de la mer. Applegate 2015.|alt=ensemble de six courbes.]] 

De 1995 à 2018, le Groenland a perdu environ {{nombre|4000 milliards}} de tonnes de glace, ce qui correspond à une élévation d'environ {{unité|11|mm}} du niveau de la mer. Cette perte de masse n'est pas homogène sur le Groenland : dans les zones en haute altitude au centre de l'île, il y a eu une légère accumulation de glace<ref name=sheperd/>. Sur la période 2006-2015, la contribution de l’inlandsis du Groenland (et de ses glaciers périphériques) est de {{unité|0.77|mm/an}} ({{Abréviation|''très probablement'' |intervalle de confiance à 90 %: quantiles 5 à 95 %}} entre : {{unité|5 et 95|%}} : {{unité|0.72 à 0.82|mm/an}})<ref name=":IPCC2019_SROCC_Ch04_Table_4.1" />.

La figure ci-contre donne une série de projections sur un millénaire concernant l'inlandsis du Groenland. La colonne de gauche représente une série de scénarios dans laquelle le réchauffement climatique est arrêté (ce qui en première approximation correspond à un arrêt des [[Émission de gaz à effet de serre par source d'énergie électrique|émissions]]) à tel ou tel point dans le futur. Dans la colonne de droite, les scénarios prévoient un retour des températures au niveau de celles du {{s-|XX}}, ce qui impliquerait des efforts gigantesques de [[géoingénierie]]. Les graphiques de la première ligne donnent l'évolution des températures (régionales, au niveau du Groenland, et non globales) dans chaque scénario. La deuxième ligne donne la contribution cumulée de la fonte de l'inlandsis groenlandais, en mètres, dans chaque scénario. La troisième ligne donne le rythme de cette contribution. Ces projections sont obtenues par un modèle numérique de l'inlandsis, elles sont extraites d'une publication de Applegate ''et al.''<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Patrick J |nom1=Applegate |prénom2=Klaus |nom2=Keller |titre=How effective is albedo modification (solar radiation management geoengineering) in preventing sea-level rise from the Greenland Ice Sheet? |périodique=Environmental Research Letters |volume=10 |numéro=8 |date=2015-08-01 |issn=1748-9326 |doi=10.1088/1748-9326/10/8/084018 |lire en ligne=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/10/8/084018 |consulté le=2021-06-13 |pages=084018 }}.</ref>.
{{clr}}

==== Contribution des inlandsis antarctiques ====
[[File:Antarctica ice shelves-fr.svg|thumb|right|Les deux inlandsis antarctiques.|alt=carte de l'Antarctique.]]

La [[chaîne Transantarctique]] sépare les deux inlandsis du continent. L'[[inlandsis Est-Antarctique]] représente un volume de glace d'environ {{nombre|23.2|millions}} de kilomètres cubes, et l'[[inlandsis Ouest-Antarctique]], à la fois moins étendu et moins épais, environ {{nombre|2.2|millions}} de kilomètres cubes<ref>{{Article|langue=en |prénom1=Matthew B. |nom1=Lythe |prénom2=David G. |nom2=Vaughan |titre=BEDMAP: A new ice thickness and subglacial topographic model of Antarctica |périodique={{lang|en|[[Journal of Geophysical Research]]}} |mois=juin |année=2001 |volume=106 |numéro=B6 |pages=11335–11352 |doi=10.1029/2000JB900449}}.</ref>.

Entre 2002 et 2020, l'Antarctique a perdu environ {{nombre|150|milliards}} de tonnes de glace par an, ce qui correspond une élévation du niveau de la mer de {{unité|0,4|mm}}. C'est en fait seulement l'inlandsis Ouest-Antarctique qui a fondu. L'inlandsis Est-Antarctique n'a pas perdu de masse, il s'est même légèrement épaissi par endroits<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=NASA's |nom=Hyperwall |titre=Hyperwall: Antarctic Ice Mass Loss 2002-2020 |url=https://svs.gsfc.nasa.gov/31158 |site=svs.gsfc.nasa.gov |date=2021-03-21 |consulté le=2022-12-31}}.</ref>.

La fonte de l'Antarctique a peu contribué jusqu'ici (moins de 10 %) à l'élévation du niveau de la mer, et n'y contribuera pas de façon très importante dans un futur proche, mais elle constitue la plus importante inconnue à moyen et long terme<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Antarctica could raise sea level faster than previously thought — Potsdam Institute for Climate Impact Research |url=https://www.pik-potsdam.de/en/news/latest-news/archive/2014/antarctica-could-raise-sea-level-faster-than-previously-thought |site=www.pik-potsdam.de |consulté le=2023-02-07}}.</ref>. Selon le ''[[Rapport spécial du GIEC sur les conséquences d'un réchauffement planétaire de 1,5 °C]]'', il n'existe pas en 2019 de consensus scientifique sur le niveau de réchauffement à partir duquel l'inlandsis antarctique commencera à se désintégrer. Les différences entre les modèles sont très importantes, plus que pour les autres contributions<ref>{{Ouvrage|langue=en|auteur1=Collectif|titre=Global Warming of 1.5 ºC|éditeur=IPCC|année=2019|passage=271|isbn=|lire en ligne=https://www.ipcc.ch/sr15/}}.</ref>.
{{clr}}

== Autres contributions ==
À côté de ces deux causes principales que sont la fonte des glaces et la dilatation thermique, d'autres phénomènes, qui n'ont pas tous de lien direct avec le réchauffement climatique, contribuent aussi à l'élévation des océans, comme l’exploitation des aquifères terrestres.

=== Surexploitation des aquifères ===
{{article connexe|Eau souterraine|Endoréisme}}
De nombreux [[aquifère]]s dans le monde sont exploités au-delà de leur capacité de renouvellement, ou ne se renouvellent pas du tout ([[eau fossile]]). Cette surexploitation des ressources d'eau souterraine contribue à l'élévation du niveau de la mer, en transférant de l'eau vers l'océan. Une étude de 2011 s'est attachée à quantifier cette contribution : il en ressort qu'au cours des [[années 2000]], {{unité|145|km|3}} d'eau ont ainsi été ajoutés annuellement à l'océan de cette façon, contribuant pour 13 % à la hausse observée du niveau des océans<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Leonard F.|nom1=Konikow|titre=Contribution of global groundwater depletion since 1900 to sea-level rise|périodique=Geophysical Research Letters|volume=38|numéro=17|date=2011|issn=1944-8007|doi=10.1029/2011GL048604|lire en ligne=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2011GL048604|consulté le=2019-06-22}}.</ref>. La surexploitation des ressources d'eau souterraine est une réalité mondiale, mais elle est particulièrement importante en Inde et au Moyen-Orient, où l'agriculture est largement [[Irrigation|irriguée]] par ce moyen<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Werner |nom1=Aeschbach-Hertig |prénom2=Tom |nom2=Gleeson |titre=Regional strategies for the accelerating global problem of groundwater depletion |périodique=Nature Geoscience |volume=5 |numéro=12 |date=2012-12 |issn=1752-0894 |issn2=1752-0908 |doi=10.1038/ngeo1617 |lire en ligne=http://www.nature.com/articles/ngeo1617 |consulté le=2021-06-06 |pages=853–861 }}.</ref>.

Selon une série de scénarios considérés dans une publication de 2012, l'épuisement des réserves d'eau souterraines, qui a déjà apporté {{unité|25|mm}} d'élévation du niveau de la mer par rapport au niveau pré-industriel, contribuerait pour 70 à {{unité|90|mm}} de plus d'ici 2100. Ces estimations se basent sur un prolongement des tendances historiques prenant en compte, région par région, l'estimation des besoins en eau futurs, selon l'évolution de la population et de la pluviométrie<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Yoshihide |nom1=Wada |prénom2=Ludovicus P. H. |nom2=van Beek |prénom3=Frederiek C. |nom3=Sperna Weiland |prénom4=Benjamin F. |nom4=Chao |titre=Past and future contribution of global groundwater depletion to sea-level rise: PAST AND FUTURE GROUNDWATER DEPLETION |périodique=Geophysical Research Letters |volume=39 |numéro=9 |date=2012-05-XX |doi=10.1029/2012GL051230 |lire en ligne=http://doi.wiley.com/10.1029/2012GL051230 |consulté le=2021-04-30 |pages=n/a–n/a }}.</ref>.

=== Régression d'étendues d'eau endoréiques ===
[[Fichier:Major endorheic basins.png|vignette|droite|upright=1|Cartographie des régions endoréiques.|alt=carte du monde. Sont colorés : une grande zone d'Eurasie, qui va de l'Iran à Pékin et presque à Saint-Pétersbourg ; l'essentiel de la péninsule arabique ; un quart de l'Australie ; une vaste zone en Algérie et en Mauritanie ; une partie du Sahel ; une zone en Afrique australe ; et des zones plus petites en Amérique du Nord et du sud.]]
La régression de mers et lacs [[Endoréisme|endoréiques]] contribue également à élever le niveau de la mer. La [[mer Caspienne]] étant la plus grande mer fermée, sa contribution est la plus sensible. Son niveau, après une période de montée à la fin du {{s|XX}}, a perdu {{unité|1.5|m}} de [[1996]] à [[2015]]. Si l'évolution historique du niveau de la mer Caspienne est assez erratique, dans le futur proche, la baisse devrait continuer<ref>{{Article |langue=en |prénom1=J. L. |nom1=Chen |prénom2=T. |nom2=Pekker |prénom3=C. R. |nom3=Wilson |prénom4=B. D. |nom4=Tapley |titre=Long-term Caspian Sea level change |périodique=Geophysical Research Letters |volume=44 |numéro=13 |date=2017 |issn=1944-8007 |doi=10.1002/2017GL073958 |lire en ligne=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/2017GL073958 |consulté le=2021-03-04 |pages=6993–7001 }}.</ref>. Une baisse comprise entre {{unité|9 et 18|m}} est anticipée d'ici la fin du {{s|XXI}}. La surface de la mer Caspienne étant {{nombre|3700|fois}} plus petite que celle de l'[[Océan mondial|océan global]], une baisse d'un mètre du niveau de la mer Caspienne correspond à une élévation de {{unité|0.27|mm}} du niveau de la mer, ce qui reste une contribution assez minime<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Matthias |nom1=Prange |prénom2=Thomas |nom2=Wilke |prénom3=Frank P. |nom3=Wesselingh |titre=The other side of sea level change |périodique=Communications Earth & Environment |volume=1 |numéro=1 |date=2020-12-23 |issn=2662-4435 |doi=10.1038/s43247-020-00075-6 |lire en ligne=https://www.nature.com/articles/s43247-020-00075-6 |consulté le=2021-03-04 |pages=1–4 }}.</ref>.

La baisse du niveau du [[lac Tchad]] et de la [[mer d'Aral]] a aussi contribué, de façon marginale, à l'élévation du niveau de la mer<ref name="wada">{{Article |langue=en |prénom1=Yoshihide |nom1=Wada |prénom2=John T. |nom2=Reager |prénom3=Benjamin F. |nom3=Chao |prénom4=Jida |nom4=Wang |titre=Recent Changes in Land Water Storage and its Contribution to Sea Level Variations |périodique=Surveys in Geophysics |volume=38 |numéro=1 |date=2017-01 |issn=0169-3298 |issn2=1573-0956 |pmid=32269399 |pmcid=PMC7115037 |doi=10.1007/s10712-016-9399-6 |lire en ligne=http://link.springer.com/10.1007/s10712-016-9399-6 |consulté le=2021-03-02 |pages=131–152 }}.</ref>. De façon générale, les régions endoréiques tendent à s'assécher, même si celles d'Afrique australe et orientale font exception. Entre 2002 et 2016, elles ont perdu plus de cent milliards de tonnes d'eau par an<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Jida |nom1=Wang |prénom2=Chunqiao |nom2=Song |prénom3=John T. |nom3=Reager |prénom4=Fangfang |nom4=Yao |titre=Recent global decline in endorheic basin water storages |périodique=Nature Geoscience |volume=11 |numéro=12 |date=2018-12 |issn=1752-0894 |issn2=1752-0908 |pmid=30510596 |pmcid=PMC6267997 |doi=10.1038/s41561-018-0265-7 |lire en ligne=http://www.nature.com/articles/s41561-018-0265-7 |consulté le=2021-06-07 |pages=926–932 }}.</ref>.

=== Assèchement des sols ===
{{article connexe|Désertification|Occupation des sols|Déforestation}}

Plusieurs effets touchant à l'état et à l'affectation des sols se répercutent sur le niveau de la mer.

La [[déforestation]] est une des causes du réchauffement climatique, et donc de l'élévation du niveau de la mer que celui-ci cause via la dilatation thermique et la fonte des glaciers : le [[dioxyde de carbone]] relargué par la déforestation représente {{Pourcentage|12|100}} des émissions anthropiques de [[gaz à effet de serre]]<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=OAR |nom=US EPA |titre=Global Greenhouse Gas Emissions Data |url=https://www.epa.gov/ghgemissions/global-greenhouse-gas-emissions-data |site=US EPA |date=2016-01-12 |consulté le=2021-03-13}}.</ref>. La déforestation a aussi un impact plus direct sur le niveau de la mer, par d'autres mécanismes. L'eau contenue dans la [[Biomasse (écologie)|biomasse]] forestière est libérée lorsque les forêts sont détruites et elle finit par rejoindre les océans. Le [[ruissellement]] de l'eau et l'érosion du sol sont souvent accrus par la déforestation. Une estimation haute de ces contributions est de {{unité|0.035|mm}} par an, soit de l'ordre de 1 % de l'élévation du niveau de la mer au cours des années 2010<ref name=wada/>{{,}}<ref name=Sahagian/>.

L'assèchement des [[marais]] réduit la quantité d'eau stockée sur les continents. Selon une estimation de 2010, ce facteur contribue pour {{unité|0.067|mm}} par an à l'élévation du niveau de la mer, soit en ordre de grandeur, 2 % du total<ref name=Milly/>.

La désertification entraîne une réduction de la quantité d'eau présente dans le sol, elle réduit donc le stock d'eau des continents au profit de celui de l'océan. En 1994, Shahagian propose ce calcul d'ordre de grandeur : si, en {{Unité|35 ans}}, le Sahara a avancé sur un million de kilomètres carrés dans la bande [[sahel]]ienne, en réduisant de {{Pourcentage|1|50}} à pratiquement zéro la teneur en eau du sol sur {{unité|5|m}} de profondeur, alors une élévation de {{unité|0.28|mm}} de la mer en a résulté<ref name=Sahagian>{{Article |langue=en |prénom1=Dork L. |nom1=Sahagian |prénom2=Frank W. |nom2=Schwartz |prénom3=David K. |nom3=Jacobs |titre=Direct anthropogenic contributions to sea level rise in the twentieth century |périodique=Nature |volume=367 |numéro=6458 |date=1994-01 |issn=0028-0836 |issn2=1476-4687 |doi=10.1038/367054a0 |lire en ligne=http://www.nature.com/articles/367054a0 |consulté le=2021-03-08 |pages=54–57 }}.</ref>.

=== Érosion des sols ===
{{article connexe|Érosion des sols}}
[[File:Soil erosion, brownout - geograph.org.uk - 367915.jpg|thumb|right|Érosion éolienne.|alt=photo d'une prairie en période de sécheresse, poussière soulevée par le vent.]]
L'érosion des sols contribue également à l'élévation du niveau de la mer. D'une part, en diminuant le stock d'eau présente dans les sols et, d'autre part, en produisant des sédiments. Environ {{nobr|60 milliards}} de tonnes de [[Sol (pédologie)|sols]] sont érodés par an, dont {{nobr|25 milliards}} finissent par se [[sédimentation|sédimenter]] au fond des océans. L'espace ainsi occupé fait monter d'autant le niveau de la mer<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Ruibin |nom1=Zhang |prénom2=Jun |nom2=He |prénom3=Yanwen |nom3=Zhao |prénom4=Yao |nom4=Peng |titre=Another Important Factor of Rising Sea Level: Soil Erosion |périodique=CLEAN - Soil, Air, Water |volume=41 |numéro=2 |date=2013-02 |doi=10.1002/clen.201200127 |lire en ligne=http://doi.wiley.com/10.1002/clen.201200127 |consulté le=2020-10-02 |pages=174–178 }}.</ref>. Le rapport d'évaluation 2011 du GIEC mentionne cet effet sans le quantifier<ref>{{GIEC AR3|chapitre 11}}.</ref>.

=== Effet négatif des retenues d'eau ===
{{article connexe|Liste des plus grands lacs artificiels}}
La construction de [[barrage]]s, avec la création de [[Lac de barrage|lacs de retenue]], tend à faire baisser le niveau de la mer. En effet, le volume d'eau contenu dans ces lacs est retranché de celui des océans. Un article de 2008<ref>{{Article |langue=en |prénom1=B. F. |nom1=Chao |prénom2=Y. H. |nom2=Wu |prénom3=Y. S. |nom3=Li |titre=Impact of Artificial Reservoir Water Impoundment on Global Sea Level |périodique=Science |volume=320 |numéro=5873 |date=2008-04-11 |issn=0036-8075 |issn2=1095-9203 |doi=10.1126/science.1154580 |lire en ligne=http://www.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.1154580 |consulté le=2019-07-02 |pages=212–214 }}.</ref> estime ainsi que, en {{Unité|80 ans}}, les lacs de retenue créés dans le monde ont accumulé {{unité|10800|km|3}} d'eau, faisant baisser le niveau de la mer de {{unité|30|mm}} au total. Une fraction de cet effet devrait être annulée à long terme, car l'envasement des lacs de barrage réduit leur capacité<ref>{{GIEC AR5|chapitre 13}}.</ref>. Cet effet sera moindre dans le futur : la construction de nouveaux barrages se ralentit, car les sites disponibles se raréfient<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Yoshihide |nom1=Wada |prénom2=John T. |nom2=Reager |prénom3=Benjamin F. |nom3=Chao |prénom4=Jida |nom4=Wang |titre=Recent Changes in Land Water Storage and its Contribution to Sea Level Variations |périodique=Surveys in Geophysics |volume=38 |numéro=1 |date=2017-01 |issn=0169-3298 |issn2=1573-0956 |doi=10.1007/s10712-016-9399-6 |lire en ligne=http://link.springer.com/10.1007/s10712-016-9399-6 |consulté le=2021-07-09 |pages=131–152 }}.</ref>.

=== Action non-climatique des produits de combustion ===
La [[combustion]] des [[Carbone fossile|hydrocarbures fossiles]] ([[pétrole]], [[gaz naturel]], [[charbon]], etc.) produit de l'eau et du [[dioxyde de carbone]] ({{CO2}}). Outre leur effet sur le climat, ces produits de combustion contribuent directement, par leur volume, à élever le niveau des océans. L'eau ''nouvelle'', créée par la combustion, s'ajoute au [[cycle de l'eau]] et environ 25 % du {{CO2}} créé finit dissous dans les océans (d'où l'[[acidification des océans]]). Cette contribution est cependant minime : un article de 2014 estime que l'eau et le {{CO2}} produits par la combustion des hydrocarbures fossiles font respectivement monter l'océan de {{unité|0.033±0.005|mm/an}} et de {{unité|0.011±0.003|mm/an}} par cet effet (soit de 1 à 1,5 % de l'élévation totale mesurée)<ref>{{Article |langue=en |prénom1=V. |nom1=Gornitz |prénom2=C. |nom2=Rosenzweig |prénom3=D. |nom3=Hillel |titre=Effects of anthropogenic intervention in the land hydrologic cycle on global sea level rise |périodique=Global and Planetary Change |volume=14 |numéro=3-4 |date=1997-02 |doi=10.1016/S0921-8181(96)00008-2 |lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0921818196000082 |consulté le=2020-10-02 |pages=147–161 }}.</ref>.

== Évolution future du niveau de la mer ==
La prévision de l'évolution future du niveau a fait l'objet d'environ {{Unité|70 études}} publiées entre le début des [[années 1980]] et [[2018]], sans qu'un [[consensus scientifique|consensus]] ne se dégage réellement sur les valeurs d'élévation anticipées<ref name=Garner>{{Article |langue=en |prénom1=Andra J. |nom1=Garner |prénom2=Jeremy L. |nom2=Weiss |prénom3=Adam |nom3=Parris |prénom4=Robert E. |nom4=Kopp |titre=Evolution of 21st Century Sea Level Rise Projections |périodique=Earth's Future |volume=6 |numéro=11 |date=2018-11-XX |issn=2328-4277 |issn2=2328-4277 |doi=10.1029/2018EF000991 |lire en ligne=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2018EF000991 |consulté le=2021-04-17 |pages=1603–1615 }}.</ref>, d'où la largeur des gammes d'élévation prévues dans les rapports du [[GIEC]]. L'incertitude porte principalement sur l'évolution à long terme des inlandsis du Groenland et d'Antarctique.
Le [[GIEC]] réalise des synthèses régulières des connaissances scientifiques sur l'évolution de climat et des océans.

=== Méthodes de prévision ===
Deux familles de méthodes sont utilisées pour calculer l'évolution future du niveau de la mer. Une première comprend les méthodes ''semi empiriques'' qui consistent à définir, à partir des données du passé, une loi reliant la variation du niveau de la mer à une ou plusieurs variables explicatives (comme la température ou sa [[dérivée]]), et utiliser cette loi pour les projections à l'échéance de plusieurs décennies<ref name=Garner/>. L'autre grande famille de méthodes consiste à [[Simulation de phénomènes|modéliser]] les contributions de chaque phénomène à l'évolution au niveau de la mer : glaciers, inlandsis et dilatation thermique notamment. De nombreuses études cumulent ces méthodes, en s'appuyant par exemple sur une méthode statistique pour les inlandsis, mais sur un modèle de processus pour l'effet stérique<ref name=Garner/>.

==== Méthodes semi-empiriques ====
Les méthodes semi-empiriques reposent sur l'utilisation des données historiques pour établir une relation entre la fonction étudiée (ici, l'élévation du niveau de la mer) et une ou plusieurs variables explicatives.
En [[2007]], [[Stefan Rahmstorf]] publie par exemple la méthode semi-empirique suivante<ref name=Rahmstorf>{{Article |langue=en |auteur=[[Stefan Rahmstorf]] |titre=A Semi-Empirical Approach to Projecting Future Sea-Level Rise |périodique=Science |volume=315 |numéro=5810 |date=2007-01-19 |issn=0036-8075 |issn2=1095-9203 |doi=10.1126/science.1135456 |lire en ligne=https://www.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.1135456 |consulté le=2021-05-01 |pages=368–370 }}.</ref>. Il est considéré qu'à une modification soudaine à la date <math>t_0</math> de la température <math>T</math> de surface (de type [[Fonction de Heaviside|fonction échelon]]), le niveau de la mer <math>H</math> réagit sous forme [[Fonction exponentielle|exponentielle]] :

<math>H(t) = H(t_0) + \Delta H e^{-\frac{t-t_0}{C}} </math>

où <math>\Delta H </math> est la variation ''finale'' du niveau de la mer, fonction de la variation de température appliquée. La [[constante de temps]] <math>C</math> est de plusieurs siècles. Ainsi, à {{citation|court terme}}, c'est-à-dire sur un ou deux siècles, la fonction <math>H(t)</math>, réponse à un échelon en température, peut être approximée par une [[fonction affine]]. En généralisant à une variation de température quelconque, et non une fonction échelon, il apparaît que, à court terme, la variation annuelle du niveau de la mer est proportionnelle au changement cumulé de température de surface :

<math>\frac{dH(t)}{dt} = a(T(t)-T_0) </math>

<math>T_0</math> étant la température de surface pré-industrielle, Rahmstorf choisit [[1880]] comme point de départ. Le coefficient <math>a</math> est [[Ajustement de courbe|ajusté]] selon les données historiques, la valeur obtenue est de {{unité|3.4|mm}} par an et par degré Celsius<ref name=Rahmstorf/>.

==== Modélisation des phénomènes contributifs ====
{{Article connexe|Modèle climatique|Modèle de circulation générale}}

L'autre approche consiste à modéliser numériquement les contributions à l'élévation du niveau de la mer en réponse au réchauffement climatique, et à les sommer. Au vu des très grandes périodes de temps à prendre en considération, la démarche est, de façon simplifiée, divisée en deux étapes. D'une part, on cherche à déterminer la variation de niveau de la mer {{citation|ultime}} pour un réchauffement climatique donné, par exemple deux degrés : c'est-à-dire la valeur obtenue à l'[[Équilibre thermodynamique|équilibre]], lorsque les masses de glace seront à nouveau stables, et que la température des océans n'augmentera plus. Cette valeur n'est atteinte qu'après des millénaires. D'autre part, il s'agit d'évaluer la vitesse d'élévation, autrement dit le rythme auquel la valeur finale sera approchée<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Jonas|nom1=Van Breedam|prénom2=Heiko|nom2=Goelzer|prénom3=Philippe|nom3=Huybrechts|titre=Semi-equilibrated global sea-level change projections for the next 10 000 years|périodique=Earth System Dynamics|volume=11|numéro=4|date=2020-11-06|issn=2190-4987|doi=10.5194/esd-11-953-2020|lire en ligne=https://esd.copernicus.org/articles/11/953/2020/|consulté le=2023-02-08|pages=953–976}}.</ref>.

=== Synthèse du GIEC ===

{{article connexe|Rapport spécial sur l'océan et la cryosphère dans le contexte du changement climatique|Sixième rapport d'évaluation du GIEC#Réchauffement, acidification et élévation du niveau des océans}}

D'après la synthèse des connaissances scientifiques réalisée par le [[Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat|GIEC]] dans le cadre du [[Rapport spécial du GIEC sur les océans et la cryosphère dans un monde dont le climat change|rapport spécial océans et cryosphère de 2019]], le niveau moyen de la mer augmentera d'ici à 2100 (par rapport à sa moyenne sur la période 1986–2005) d'environ {{unité|0.43|m}} ({{Abréviation|''probablement'' |intervalle de confiance à 66 % : quantiles 17 à 83 %}} entre {{unité|0.29|et=0.59|m}}) dans un scénario de faible émission de gaz à effet de serre ([[Scénario RCP|RCP2.6]]) et d'environ {{unité|0.84|m}} ({{Abréviation|''probablement'' |intervalle de confiance à 66 % : quantiles 17 à 83 %}} entre {{unité|0.61|et=1.10|m}}) dans un scénario de forte émission de gaz à effet de serre ([[Scénario RCP|RCP8.5]])<ref name=":4" />. Ce rapport souligne qu'il existe des incertitudes structurelles quant à la vitesse de fonte de l'[[inlandsis de l'Antarctique]], car certains processus impliqués dans sa fonte ne sont pas suffisamment connus pour être représentés de façon réaliste. La contribution de l'inlandsis pourrait ainsi être sous-estimée dans les intervalles de confiance {{Abréviation|''probables''|intervalle de confiance à 66 % : quantiles 17 à 83 %}}, estimés statistiquement. Les instabilités de l'inlandsis de l'Antarctique pourraient conduire à une hausse du niveau des mers de {{unité|5|m}} d'ici 2150 et de {{unité|16|m}} d'ici 2300 pour le scénario [[Scénario RCP|RCP8.5]]<ref name=":ar6wg1boxTS.4Sea Level">{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Intergovernmental Panel on Climate Change,|nom1=publisher.|titre=AR6 Climate Change 2021|sous-titre=The Physical Science Basis|éditeur=|année=2021|passage=Box TS.4 : Sea Level, p 77-79|isbn=|lire en ligne=https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_TS.pdf|consulté le=2022-09-26|partie=Technical Summary}}.</ref>.

[[Fichier:GIEC AR6 WGI — Changement de l'élévation du niveau de la mer depuis 1900.png|vignette|upright=2.3|centre|Changement dans l'élévation du niveau des océans historique (en noir, jusqu'en 2020) et projections pour les [[Sixième rapport d'évaluation du GIEC#Scénarios d'émissions et de réchauffement futurs|différents scénarios]] retenus par le [[sixième rapport d'évaluation du GIEC]]. Les fourchettes ''probables'' sont indiquées pour les scénarios SSP1-2.6 et SSP3-7.0. La courbe en pointillé correspond au {{83e}} [[Centile|percentile]] du scénario SSP5-8.5, qui intègre des processus d'instabilité des inlandsis.]]

== Effets et enjeux de l'élévation du niveau de la mer ==
=== Recul du trait de côte ===
[[File:Coastal erosion - geograph.org.uk - 1290643.jpg|thumb|right|Érosion côtière.|alt=vue d'une plage, les dunes sont dégradées.]]
La {{Lien |trad=Bruun Rule |fr=règle de Bruun}} publiée en [[1962]] est la première estimation quantitative du recul du trait de côte sur une plage sableuse en raison de l'élévation du niveau de la mer. Lorsque le niveau de la mer s'élève de ''S'', l'érosion côtière modifie la distribution du sable, jusqu'à ce que soit atteint un nouvel équilibre avec un retrait R<ref name="Anderson 2015">{{article|langue=en|nom=Anderson|prénom=Tiffany R.|nom2=Fletcher|prénom2=Charles H.|nom3=Barbee|prénom3=Matthew M.|nom4=Frazer|prénom4=L. Neil|nom5=Romine|prénom5=Bradley M.|date=2015-03-18|titre=Doubling of coastal erosion under rising sea level by mid-century in Hawaii|journal=Natural Hazards|volume=78|numéro=1|pages=75–103|doi=10.1007/s11069-015-1698-6|issn=0921-030X}}.</ref> :
<math>R = \frac{SL}{h+B} = \frac{S}{\tan\beta}</math>

où
*''R'' est le recul du trait de côte
*''S'' est la variation du niveau de la mer
*''L'' est la longueur horizontale de la zone affectée par le transport de sable (du sommet des dunes à la profondeur de fermeture)
*''h'' est la profondeur de fermeture (limite du transport de sédiments)<ref name="Baron 2014">{{article|langue=en|prénom=Heather M.|nom=Baron|prénom2=Peter|nom2=Ruggiero|prénom3=Nathan J.|nom3=Wood|prénom4=Erica L.|nom4=Harris|titre=Incorporating climate change and morphological uncertainty into coastal change hazard assessments|journal=Natural Hazards|volume=75|numéro=3|date=2014-09-13|issn=0921-030X|doi=10.1007/s11069-014-1417-8|accès url=libre|pages=2081–2102|prénom7=Patrick|nom7=Corcoran|nom6=Komar|prénom5=Jonathan|nom5=Allan|prénom6=Paul D.}}.</ref>{{,}}<ref name="Rollason 2010">{{Ouvrage|langue=en|prénom1=R.|nom1=Rollason|prénom2=D.|nom2=Patterson|prénom3=C.|nom3=Huxley|titre=Assessing Shoreline Response to Sea Level Rise|sous-titre=An Alternative to the Bruun Rule|éditeur=NSW Coastal Conference|année=2010|isbn=|lire en ligne=http://www.coastalconference.com/2010/papers2010/Verity%20Rollason%20full%20paper.pdf}}.</ref>
*''B'' est la hauteur des dunes
*''β'' est la pente du profil actif.

Cette règle a été peu à peu remise en cause, les études successives montrant qu'elle ne peut donner qu'une approche qualitative, car elle ignore trop d'aspects : elle ignore le transport de sable dans l'axe de la côte, elle suppose un « budget » de sédiment fermé localement, etc.<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Troels |nom1=Aagaard |prénom2=Per |nom2=Sørensen |titre=Coastal profile response to sea level rise: a process-based approach: COASTAL PROFILE RESPONSE TO SEA LEVEL RISE |périodique=Earth Surface Processes and Landforms |volume=37 |numéro=3 |date=2012-03-15 |doi=10.1002/esp.2271 |lire en ligne=http://doi.wiley.com/10.1002/esp.2271 |consulté le=2021-06-25 |pages=354–362 }}.</ref>.

Le recul du trait de côte pourrait avoir un effet collatéral en matière de [[droit de la mer]]. Les [[eaux territoriales]] et les [[zones économiques exclusives]] étant calculées à partir du trait de côte, un recul significatif de celui-ci pourrait, à certains endroits, donner naissance à des contestations de frontières maritimes entre pays voisins<ref>{{Chapitre|langue=en|prénom1=Sarra|nom1=Sefrioui|titre chapitre=Adapting to Sea Level Rise: A Law of the Sea Perspective|titre ouvrage=The Future of the Law of the Sea|éditeur=Springer International Publishing|date=2017|isbn=978-3-319-51273-0|lire en ligne=http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-51274-7_1|consulté le=2021-07-04|passage=3–22}}.</ref>.

=== Habitats humains et infrastructures ===
[[File:Bangkok, Thailand Population Density and Low Elevation Coastal Zones (5457306973).jpg|thumb|right|[[Bangkok]], un exemple d'agglomération côtière dont la population est concentrée à une altitude extrêmement faible.|alt=deux cartes de Bangkok, densité de population et altitude.]]
Une grande partie des usines [[chimie|chimiques]], des [[raffinage du pétrole|raffineries]], des grands [[port]]s stratégiques, des centrales électriques, notamment [[Centrale nucléaire|nucléaires]], sont construits près des littoraux<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Stormy Seas, Rising Risks|url=https://www.ucsusa.org/resources/stormy-seas-rising-risks |site=ucsusa.org |consulté le=2021-03-09}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en-GB |titre=Speeding sea level rise threatens nuclear plants |url=https://www.theenergymix.com/2020/02/14/speeding-sea-level-rise-threatens-nuclear-plants/ |site=The Energy Mix |date=2020-02-14 |consulté le=2021-03-09}}.</ref>.

Sur la base des projections du rapport TRE du GIEC (''IPCC TAR'') WG II, il est attendu que les changements actuel et futur du climat aient divers effets sur les systèmes côtiers<ref>{{Climate change|chapitre 6}}, partie 6.4 « Coastal Systems » {{lire en ligne|lien=http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg2/292.htm}}.</ref>, incluant une [[érosion]] côtière accélérée, une augmentation de la fréquence et de l'ampleur des [[inondation]]s, des invasions marines dues aux tempêtes, des changements dans les caractéristiques et dans la qualité des eaux de surface et des [[eau souterraine|eaux souterraines]] ([[salinisation]]), davantage de destruction de [[propriété privée|propriétés]] et d'[[Habitat (écologie)|habitats]] [[littoral|littoraux]], des pertes de ressources et de valeurs [[culture]]lles et sociales, le déclin de la qualité des sols, des pertes économiques ([[agriculture]], [[aquaculture]], [[tourisme]], [[loisir]]s) et enfin des pertes liées aux services de [[transport]] (les littoraux sont souvent bordés d'infrastructures importantes ou vitales pour les transports nationaux). Des pertes humaines potentielles font également partie des impacts cités par le GIEC<ref name=":IPCC2019_SROCC_Ch04"/>.

Dans le monde, de nombreuses régions littorales ont commencé à consolider ou à rehausser leurs digues, à redimensionner leurs systèmes d'écluses ou de protection, sans néanmoins qu'il y ait de consensus sur la hauteur du risque à envisager ou sur les dates butoirs<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Michalis I. |nom1=Vousdoukas |prénom2=Lorenzo |nom2=Mentaschi |prénom3=Jochen |nom3=Hinkel |prénom4=Philip J. |nom4=Ward |titre=Economic motivation for raising coastal flood defenses in Europe |périodique=Nature Communications |volume=11 |numéro=1 |date=2020-12 |issn=2041-1723 |pmid=32371866 |pmcid=PMC7200758 |doi=10.1038/s41467-020-15665-3 |lire en ligne=http://www.nature.com/articles/s41467-020-15665-3 |consulté le=2021-03-09 |pages=2119 }}.</ref>.

Ce n'est pas la hauteur moyenne, mais les maxima qu'il faut prendre en compte, ce qui nécessite d'intégrer les combinaisons possibles de facteurs d'amplification que sont les tempêtes, les dépressions et les crues, voire le risque de [[tsunami]]. La [[Flandre (Belgique)|Flandre belge]] a, par exemple, décidé de prendre en compte le risque de surcote marine lié à une tempête « millénaire » dans son plan de protection des côtes mis en place par l’[[Gouvernement fédéral (Belgique)|État]] et les dix [[Commune (Belgique)|communes]] côtières concernées. En effet, selon les modélisations, sans renforcement des digues et du cordon dunaire sur au moins un tiers du littoral belge, presque toute la côte ainsi que les villes situées à l'arrière des dunes et dans les polders seraient inondées, jusqu'à [[Bruges]]<ref>Brève du ''Standard'', intitulée ''Kust wordt beschermd tegen 1.000-jarige storm'' 03/03/2011</ref>.

=== Écosystèmes littoraux ===
[[Fichier:Bramble-cay-melomys.jpg|thumb|right|''[[Melomys rubicola]]'' : ce petit rongeur [[endémisme|endémique]] d'un [[Bramble Cay|îlot du détroit de Torrès]] a été déclaré éteint en 2019, son habitat ayant disparu sous la mer<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=The University of |nom=Queensl |prénom2=Australia Brisbane St |nom2=Lucia |titre=Barrier Reef rodent is first mammal declared extinct due to climate change |url=https://www.uq.edu.au/news/article/2016/06/barrier-reef-rodent-first-mammal-declared-extinct-due-climate-change |site=UQ News |consulté le=2022-02-11}}.</ref>.|alt=petit rongeur]]
{{article connexe|Lagune|Estran|Marais maritime|Récif corallien}}

Les modèles projettent des différences régionales et locales importantes dans les changements relatifs du niveau marin. Les impacts varieront aussi selon les capacités de [[résilience (écologie)|résilience écologique]] des [[écosystème]]s et donc selon les zones biogéographiques et leur état de santé. Des changements floristiques, fauniques, trophiques et de biomasse sont déjà observés, mais leurs causes sont difficiles à démêler (le réchauffement ou des perturbations induites par la [[surpêche]] sont probablement aussi en cause). La biodiversité et la biomasse des zones [[Estran|intertidales]] moyenne et basse, qui sont les plus riches, pourraient être affectées si l'eau monte trop rapidement<ref>J.J Beukema, ''Expected changes in the benthic fauna of Wadden Sea tidal flats as a result of sea-level rise or bottom subsidence'' Journal of Sea Research, Volume 47, Issue 1, February 2002, Pages 25-39 ([http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385110101000958 Résumé])</ref>.

Les marais maritimes constituent des [[écosystème]]s très particuliers, et sont directement exposés à la hausse du niveau de la mer. Tant que le rythme d'élévation est modéré, l'accrétion de matière (sédiments apportés par la mer et déchets végétaux) permet aux marais salants de ne pas être submergés : ils se déplacent en accompagnant le niveau de la mer. Cependant, un rythme supérieur à {{unité|5|mm/an}} soumettrait une grande partie des marais maritimes au risque d'être submergés. Une partie seulement de l'espace perdu pourrait être compensée par une migration de cet écosystème vers l'intérieur des terres<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Duncan M. |nom1=FitzGerald |prénom2=Michael S. |nom2=Fenster |prénom3=Britt A. |nom3=Argow |prénom4=Ilya V. |nom4=Buynevich |titre=Coastal Impacts Due to Sea-Level Rise |périodique=Annual Review of Earth and Planetary Sciences |volume=36 |numéro=1 |date=2008-05 |issn=0084-6597 |issn2=1545-4495 |doi=10.1146/annurev.earth.35.031306.140139 |lire en ligne=http://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.earth.35.031306.140139 |consulté le=2021-03-03 |pages=601–647 }}.</ref>.

Une étude publiée en 2018 met en doute la capacité des récifs coralliens à croître verticalement au rythme de l'élévation du niveau de la mer, en modélisant leur comportement. Selon les résultats obtenus, la majorité des récifs sont capables de suivre de près le rythme d'un scénario RCP2.6 prévoyant {{unité|44|cm}} de hausse de niveau de la mer d'ici 2100. En revanche, dans un scénario RCP8.5 où le niveau des océans monte de {{unité|74|cm}}, peu de récifs pourraient croître à ce rythme malgré une légère amélioration de leur taux de croissance en raison de la disponibilité supérieure de [[carbonates]] (du fait du taux de {{CO2}} plus élevé de l'air). Environ trois quarts des {{nobr|200 récifs}} coralliens étudiés verraient ainsi leur profondeur d'immersion augmenter de plus de {{unité|50|cm}}. La conséquence directe serait une forte diminution de la protection que ces récifs apportent à la côte contre l'[[Érosion du littoral|érosion]] et les inondations<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Chris T. |nom1=Perry |prénom2=Lorenzo |nom2=Alvarez-Filip |prénom3=Nicholas A. J. |nom3=Graham |prénom4=Peter J. |nom4=Mumby |titre=Loss of coral reef growth capacity to track future increases in sea level |périodique=Nature |volume=558 |numéro=7710 |date=2018-06 |issn=0028-0836 |issn2=1476-4687 |doi=10.1038/s41586-018-0194-z |lire en ligne=http://www.nature.com/articles/s41586-018-0194-z |consulté le=2021-06-07 |pages=396–400 }}.</ref>.

=== La subsidence : facteur d'aggravation local ===
La [[Subsidence (géologie)|subsidence]], c'est-à-dire le tassement de la surface terrestre, est, pour nombre de villes et régions côtières, un facteur aggravant, qui s'additionne à la montée de la mer pour augmenter le risque d'inondation. La subsidence est due à l'extraction des réserves d'[[eau souterraine]], mais aussi parfois de gaz et de pétrole, et au poids des constructions. Ce phénomène touche surtout de grandes villes asiatiques. La situation de [[Bangkok]], ville extrêmement basse en altitude dont le sol s'enfonce de un à deux centimètres par an, est particulièrement préoccupante<ref>{{Lien web |langue=fr |titre=Inexorablement, Bangkok s'enfonce dans les eaux |url=https://www.sciencesetavenir.fr/nature-environnement/meteo/bangkok-s-enfonce-dans-les-eaux_127149 |site=Sciences et Avenir |consulté le=2021-06-12}}.</ref>. [[Tokyo]], [[Osaka]], [[Manille]], [[Hanoï]], [[Jakarta]] sont des exemples de métropoles asiatiques particulièrement concernées par cet effet<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Kelvin S. |nom1=Rodolfo |prénom2=Fernando P. |nom2=Siringan |titre=Global sea-level rise is recognised, but flooding from anthropogenic land subsidence is ignored around northern Manila Bay, Philippines: Global Sea-Level Rise is Recognised |périodique=Disasters |volume=30 |numéro=1 |date=2006-03 |doi=10.1111/j.1467-9523.2006.00310.x |lire en ligne=http://doi.wiley.com/10.1111/j.1467-9523.2006.00310.x |consulté le=2021-06-12 |pages=118–139 }}.</ref>. En Europe, [[Venise]] est un exemple de ville concernée<ref>{{Article |langue=en |prénom1=P. |nom1=Teatini |prénom2=L. |nom2=Tosi |prénom3=T. |nom3=Strozzi |prénom4=L. |nom4=Carbognin |titre=Resolving land subsidence within the Venice Lagoon by persistent scatterer SAR interferometry |périodique=Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C |volume=40-41 |date=2012-01 |doi=10.1016/j.pce.2010.01.002 |lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1474706510000082 |consulté le=2021-06-12 |pages=72–79 }}.</ref>. Outre la menace de submersion de villes, c'est aussi une cause de perte de terres agricoles, par exemple, dans le [[Delta du Mékong (région)|delta du Mékong]]<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Laura E |nom1=Erban |prénom2=Steven M |nom2=Gorelick |prénom3=Howard A |nom3=Zebker |titre=Groundwater extraction, land subsidence, and sea-level rise in the Mekong Delta, Vietnam |périodique=Environmental Research Letters |volume=9 |numéro=8 |date=2014-08-01 |issn=1748-9326 |doi=10.1088/1748-9326/9/8/084010 |lire en ligne=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/9/8/084010 |consulté le=2021-06-12 |pages=084010 }}.</ref>.

=== La surrection : facteur de compensation local ===
Le phénomène inverse à la subsidence s'observe également et consiste en la [[Surrection (géologie)|surrection des terres]], ce qui peut compenser tout ou partie de l'élévation des mers. Elle peut avoir diverses causes. La première est le rebond isostatique à la suite de la fonte de masses de glace. C'est ce qui s'observe actuellement en [[Scandinavie]] où la [[mer Baltique]] recule par rapport aux terres de plus de {{Unité|4|mm/an}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Global and European sea level rise |url=https://www.eea.europa.eu/ims/global-and-european-sea-level-rise |site=European Environment Agency |date=16 Dec 2022 |consulté le=2023-02-16}}.</ref> ou encore en [[Islande]]<ref>{{Lien web |auteur=Mathilde Le Petitcorps |titre=Pourquoi le niveau de la mer baisse-t-il en Islande alors qu’il monte partout dans le monde ? |url=https://www.ouest-france.fr/leditiondusoir/2022-04-26/pourquoi-le-niveau-de-la-mer-baisse-t-il-en-islande-alors-qu-il-monte-partout-dans-le-monde-36532649-1989-47f8-9afb-c40fd779ab50#:~:text=Le%20niveau%20des%20mers%20et,mais%20il%20baisse%20en%20Islande |site=Ouest France |date=26 avril 2022 |consulté le=16 février 2023}}.</ref>.

La seconde cause est la surrection [[Tectonique des plaques|tectonique]] comme sur la côte nord-ouest des [[États-Unis]]. En effet, quand deux plaques tectoniques [[Convergence (géologie)|convergent]], il se crée des flexures dans les plaques, ce qui en soulève une partie. Les côtes de l'[[Oregon]] et de [[Washington (État)|Washington]] se soulèvent de 2 à {{Unité|3|mm/an}}, ce qui pour l'instant compense la montée des océans mais deviendrait insuffisant en cas d'accélération de celle-ci<ref>{{Article|langue=en|auteur1=National Academy of Sciences|titre=Sea-Level Rise for the Coasts of California, Oregon, and Washington: Past, Present, and Future|périodique=The National Academies|date=2012|lire en ligne=https://nap.nationalacademies.org/resource/13389/sea-level-rise-brief-final.pdf|format=pdf}}.</ref>.

=== Cas des polders ===
Les zones de [[polder]] comptent parmi les plus vulnérables. Dans certains cas (Pays-Bas), des polders sont rendus à la mer ou vont l'être. En cas de recul des nappes d'eau douce, l'avancée d'un [[biseau salé]] sous une digue ou un cordon dunaire est possible. Les régions de polders et de marais sont particulièrement exposées car leur altitude est très voisine du niveau moyen de la mer. Si l’augmentation de la profondeur d'eau à l’extérieur des digues n’est pas compensée par une sédimentation équivalente celle-ci provoque une diminution de la [[réfraction]] des vagues, ce qui entraîne une énergie plus grande libérée sur le littoral et une vulnérabilité accrue des ouvrages de défense contre la mer. Par ailleurs, une plus grande profondeur peut entraîner une modification de direction des courants marins, ce qui soumet le tapis végétal à une plus longue durée de submersion et à une salinité plus élevée, causant son appauvrissement<ref>Verger F. (2000), ''Les risques liés à l'élévation du niveau de lamer dans les marais maritimes et les polders'', Actes du Colloque d’Arles « Le changement climatique et les espaces côtiers - L’élévation du niveau de la mer : risques et réponses », {{p.|21-23}}.</ref>. 

En plein essor depuis les {{nobr|années 1980}}, de nouvelles formes de gestion du littoral axées sur la dépoldérisation développent une politique défensive face à la mer. Ce mouvement consiste à rendre à la mer les étendues de terre qui avaient été gagnées sur l’eau. La dépoldérisation permet de se défendre contre la mer sans dommages environnementaux et participe même à reconstituer des milieux naturels. Dépoldériser entraîne une modification du milieu par resalinisation de celui-ci et permet la reconstitution d’un écosystème maritime composé de [[slikke]] (vasière) et de [[schorre]] (pré salé). Sa végétation [[halophile]] dense et épaisse est un frein à la pénétration de la mer puisqu’elle contribue à l’accumulation des sédiments<ref>Bawedin V. (2013), ''L'acceptation de l'élément marin dans la gestion du trait de côte: une nouvelle gouvernance face au risque de submersion?'', Annales de géographie 4, {{n°|692}}, {{p.|429-430}}.</ref>.

Les aménagements humains pour protéger l'habitat de la mer influent sur les prix immobiliers et le consentement à payer ; ainsi, dans une étude concernant les localités côtières du [[Schleswig-Holstein]] en [[Allemagne]], les prix des loyers semblent évoluer selon le niveau de sécurité ressenti lié à la présence de digues<ref>Jacqueline M. Hamilton, Analysis, ''Coastal landscape and the hedonic price of accommodation'' ; Ecological Economics Volume 62, Issues 3-4, 15 May 2007, Pages 594-602 doi:10.1016/j.ecolecon.2006.08.001 ([http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092180090600379X Résumé])</ref>.

=== Cas des îles ===
[[Fichier :Baa atoll islands.JPG|thumb|L'atoll de [[Baa (atoll)|Baa]] aux [[Maldives]].|alt=vue aérienne d'un atoll, illustrant l'altitude minime des îles.]]
Le GIEC suggère dans un rapport de 2006 que les [[Delta (hydrologie)|delta]]s et les petits États insulaires constitués d'îles basses pourraient être particulièrement vulnérables à la montée des mers<ref>{{en}} German Advisory Council on Global Change, ''The Future Oceans – Warming up, Rising High, Turning Sour'', Berlin, 2006 {{ISBN|3-936191-14-X}} {{lire en ligne|lien=http://www.wbgu.de/wbgu_sn2006_en.pdf}}.</ref>.  

Dans les années 2000, la perte d'une partie des terres des nations insulaires des [[Tuvalu]] et du [[Vanuatu]] a d'abord été attribuée à tort par certains articles de presse à la seule montée des mers, mais des articles scientifiques publiés par la suite suggèrent que cette perte résulte de l'érosion induite par la série de cyclones Gavin, Hina et Keli de 1997<ref>{{article|langue=en|prénom1=Michael J.|nom1=Field|titre=Sea Levels Are Rising|périodique=Pacific Magazine|mois=12|année=2001|url=http://www.pacificislands.cc/pm122001/pmdefault.php?urlarticleid=0009|consulté le=19 déc. 2005}}. Les îles en question n'étaient pas peuplées. </ref>{{,}}<ref>{{article|langue=en|prénom1=Mark|nom1=Levine|titre=Tuvalu Toodle-oo|périodique=Outside Magazine|mois=12|année=2002|url=http://outside.away.com/outside/features/200212/200212_tuvalu_1.html|consulté le=19 déc. 2005}}.</ref> et que l'élévation du niveau de la mer se combine avec des phénomènes tectoniques complexes<ref>{{Article|prénom1=Patricia|nom1=Siméoni|prénom2=Valérie|nom2=Ballu|titre=Le mythe des premiers réfugiés climatiques : mouvements de populations et changements environnementaux aux îles Torrès (Vanouatou, Mélanésie):|périodique=Annales de géographie|volume=n° 685|numéro=3|date=2012-06-01|issn=0003-4010|doi=10.3917/ag.685.0219|lire en ligne=https://www.cairn.info/revue-annales-de-geographie-2012-3-page-219.htm?ref=doi|consulté le=2023-02-24|pages=219–241}}</ref>.  

À ce jour, les changements de niveau marin n'ont pas encore causé de graves pertes environnementales, humanitaires ou économiques dans les États insulaires. Une étude scientifique publiée en 2017 et portant sur plusieurs centaines d'atolls ne trouve pas de lien entre élévation du niveau de la mer et disparition des îles basses sur une période de {{nobr|50 ans}}. Selon les archipels, entre 19 % et 39 % voient leur surface augmenter, et entre 8 % et 18 % voient leur surface diminuer. Les îles dont la superficie régresse sont souvent les plus anthropisées, comme c'est le cas aux [[Maldives]], l'archipel le plus touché. Construction de digues qui bloquent les flux de sédiments, remblayages sur le littoral, extraction de sable, contrecarrent l'adaptation naturelle des îles au niveau marin<ref>{{Article|langue=fr|prénom1=Virginie|nom1=Duvat|lien auteur1=Virginie Duvat|titre=Les atolls sont-ils menacés de disparaître ?|périodique=CNRS L'océan a découvert|pages=226|date=2017-09-01|lire en ligne=https://hal.science/hal-01677138|consulté le=2023-02-24}}</ref>. 

Pour éviter un afflux supplémentaire de [[réfugié écologique|réfugiés climatiques]], diverses options ont été proposées pour aider les nations insulaires à s'adapter à l'élévation du niveau marin et à des tempêtes plus fréquentes ou plus graves<ref>{{lien web|langue=en| url=https://research.fit.edu/media/site-specific/researchfitedu/coast-climate-adaptation-library/asia-amp-indian-ocean/indian-ocean-islands/Titus.-1989.-Maldives-Policy-Implications-of-SLR.pdf | titre=Policy Implications of Sea Level Rise: The Case of the Maldives| série=Proceedings of the Small Island States Conference on Sea Level Rise. November 14-18, 1989. Male, Republic of Maldives. Edited by Hussein Shihab | consulté le=12 janvier 2007 }}.</ref>. 

=== Intrusion d'eau salée dans les aquifères côtiers ===
Certains [[aquifère]]s côtiers communiquent avec l'océan, ce qui est matérialisé par l'existence d'[[Exsurgence#Sources ou exsurgences marines|exsurgences sous-marines]]. Lorsque le niveau de l'aquifère baisse, notamment par surexploitation, des intrusions d'eau de mer peuvent se produire, augmentant la [[salinité]] de l'aquifère et rendant potentiellement son eau inutilisable pour la consommation humaine ou l'agriculture. L'élévation du niveau de la mer augmente ce risque. Il est mal connu et doit être évalué au cas par cas. C'est une menace sérieuse car ce phénomène peut concerner les aquifères qui alimentent en eau douce des régions côtières très peuplées<ref>{{Article |langue=en |prénom1=J. |nom1=Klassen |prénom2=D.M. |nom2=Allen |titre=Assessing the risk of saltwater intrusion in coastal aquifers |périodique=Journal of Hydrology |volume=551 |date=2017-08 |doi=10.1016/j.jhydrol.2017.02.044 |lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0022169417301233 |consulté le=2020-10-11 |pages=730–745 }}.</ref>.

=== Patrimoine culturel ===
{{article connexe|Patrimoine culturel}}

Dans un scénario de réchauffement limité à {{Unité|2|degrés Celsius}}, {{Unité|110 sites}} inscrits au [[patrimoine mondial]] de l'[[UNESCO]] sont menacés (de submersion et/ou d'érosion accélérée) à l'échéance de deux millénaires. Ce chiffre passe à 139 pour {{Unité|3|degrés}} de réchauffement, et à 148 pour {{Unité|4|degrés}}<ref name=Marzeion>{{Article|langue=en|prénom1=Ben |nom1=Marzeion |prénom2=Anders |nom2=Levermann |titre=Loss of cultural world heritage and currently inhabited places to sea-level rise |périodique=Environmental Research Letters |volume=9 |numéro=3 |date=2014-03-01 |issn=1748-9326 |doi=10.1088/1748-9326/9/3/034001 |lire en ligne=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/9/3/034001 |consulté le=2021-03-14 |pages=034001 }}.</ref>. Parmi les sites menacés, on recense les centres historiques de villes comme [[Saint-Pétersbourg]], [[Ayutthaya]], [[La Valette]], et [[Venise]]<ref name=":0" /> ; des sites archéologiques, comme ceux de [[Carthage]] ou [[Byblos]], des ensembles emblématiques, comme le [[Béguinage de Bruges]] et la [[Casbah d'Alger]], et des monuments, comme la [[statue de la Liberté]] ou la [[basilique patriarcale d'Aquilée]]<ref name=Marzeion/>.

=== Conséquences sociales : migrations et conflits ===

Les populations exposées à une élévation du niveau de la mer qui submergerait les côtes habitées sont obligées de migrer pour échapper à leur position vulnérable. Au [[Bangladesh]], deux types de migrations peuvent être mises en évidence : premièrement, la migration interne qui pousse les habitants ruraux à se déplacer vers la région urbaine et, deuxièmement, la migration internationale qui a surtout lieu vers l'[[Inde]]<ref>{{Article |prénom=Alice |nom=Poncelet |titre=Bangladesh, un pays fait de catastrophes |périodique=Hommes & Migrations |volume=1284 |année=2010 |pages=16-27 |doi=10.4000/hommesmigrations.1235}}, {{p.|20}}</ref>. ''The State of Environmental Migration 2011'' a publié un tableau concernant la présence des migrants bangladais dans différents États indiens<ref name=":0">Gemenne F., Brucker P., Ionescoi D. (ed.) (2012), ''The State of Environmental Migration 2011'', Institute for Sustainable Development International Relations (IDDRI) et International Organization for Migration (IOM), {{p.|61}}.</ref> :
{|
|
'''États'''
|
Bengale-Occidental
|
Assam
|
Bihar
|
Delhi
|
Tripura
|
Rajasthan
|
Maharashtra
|-
|
'''Nombres en millions'''
|
5,4
|
4
|
0,5
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1,5
|
0,8
|
0,5
|
0,5
|}

Au [[Nigeria]], la migration de la population se limite au déplacement interne, population composée de personnes déplacées à l’intérieur de leur propre pays qui ont été forcées à fuir leur lieu de résidence habituel, notamment en raison de catastrophes naturelles<ref>Définition officielle de l'UNHCR.</ref>. Mais le changement climatique est vécu de manière très différente selon les régions et les catégories sociales concernées, car la vulnérabilité à l’égard de l’environnement est le résultat des facteurs socio-économiques et géographiques spécifiques qui façonnent chaque société<ref>{{article |prénom1=Étienne |nom1=Piguet |prénom2=Antoine |nom2=Pécoud |prénom3=Paul |nom3=de Guchteneire |année=2011 |titre=Changements climatiques et migrations : quels risques, quelles politiques ? |périodique=L'Information géographique |numéro=4 |volume=75 |pages=86-109 |doi=10.3917/lig.754.0086  |url=https://www.cairn.info/revue-l-information-geographique-2011-4-page-86.htm }}  {{p.|103}}.</ref>. C’est ainsi que certains pays, pourtant très exposés à l’élévation de la mer, parviennent à développer des programmes et infrastructures de défense efficaces face à cette menace. Se situant dans la partie du monde où les ressources financières sont les plus élevées, les Pays-Bas ont développé depuis la fin du {{s-|XX|e}} différentes techniques de protection devant cet enjeu climatique majeur. Aujourd’hui, la population néerlandaise n’est plus en permanence directement menacée par les inondations susceptibles de provoquer des migrations<ref>{{Ouvrage|prénom1=Samuel David|nom1=Brody|prénom2=Yoonjeong|nom2=Lee|prénom3=Baukje Bee|nom3=Kothuis|titre=Coastal flood risk reduction : the Netherlands and the U.S. Upper Texas coast|éditeur=Elsevier|date=2022|isbn=978-0-323-85252-4|isbn2=0-323-85252-1|oclc=1313386915|lire en ligne=https://www.worldcat.org/oclc/1313386915|consulté le=2023-02-15}}.</ref>.

Le phénomène des migrations climatiques est susceptible de causer des conflits dans des régions déjà instables de la planète. Ainsi, au Bangladesh, des conflits externes ont explosé à cause de la migration élevée vers l'Inde qui aggrave la concurrence pour l’accaparement de ressources déjà rares. Cette concurrence entraîne le déclenchement de tensions ethniques à la frontière et à l’intérieur du pays<ref>{{Article |prénom1=Alfonso |nom1=Giordano |prénom2=Antonietta |nom2=Pagano |prénom3=Esther |nom3=Baron |année=2013 |titre=Bangladesh à risque entre vulnérabilité et migrations climatiques |périodique=Outre-Terre |numéro=1-2 |volume=35-36 |pages=99-110 |doi=10.3917/oute.035.0099 |url=https://www.cairn.info/revue-outre-terre4-2013-1-page-99.htm }}, {{p.|110}}.</ref>.

== Adaptations et contre-mesures ==
[[Fichier:Responses to Sea Level Rise.svg|vignette|redresse=1.4|Stratégies d'adaptation aux changements climatiques pour diminuer les risques face à l'élévation du niveau marin pour les communautés côtières : ➀ pas de réponse ; ② protection avancée ; ③ ajustement ; ④ avancée ; ⑤ [[Relocalisation des activités et des biens|retrait]] ; ⑥ [[Adaptation fondée sur les écosystèmes|adaptation basée sur les écosystèmes]]<ref>Oppenheimer, M., B.C. Glavovic , J. Hinkel, R. van de Wal, A.K. Magnan, A. Abd-Elgawad, R. Cai, M. Cifuentes-Jara, R.M.  DeConto, T. Ghosh, J. Hay, F. Isla, B. Marzeion, B. Meyssignac, & Z. Sebesvari : [https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/3/2019/11/08_SROCC_Ch04_FINAL.pdf Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities], in ''[[Rapport spécial sur l'océan et la cryosphère dans le contexte du changement climatique|IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate]]'' [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama, N.M. Weyer (eds.).],  2019, p. 186</ref>.]]
=== Cartographie des zones touchées selon le niveau ===
[[File:6m Sea Level Rise.jpg|thumb|upright=1.25|Carte des territoires menacés en cas d'élévation de la mer de {{unité|6|m}}.|alt=carte du monde, montrant que les zones à risque sont concentrées en Asie du sud-est et en Europe du nord.]]
La montée de la mer aura des effets différents et ne se fera pas à la même vitesse partout. De plus, au fur et à mesure de la submersion, l'érosion ou l'apparition de nouveaux [[Dune|cordons dunaires]] pourront modifier le trait de côte. Cartographier le futur trait de côte et son évolution relève encore du domaine de la [[prospective]] et de ses incertitudes<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Beatriz|nom1=Azevedo de Almeida|prénom2=Ali|nom2=Mostafavi|titre=Resilience of Infrastructure Systems to Sea-Level Rise in Coastal Areas: Impacts, Adaptation Measures, and Implementation Challenges|périodique=Sustainability|volume=8|numéro=11|date=2016-11-01|issn=2071-1050|doi=10.3390/su8111115|lire en ligne=http://www.mdpi.com/2071-1050/8/11/1115|consulté le=2023-02-19|pages=1115}}.</ref>.

Enfin, de nombreuses méthodes et représentations visuelles du risque de submersion existent à ce jour<ref>{{Article|langue=en|auteur1=John Kostelnick, Dave Mcdermott, Rex J. Rowley|titre=Cartographic Methods for Visualizing Sea level Rise|périodique=/|date=2009|lire en ligne=https://www.researchgate.net/publication/228864866_CARTOGRAPHIC_METHODS_FOR_VISUALIZING_SEA_LEVEL_RISE}}.</ref> et leur précision dépend de celle du modèle numérique de terrain, mais pas uniquement, il faut également tenir compte des rééquilibrages eustatiques et isostatiques. Il existe des sites calculant en ligne dans le monde les zones submergées en fonction la hauteur de la mer selon le MNT ([[modèle numérique de terrain]])<ref>[http://flood.firetree.net/ «Flood Maps», ''Filter Tree.net'']</ref>.

Néanmoins, les cartes basées simplement sur l'altitude (supposant, par exemple, que, avec deux mètres d'élévation de la mer, les terrains situés à moins de deux mètres d'altitude seront inondés) constituent une base illustrative, mais ne suffisent pas à évaluer précisément les risques. L'évaluation du risque d'inondation est beaucoup plus compliquée, car elle doit prendre en compte non pas la moyenne, mais le maximum possible du niveau de la mer (tenant compte des effets périodiques régionaux, du risque d'onde de tempête, etc.), la subsidence, et l'érosion ou la [[sédimentation]] du littoral. Une cartographie précise des zones à risques est un préalable à l'établissement de politiques d'adaptation<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Philippe |nom1=Marbaix |prénom2=Robert J. |nom2=Nicholls |titre=Accurately Determining the Risks of Rising Sea Level |périodique=Eos, Transactions American Geophysical Union |volume=88 |numéro=43 |date=2007-10-23 |issn=0096-3941 |doi=10.1029/2007EO430002 |lire en ligne=http://doi.wiley.com/10.1029/2007EO430002 |consulté le=2021-07-04 |pages=441 }}.</ref>.

=== Mesures d'adaptation ===
{{article connexe|Adaptation au changement climatique|Politiques d'adaptation face à la montée des eaux dans les États insulaires formés d'atolls}}

En matière de politique d'urbanisme et d'infrastructure, on distingue au moins trois types de politiques d'adaptation : défense, accommodation et retraite. La ''défense'' consiste à lutter contre le retrait du trait de côte, par exemple, en construisant des [[Digue|digues]]. L’''accommodation'' revient à accepter certaines conséquences de l'élévation du niveau de la mer, par exemple, en adaptant les bâtiments et les infrastructures pour supporter sans trop de dommages des inondations lors des ondes de tempête. La ''retraite'' est le fait d'abandonner des zones vouées à l'inondation<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Hanz D. |nom1=Niemeyer |prénom2=Cordula |nom2=Berkenbrink |prénom3=Anne |nom3=Ritzmann |prénom4=Heiko |nom4=Knaack |titre=Evaluation of Coastal Protection Strategies in Respect of Climate Change Impacts |périodique=Die Küste, 81 Modelling |numéro=81 |date=2014 |lire en ligne=http://henry.baw.de/handle/20.500.11970/101715 |consulté le=2021-06-19 |pages=565–577 }}.</ref>.

Le GIEC ajoute deux autres catégories : l'''avance'', qui consiste à gagner des territoires sur la mer, et l’''adaptation'' basée sur les écosystèmes, qui consiste à restaurer ou à développer des écosystèmes (comme les récifs coralliens) capables de fournir une protection<ref name=":IPCC2019_SROCC_Ch04"/>.

==== Politiques déjà adoptées en matière d'urbanisme ====
Plusieurs pays (ou juridictions) ont adopté des politiques en matière d'urbanisme et d'infrastructure qui prennent en compte l'élévation du niveau de la mer.
* L'[[Union européenne]] a produit une directive<ref>[http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2007:288:0027:0034:FR:PDF Télécharger] la directive 2007/60/CE du 23 octobre 2007 ''relative à l’évaluation et à la gestion des risques d’inondation''(« ''considérant'' » {{numéro|10}}, et paragraphe 1 de l'article 2)</ref> sur les inondations, incluant la préparation à l'aléa de submersion marine (« ''inondations par la mer des zones côtières'' »).
* En [[Nouvelle-Zélande]], depuis 2010, toutes les nouvelles constructions doivent prendre en compte une élévation du niveau de la mer prévisible évaluée à un mètre<ref>{{Lien web |langue=en-GB |titre=Adapting to sea-level rise |url=https://environment.govt.nz/what-government-is-doing/areas-of-work/climate-change/adapting-to-climate-change/adapting-to-sea-level-rise/ |site=Ministry for the Environment |date=2021-04-07 |consulté le=2021-06-14}}.</ref>.
* La [[Floride]] a adopté en 2021 une loi rendant obligatoire la prise en compte de l'élévation du niveau de la mer prévue à l'échéance de {{nobr|50 ans}}, pour tout projet de construction côtière à financement public<ref>{{Lien web |langue=en-US |titre=New Florida law will require sea level studies for coastal construction projects |url=https://www.iccsafe.org/building-safety-journal/bsj-hits/new-florida-law-will-require-sea-level-studies-for-coastal-construction-projects/ |site=ICC |consulté le=2023-02-05}}.</ref>.

==== Protection du trait de côte ====
[[Fichier:Waterway_opspuiten_zandsuppletie_355907s.jpg|thumb|right|[[Sable de reconstitution]] ajouté à une plage aux Pays-Bas.|alt=photo depuis une plage, un navire passe près de la plage en projetant du sable.]]
Les risques de submersion marine liés aux [[onde de tempête|ondes de tempête]], risques accrus par l'élévation du niveau de la mer, font l'objet de mesures de prévention de plusieurs ordres. On peut regrouper les aménagements destinés à prévenir ce risque en trois catégories<ref>{{Article |langue=en |prénom1=E. |nom1=Slobbe |prénom2=H. J. |nom2=Vriend |prénom3=S. |nom3=Aarninkhof |prénom4=K. |nom4=Lulofs |titre=Building with Nature: in search of resilient storm surge protection strategies |périodique=Natural Hazards |volume=65 |numéro=1 |date=2013-01 |issn=0921-030X |issn2=1573-0840 |doi=10.1007/s11069-012-0342-y |lire en ligne=http://link.springer.com/10.1007/s11069-012-0342-y |consulté le=2021-06-05 |pages=947–966 }}.</ref> :
* les travaux « en dur » : barrages, digues etc., qui représentent une [[Artificialisation du littoral|artificialisation]] supplémentaire du littoral ;
* la [[Sable de reconstitution|reconstruction]] localisée pour empêcher le recul du trait de côte ;
* la méthode du [[moteur de sable]], expérimentée aux Pays-Bas, qui consiste à laisser les courants distribuer le sable.

Les abords de [[Cotonou]], au [[Bénin]], ont fait l'objet d'une expérience réussie de protection du littoral. La construction de digues en épis a permis de réduire l'énergie des vagues. La déposition de sable est redevenue supérieure à l'érosion, et la plage, qui reculait très rapidement, progresse à nouveau<ref>{{Article |langue=fr |titre=Au Bénin, la lutte contre l’érosion maritime marque des points |périodique=Le Monde.fr |date=2021-07-06 |lire en ligne=https://www.lemonde.fr/afrique/article/2021/07/06/au-benin-la-lutte-contre-l-erosion-maritime-marque-des-points_6087243_3212.html |consulté le=2021-07-06 }}.</ref>.

==== Politiques de retrait ====
[[Fichier:Le Signal - Soulac-sur-Mer - 2017.jpg|thumb|right|Immeuble [[Le Signal (immeuble)|« le Signal »]] à [[Soulac-sur-Mer]] en France, détruit en 2023 car menacé par l'érosion côtière<ref>{{Article|langue=fr|titre=L’immeuble Signal, en Gironde, connaît ses dernières heures|périodique=Le Monde.fr|date=2023-02-03|lire en ligne=https://www.lemonde.fr/m-le-mag/article/2023/02/03/il-y-avait-une-dune-une-longue-plage-encore-un-peu-de-sable-et-l-ocean-en-gironde-les-dernieres-heures-de-l-immeuble-signal_6160334_4500055.html|consulté le=2023-02-05}}.</ref>.|alt=vue d'un immeuble assez délabré sur le bord des plages.]]

Le retrait consiste à abandonner des territoires voués à l'inondation. Ce choix représente de considérables difficultés humaines et politiques, puisqu'il revient à organiser l'abandon par les habitants de leur milieu de vie<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Laurie Goering, Elijah |nom1=Clarke |titre=Analysis: As seas rise, coastal communities face hard choices over 'managed retreat' |périodique=Reuters |date=2021-06-22 |lire en ligne=https://www.reuters.com/article/us-climate-change-adaptation-migration-a-idUSKCN2DY294 |consulté le=2021-07-26 }}.</ref>. Il existe aussi de complexes questions juridiques. Dans quasiment tous les systèmes juridiques, les sols situés sous la mer échappent à la [[propriété privée]] : ainsi les propriétaires fonciers des zones submergées sont exposés à voir leur propriété disparaître purement et simplement, sans compensation. En pratique cependant, le phénomène étant progressif et prévisible, les propriétés concernées devraient voir leur valeur se déprécier graduellement<ref>{{Article |langue=en |prénom1=J. Peter |nom1=Byrne |titre=The Cathedral Engulfed: Sea-Level Rise, Property Rights, and Time |numéro=ID 2175135 |périodique=Social Science Research Network |date=2012 |lire en ligne=https://papers.ssrn.com/abstract=2175135 |consulté le=2021-07-26 }}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en-US |titre=Abandoning structures to rising sea levels, what are the legal issues and solutions? - Environmental & Energy Law Program |url=https://eelp.law.harvard.edu/2020/11/abandoning-structures-to-rising-seas/ |site=Harvard Law School |date=2020-11-03 |consulté le=2021-07-26}}.</ref>.

L'[[Isle à Jean Charles]], une île au large de la [[Louisiane]], a fait l'objet d'une telle stratégie. L'île est vouée à la disparition, une forte érosion locale accélérant l'effet de l'élévation du niveau de la mer. La petite communauté d'origine [[Autochtones d'Amérique|amérindienne]] qui l'habitait s'est vu proposer en 2016 une relocalisation vers une zone à l'intérieur des côtes, avec un financement fédéral. Cette opération, première du genre, a été beaucoup étudiée comme cas d'école<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Jessica R. Z. |nom1=Simms |prénom2=Helen L. |nom2=Waller |prénom3=Chris |nom3=Brunet |prénom4=Pamela |nom4=Jenkins |titre=The long goodbye on a disappearing, ancestral island: a just retreat from Isle de Jean Charles |périodique=Journal of Environmental Studies and Sciences |date=2021-05-13 |issn=2190-6491 |pmid=34002120 |pmcid=PMC8116065 |doi=10.1007/s13412-021-00682-5 |lire en ligne=https://doi.org/10.1007/s13412-021-00682-5 |consulté le=2021-07-25 }}.</ref>.

=== Propositions de géoingénierie ===
Différentes propositions ont été formulées en matière de géoingénierie : d'une part, celles visant à ralentir, de façon générale, le réchauffement climatique, d'autre part, celles visant à agir plus spécifiquement sur le niveau de la mer, par exemple en freinant la perte de masse des glaciers<ref name=Moore/>.

==== Géoingénierie climatique ====
{{article détaillé|Géoingénierie}}

De nombreuses idées visant à freiner le réchauffement climatique par une intervention humaine ont été proposées : ensemencement des océans, action sur l'albédo, réflecteurs solaires en orbite, [[aérosol]]s, etc. Pour compenser l'effet climatique d'un doublement du taux de {{CO2}} atmosphérique, il faudrait réduire de {{unité|4|W||m|-2}} le [[forçage radiatif]]<ref name=Moore>{{Article |langue=en |prénom1=J. C. |nom1=Moore |prénom2=S. |nom2=Jevrejeva |prénom3=A. |nom3=Grinsted |titre=Efficacy of geoengineering to limit 21st century sea-level rise |périodique=Proceedings of the National Academy of Sciences |volume=107 |numéro=36 |date=2010-09-07 |issn=0027-8424 |issn2=1091-6490 |pmid=20798055 |pmcid=PMC2936649 |doi=10.1073/pnas.1008153107 |lire en ligne=http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1008153107 |consulté le=2021-06-13 |pages=15699–15703 }}.</ref>.

Un moyen d'obtenir ce résultat serait l'injection de [[sulfate]]s, sous forme [[aérosol]], dans la [[stratosphère]] : c'est le processus qui est à l'origine de l'[[hiver volcanique]] suivant les plus importantes [[éruption plinienne|éruptions pliniennes]]. Les aérosols de sulfates ont une durée de vie assez courte, ils devraient donc être renouvelés en permanence. Pour obtenir le chiffre de {{unité|4|W||m|-2}}, il faudrait relâcher dans la stratosphère 10 à {{Unité|20 millions}} de tonnes de sulfates par an (soit l'équivalent de l'[[Pinatubo#Éruption_de_1991|éruption du Pinatubo en 1991]] tous les 1 à {{Unité|2 ans}}). Dans un scénario de réchauffement climatique modéré ([[Scénario RCP|RCP4.5]]), un tel largage de sulfates pourrait quasiment arrêter l'élévation du niveau de la mer. En revanche, dans un scénario de très fort réchauffement (RCP8.5), il n'offre qu'un délai, de l'ordre de {{Unité|80 ans}}<ref name=Moore/>. D'autres études ont néanmoins pointé un effet contre-productif possible : réduire artificiellement l'ensoleillement diminue l'évaporation et donc les précipitations. En plus d'augmenter la fréquence des sécheresses, cela pourrait freiner l'accumulation de glace sur les inlandsis<ref name=Fasullo/>.

Une autre proposition consiste à déployer des miroirs en orbite, afin de réduire le rayonnement solaire atteignant la Terre. Pour obtenir le même chiffre de {{Unité|4|W||m|-2}}, il faudrait mettre sur orbite environ {{Unité|20 millions}} de tonnes<ref name=Moore/>. Les démarches de [[reboisement]], même si elles ont des effets positifs sur d'autres critères, ne semblent pas en mesure de ralentir sensiblement l'élévation du niveau de la mer<ref name=Moore/>.

==== Action sur les glaciers ====
Partant du constat qu'une partie importante de l'élévation du niveau de la mer prévue dans les prochaines décennies vient d'un petit nombre de champs de glace bien localisés, plusieurs auteurs ont proposé d'entreprendre des travaux à grande échelle pour ralentir leur fissuration et leur glissement vers la mer, et pour stabiliser ou augmenter leur masse<ref name=Lockley/>.

Une famille de propositions se base sur l'idée d'augmenter l'[[albédo]] de la surface de la [[neige]] ou de la glace, afin de ralentir sa fonte, et de permettre éventuellement une accumulation d'une année sur l'autre. Une petite expérimentation a été menée sur un lac du [[Minnesota]] en 2016 : la fonte de la couche de glace a été ralentie par l'utilisation de microbilles de verre<ref>{{Article |langue=en |prénom1=L. |nom1=Field |prénom2=D. |nom2=Ivanova |prénom3=S. |nom3=Bhattacharyya |prénom4=V. |nom4=Mlaker |titre=Increasing Arctic Sea Ice Albedo Using Localized Reversible Geoengineering |périodique=Earth's Future |volume=6 |numéro=6 |date=2018-06 |issn=2328-4277 |issn2=2328-4277 |doi=10.1029/2018EF000820 |lire en ligne=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2018EF000820 |consulté le=2021-02-23 |pages=882–901 }}.</ref>. Dans les [[Alpes]] [[italie]]nnes, des bâches blanches sont installées chaque été depuis 2008 sur le [[Adamello-Presanella|glacier de Presena]], à la fois pour augmenter l'albédo et pour réduire les échanges thermiques avec l'air ambiant<ref name=emballe/>. Il a aussi été proposé de retirer la surface « sale » (débris naturel ou pollution) de certains glaciers (éventuellement pour en faire des talus freinant l'érosion éolienne), ou de la recouvrir d'une couche de neige artificielle, là aussi pour augmenter l'albedo et ralentir la fonte<ref name=Lockley/>.

Une autre piste proposée est d'appliquer le principe d'[[ensemencement des nuages]] l'hiver au-dessus des zones les plus froides du Groenland et de l'Antarctique, afin d'y augmenter les précipitations et donc l'accumulation de glace, renforçant certains glaciers<ref name=Lockley/>. Diverses solutions ont été proposées pour freiner mécaniquement le glissement des glaciers vers la mer : construction d'ancrages en béton, utilisation de chaînes ou de câbles d'acier, murs s'opposant au [[Vêlage (glaciologie)|vêlage]]<ref name=DeConto/>.

Enfin, d'autres propositions consistent à cibler la couche d'eau liquide séparant les glaciers des substrats rocheux (qui permet le glissement des glaciers vers la mer), par exemple, en pompant l'eau via un forage, ou en la réfrigérant sur place<ref name=Lockley/>.

==== Autres propositions ====
Le [[Sahara]] présente plusieurs régions [[Dépression (géographie)|sous le niveau de la mer]], dont la plus importante, de loin, est la [[dépression de Qattara]], dont le point bas est à {{unité|-133|m}}. Construire un canal pour remplir certaines de ces dépressions d'eau de mer est un projet proposé depuis des décennies, principalement pour humidifier le climat local et produire de l'[[énergie marémotrice]]. Ce serait aussi un moyen d'agir sur le niveau de la mer, mais très limité : la dépression de Qattara stockerait {{unité|1340|km|3}} d'eau, avec un abaissement du niveau de la mer de l'ordre de {{unité|3|mm}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Mohamed E. |nom1=Hereher |titre=Capacity assessment of the Qattara Depression: Egypt as a sink for the global sea level rise |périodique=Geocarto International |date=2014-10-15 |issn=1010-6049 |issn2=1752-0762 |doi=10.1080/10106049.2014.966159 |lire en ligne=http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10106049.2014.966159 |consulté le=2021-02-23 |pages=1–9 }}.</ref>. La régression de la mer Caspienne a fait l'objet de propositions spécifiques, notamment celle visant à détourner une partie de l'eau du [[Don (fleuve)|Don]] vers la [[Volga]] (et donc la mer Caspienne)<ref>{{Lien web |langue=en |titre=The Growing Need to Reverse Declining Caspian Sea Levels |url=https://www.maritime-executive.com/editorials/the-growing-need-to-reverse-declining-caspian-sea-levels |site=The Maritime Executive |consulté le=2021-03-04}}.</ref>. 

Il a aussi été proposé d'appliquer la [[séquestration du dioxyde de carbone]] dans des zones côtières touchées par la subsidence. Ce procédé aurait à la fois un rôle global (réduire les émissions de {{CO2}} par le stockage souterrain) et un rôle local : annuler ou renverser la subsidence du sol. La [[lagune de Venise]] est une cible potentielle<ref>{{Article |langue=en |prénom1=A. |nom1=Comerlati |titre=Fluid-Dynamic and Geomechanical Effects of CO2 Sequestration below the Venice Lagoon |périodique=Environmental and Engineering Geoscience |volume=12 |numéro=3 |date=2006-01-01 |issn=1078-7275 |doi=10.2113/gseegeosci.12.3.211 |lire en ligne=https://pubs.geoscienceworld.org/eeg/article/12/3/211-226/136757 |consulté le=2021-06-20 |pages=211–226 }}.</ref>.

== Notes et références ==
{{Traduction/Référence|en|Sea level rise|122346465|type=note}}

=== Notes ===
{{références|groupe=alpha}}

=== Références ===
{{Références|références=
<ref name=":3">{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Intergovernmental Panel on Climate Change,|nom1=publisher.|titre=Special report on the ocean and cryosphere in a changing climate|éditeur=|année=2019|passage=TS.4 : observations|isbn=|lire en ligne=https://www.ipcc.ch/srocc/chapter/technical-summary/TS.4|consulté le=2021-02-16|partie=Technical Summary}}.</ref>
<ref name=DeConto>{{Article |langue=en |prénom1=Robert M. |nom1=DeConto |prénom2=David |nom2=Pollard |titre=Contribution of Antarctica to past and future sea-level rise |périodique=Nature |volume=531 |numéro=7596 |date=2016-03 |issn=0028-0836 |issn2=1476-4687 |doi=10.1038/nature17145 |lire en ligne=http://www.nature.com/articles/nature17145 |consulté le=2021-02-23 |pages=591–597 }}.</ref>
<ref name="29mars2012_Pierre_DESCHAMPS">{{Article|langue=en|auteur1=Pierre Deschamps |auteur2=Nicolas Durand |auteur3=Edouard Bard |auteur4=Bruno Hamelin |auteur5=Gilbert Camoin |auteur6=Alexander Thomas |auteur7=Gideon Henderson |auteur8=Jun'ichi Okuno |auteur9=Yusuke Yokoyama|titre=Ice-sheet collapse and sea-level rise at the Bølling warming 14,600 years ago |périodique=Nature |jour=29 |mois=3 |année=2012 |volume=483 |pages=559–564 |doi=10.1038/nature10902 |pmid=22460900 |s2cid=205228012}}.</ref>
<ref name=emballe>{{Lien web |langue=fr|titre=Alpes italiennes : un glacier "emballé" pour le protéger du réchauffement |url=https://www.sudouest.fr/2020/06/21/alpes-italiennes-un-glacier-emballe-pour-le-proteger-du-rechauffement-7584066-10618.php |site=SudOuest.fr |consulté le=2021-02-23}}.</ref>
<ref name=Fasullo>{{Article |langue=en |prénom1=John T. |nom1=Fasullo |prénom2=Simone |nom2=Tilmes |prénom3=Jadwiga H. |nom3=Richter |prénom4=Ben |nom4=Kravitz |titre=Persistent polar ocean warming in a strategically geoengineered climate |périodique=Nature Geoscience |volume=11 |numéro=12 |date=2018-12 |issn=1752-0894 |issn2=1752-0908 |doi=10.1038/s41561-018-0249-7 |lire en ligne=http://www.nature.com/articles/s41561-018-0249-7 |consulté le=2021-02-25 |pages=910–914 }}.</ref>
<ref name=Lockley>{{Article |langue=en |prénom1=Andrew |nom1=Lockley |prénom2=Michael |nom2=Wolovick |prénom3=Bowie |nom3=Keefer |prénom4=Rupert |nom4=Gladstone |titre=Glacier geoengineering to address sea-level rise: A geotechnical approach |périodique=Advances in Climate Change Research |volume=11 |numéro=4 |date=2020-12 |doi=10.1016/j.accre.2020.11.008 |lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1674927820300940 |consulté le=2021-02-23 |pages=401–414 }}.</ref>
<ref name=douglas>{{Chapitre|langue=en|prénom1=Bruce C.|nom1=Douglas|titre chapitre=Chapter 3 Sea level change in the era of the recording tide gauge|titre ouvrage=International Geophysics|volume=75|éditeur=Elsevier|date=2001|isbn=978-0-12-221345-8|doi=10.1016/s0074-6142(01)80006-1|lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0074614201800061|consulté le=2021-03-07|passage=37–64}}.</ref>
<ref name=Dodet>{{Article |prénom1=Guillaume |nom1=Dodet |prénom2=Xavier |nom2=Bertin |prénom3=Frédéric |nom3=Bouchette |prénom4=Médéric |nom4=Gravelle |titre=Characterization of Sea-level Variations Along the Metropolitan Coasts of France: Waves, Tides, Storm Surges and Long-term Changes |périodique=Journal of Coastal Research |volume=88 |numéro=sp1 |date=2019-12-11 |issn=0749-0208 |doi=10.2112/SI88-003.1 |lire en ligne=https://bioone.org/journals/journal-of-coastal-research/volume-88/issue-sp1/SI88-003.1/Characterization-of-Sea-level-Variations-Along-the-Metropolitan-Coasts-of/10.2112/SI88-003.1.full |consulté le=2021-03-05 |pages=10 }}.</ref>
<ref name=ChenTopex>{{Article|langue=en|prénom1=J. L. |nom1=Chen |prénom2=C. K. |nom2=Shum |prénom3=C. R. |nom3=Wilson |prénom4=D. P. |nom4=Chambers |titre=Seasonal sea level change from TOPEX/Poseidon observation and thermal contribution |périodique=Journal of Geodesy |volume=73 |numéro=12 |date=2000-02-03 |issn=0949-7714 |issn2=1432-1394 |doi=10.1007/s001900050002 |lire en ligne=http://link.springer.com/10.1007/s001900050002 |consulté le=2021-03-07 |pages=638–647 }}.</ref>
<ref name=Milly>{{Chapitre|langue=en|prénom1=P. C. D. Chris|nom1=Milly|prénom2=Anny|nom2=Cazenave|prénom3=James S.|nom3=Famiglietti|prénom4=Vivien|nom4=Gornitz|titre chapitre=Terrestrial Water-Storage Contributions to Sea-Level Rise and Variability|titre ouvrage=Understanding Sea-Level Rise and Variability|éditeur=Wiley-Blackwell|date=2010-07-05|isbn=978-1-4443-2327-6|doi=10.1002/9781444323276.ch8|lire en ligne=http://doi.wiley.com/10.1002/9781444323276.ch8|consulté le=2021-03-02|passage=226–255}}.</ref>
<ref name=":4">{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Intergovernmental Panel on Climate Change,|nom1=publisher.|titre=Special report on the ocean and cryosphere in a changing climate|éditeur=|année=2019|passage=TS.4.Projections, p 56|isbn=|lire en ligne=https://www.ipcc.ch/srocc/chapter/technical-summary/TS.4|consulté le=2021-02-25|partie=Technical Summary}}.</ref>
}}

== Annexes ==
=== Bibliographie ===
* Barroca B & Hubert G (2008) ''[http://developpementdurable.revues.org/7413 Urbaniser les zones inondables, est-ce concevable ?]'', Développement durable et territoires, Dossier 11 : Catastrophes et Territoires.
* Carling C. Hay, Eric Morrow, Robert E. Kopp & Jerry X (2015) Mitrovica (2015) [http://sciences.blogs.liberation.fr/files/niveau-marin-20%c3%a8me-si%c3%a8cle.pdf Probabilistic reanalysis of twentieth-century sea-level rise], Nature, Letter, mis en ligne le {{Date-|14 janvier 2015}} ; doi:10.1038/nature14093 PDF, 12 pages.
* Conseil général de Charente-Maritime (2007), ''Diagnostic des digues maçonnées « extérieures » de l’île de Ré'', Phase 5 : ''Hiérarchisation des risques liés à la rupture et/ou au dysfonctionnement des digues'', {{p.|29}}.
* Lauriane Paul (2011) ''[http://memoires.scd.univ-tours.fr/EPU_DA/2011PFE_PaulLauriane.pdf Définition des critères de l’acceptation du risque de submersion marine par la population ; Application sur l’île de Ré à la suite de la tempête Xynthia]'', projet de fin d'étude 2010-2011, sous la direction de Marc-André PHILIPPE, SCD, [[Université de Tours]], PDF, 75p.
* Ganier E. & Surville F. (2010), ''La tempête Xynthia face à l’histoire, submersion et tsunamis sur les littoraux français du Moyen Âge à nos jours ; L’exemple du littoral aunisien et de ses prolongements d’entre Loire et Gironde'', La Croît Vif, 174 p.
* Laurent Labeyrie (2015), ''Submersion. Comment gérer la montée du niveau des mers'', Éditions Odile Jacob, 176 p.
* OCDE (2019), ''Hausse du niveau des mers : Les approches des pays de l'OCDE face aux risques côtiers'', Éditions OCDE, Paris, https://doi.org/10.1787/9789264312999-fr. existe aussi en anglais ([http://www.oecd.org/fr/environnement/hausse-du-niveau-des-mers-9789264312999-fr.htm résumé]).

=== Législation ===
* {{Droit dérivé (UE)
| type acte     = directive
| origine       = Parlement et du Conseil
| titre         = relative à l’évaluation et à la gestion des risques d’inondation
| code naturel  = 2007/60/CE
| numero celex  = 32007L0060
| date adoption = 23 octobre 2007
| date publication jo = 6 novembre 2007
| page jo       = 27-34
| date entrée vigueur = 26 novembre 2007
| lien notice biblio = http://eur-lex.europa.eu/Notice.do?val=458545:cs&lang=fr&list=458545:cs,&pos=1&page=1&nbl=1&pgs=10
| lien texte    = http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2007:288:0027:0034:FR:PDF
| extrait       =
| id=2007/60/CE}}

=== Articles connexes ===
{{Colonnes|taille=20|nombre=3|
* [[Acidification des océans]]
* [[Climatologie]]
* [[Effets du réchauffement climatique sur les océans]]
* [[Enjeux du réchauffement climatique]]
* [[Eustatisme]]
* [[Évènement de Heinrich]]
* [[Glaciologie]]
* [[Marégraphe]]
* [[Modélisation des glaciers]]
* [[Niveau de la mer]]
* [[Paléoclimatologie]]
* [[Réchauffement climatique]]
* [[Inertie du climat]]
* [[Recul des glaciers depuis 1850]]
* [[Submersion marine]]
* [[Océanographie]]
* [[Risques d'effondrements environnementaux et sociétaux]]
* [[Transgression marine]]
* [[Érosion du littoral]]
* [[Comité national du trait de côte]]
}}

=== Liens externes ===
* {{Autorité}}
* {{Dictionnaires}}
* {{Bases}}
* [https://www.franceculture.fr/emissions/la-methode-scientifique/la-methode-scientifique-emission-du-mercredi-24-avril-2019 « Montée des océans : les littoraux en danger », ''La Méthode scientifique'', France Culture, 24 avril 2019]
* {{Lien web | url=http://refmar.shom.fr | titre=Réseaux de référence des observations marégraphiques (REFMAR)}}
* {{Lien web | url=http://www.sonel.org/ | titre=SONEL}}
* {{en}} [http://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=950329 Providing new homes for climate exiles] Sujatha Byravan et Sudhir Chella Rajan, 2006
* {{en}} [http://stephenschneider.stanford.edu/Publications/PDF_Papers/MornerEtAl2004.pdf New perspectives for the future of the Maldives] Nils-Axel Mörner, Michael Tooley, Göran Possnert, 2004
* {{en}} {{Lien web | url=http://pubs.usgs.gov/of/2003/of03-337/global.html | titre=Physical Agents of Land Loss: Relative Sea Level | série=An Overview of Coastal Land Loss: With Emphasis on the Southeastern United States | consulté le=14 février 2005 }}
* {{en|texte=[http://www.agu.org/ Global sea level change: Determination and interpretation]}}
* {{en}} [http://www.radix.net/~bobg/faqs/sea.level.faq.html Sea level rise FAQ] ([[1997]])
* {{en}} [http://www.gloss-sealevel.org/ The Global Sea Level Observing System (GLOSS)]
* {{en}} [http://www.bodc.ac.uk/data/information_and_inventories/gloss_handbook/ The GLOSS Station Handbook]

=== Modélisations ===
* [http://flood.firetree.net/ Interactive sea level map] {{en}}
* [http://www.globalwarmingart.com/wiki/Special:SeaLevel Simulation de la montée de la mer, avec relief simulé par la couleur] (globalwarmingart)
* [http://flood.firetree.net/ Autre simulateur]

{{Palette|Changement climatique|Océanographie physique}}
{{Portail|monde maritime|sciences de la Terre et de l'Univers|géologie|climat|littoral|réchauffement climatique}}
{{Bon article|vote=BA|oldid=201645208|date=22 février 2023}}

[[Catégorie:Impact du changement climatique sur l'environnement]]
[[Catégorie:Niveau de la mer]]
[[Catégorie:Météorologie marine]]
[[Catégorie:Physique du changement climatique]]