Connaitre son ennemi, le CO2
29 Septembre 2010
Actuellement l’atmosphère contient environ 3000 Gigatonnes de CO2.
Sa concentration est de 385 ppm(volume) ou encore 582 ppm(masse).
ppm = parties par million, soit 10--6 .
Soit plus simplement 0,0385% en volume et 0,0582% en masse.
( Le poids de l’atmosphère est de 5,13x106 Gt )
Le taux de ce dioxyde de carbone est le résultat d’un bilan entre les émetteurs et les récepteurs de CO2.
Parmi les émetteurs nous avons le volcanisme, les incendies de forêts, la respiration animale et végétale, la combustion des énergies fossiles, les micro-organismes du sol, etc….
Parmi les récepteurs nous avons essentiellement la croissance végétale (photosynthèse) et les océans ( puits de carbone).
Les océans jouent un rôle de tampon. Ils absorbent du CO2 si la pression partielle de ce gaz augmente dans l’atmosphère, et ils rejettent du CO2 dans le cas contraire. Ils jouent un rôle de régulateur de la pression partielle du CO2. Ces échanges dépendent fortement de la température de l’eau , de son acidité, et de bien d’autres facteurs.
Les organismes marins assimilent le carbone pour fabriquer leur squelette et leurs coquilles, qui se déposent après leur mort au fond des bassins océaniques. Cette séquestration naturelle du carbone entraine une baisse de pression partielle du CO2 océanique, et donc une dissolution du CO2 atmosphérique par le mécanisme d’équilibrage des pressions partielles.
Nous avons donc en permanence une dynamique de recherche d’équilibre entre les mécanismes émetteurs de CO2 et les mécanismes récepteurs, qui fait partie du système de la physique du globe incluant la biosphère et les influences cosmiques.
Cette dynamique de recherche d’équilibre se manifeste également bien entendu sur le climat , le niveau des océans, la cryosphère, l’atmosphère, et aussi la biosphère.
Le taux de CO2 atmosphérique a ainsi varié donc tout au long des ères géologiques, en fonction de causes naturelles qui modifiaient les conditions de l’équilibre dynamique du système Terre. On observe une forte corrélation entre le taux de CO2 et la température moyenne de l’atmosphère, sans que l’on puisse dire avec certitude si l’un est la cause de l’autre. Les avis restent partagés sur la question.
Il existe donc , à un moment donné, diverses influences naturelles qui tendent à modifier l’équilibre dynamique, et donc le taux de CO2, et beaucoup d‘autres composantes. En l’absence d’activité humaine , ces influences déstabilisatrices existent , entrainant des fluctuations naturelles des paramètres du système Terre.
Les activités humaines constituent un ensemble d’influences déstabilisatrices qui viennent s’ajouter aux influences naturelles. Parmi ces influences humaines perturbatrices, on peut citer:
La surpopulation humaine et animale.
la déforestation.
L’agriculture intensive.
la surpêche.
Les modifications de l’environnement.
Les atteintes à la biodiversité.
Les pollutions des milieux terrestres et marins.
La détérioration des sols.
L’utilisation intensive des énergies fossiles.
Etc….
Toutes ces influences sont importantes pour l’équilibre dynamique du système Terre.
Leurs actions conjuguées perturbent l’équilibre général et en particulier le taux de CO2 dans l’atmosphère.
On attache une importance particulière à l’utilisation des énergies fossiles car elle se traduit directement par l’émission de grandes quantité de CO2 et l’on estime, sans réelle certitude, que ce « forçage anthropique » est le premier responsable du réchauffement climatique, par l‘intermédiaire de l‘effet de serre.
En fait, d’autres influences perturbatrices humaines ont probablement autant d’importance, sinon plus, sur l’évolution du climat. On pense en particulier aux effets de la déforestation, qui affaiblit les puits de carbone naturels, à la mauvaise gestion des sols qui conduit à la désertification, et donc à une modification de l’albédo, à la pollution atmosphérique qui perturbe le régime des nuages, et donc l’effet de serre, à la destruction de la faune marine ( notamment les coraux), qui modifie le régime de la séquestration naturelle du carbone, à l’urbanisation envahissante, qui modifie le régime d’écoulement des eaux, etc…
Néanmoins, les émissions de CO2 consécutives à l’utilisation des combustibles fossiles, sont particulièrement désignées comme responsable principal du changement climatique, et à ce titre font l’objet d’une mobilisation planétaire en vue d’en réduire les effets.
L’atmosphère contient donc environ 3000 Gt de CO2, correspondant à un taux de 385 ppm(en volume). L’utilisation des énergies fossiles se traduit par l’émission de 35 Gt de CO2 par an environ. Une partie de ce dioxyde de carbone est absorbée par les puits naturels que sont les océans et les forêts.
Les avis divergent sur la quantité ainsi recyclée, les connaissances sont encore insuffisantes sur le fonctionnement des puits océaniques et forestiers, de nombreux programmes de recherche sont en cours pour obtenir des données précises afin d’améliorer la compréhension des mécanismes en jeu.
Une partie du CO2 généré par l’utilisation des énergies fossiles se trouve donc injectée dans l’atmosphère ( on parle généralement de 25 Gt CO2/an ) , et constitue un forçage perturbateur de l’équilibre dynamique.
Quelles que soient les bonnes résolutions affirmées dans les instances internationales par les pays industrialisés, la mécanique génératrice de CO2 anthropique ne peut pas être arrêtée en quelques années. Les pays en voie de développement vont continuer à se développer, certains avec une technologie fortement émettrice de CO2.
Le développement de technologies propres peu émettrices de dioxyde de carbone est engagé, de même que l’utilisation d’énergies « durables » ; mais ce virage industriel nécessite des investissements colossaux, le lancement de nombreux programmes de recherche et développement, et ne pourra donner ses pleins effets que dans quelques dizaines d’années.
La solution conservatoire, sur laquelle un large consensus s’est établi , est le piégeage et la séquestration du dioxyde de carbone excédentaire , avec l’objectif de stabiliser le taux de CO2 atmosphérique autour de 550 ppm en 2050 ( source AIE).
Des financements considérables ont été mis à disposition des organismes de recherche et développement pour explorer toutes les pistes permettant d’atteindre l’objectif fixé.
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