Réchauffement climatique : remettons les pendules à l'heure
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Le cycle du carbone
Le cycle du carbone est constitué d’échanges de très grandes quantités de carbone entre l’atmosphère, les océans, la végétation et les sols (à l’échelle de temps qui nous concerne). Les quantités de carbone en jeu sont de loin supérieures aux émissions dues aux combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz).
Avant la révolution industrielle, ces échanges étaient approximativement en équilibre (flèches grises sur la figure ci-dessous)
Unités : milliards de tonnes de carbone (GtC, pour les stocks) ou milliards de tonnes de carbone par an (flux). Situation estimée pour les années 1990s.
Source : données basées sur le 4e rapport d’évaluation du GIEC, 2007 (AR4, WGI)
Emissions anthropiques
L’ajout (la remise en circulation) de carbone fossile par les activités humaines perturbe l’équilibre : ce sont les flux indiqués en orange sur la figure ci-dessus.
Un peu moins de la moitié du carbone relâché par la combustion et le déboisement s’accumule dans l’atmosphère, augmentant la concentration. Le reste est absorbé par les réservoirs naturels (océans / végétation / sols) ; cette absorption supplémentaire est due à l’augmentation de la concentration dans l’atmosphère. Le bilan des émissions d’origine humaine et de l'absorption partielle par les systèmes naturelles (en réaction) est donc une accumulation progressive dans l’atmosphère, c’est à dire une augmentation de la concentration.
Concentration en CO2 dans l’atmosphère
L’augmentation de la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère est mesurée rigoureusement depuis 1958, et suit de façon indiscutable les émissions humaines (voir ci-contre, concentration à Mauna Loa; les fluctuations sont dues aux variations saisonnières de la végétation).
On dispose d’estimations de la concentration en CO2 qui remontent bien plus loin dans le temps, grâce à l’analyse de la composition des bulles d’air présentes dans des carottes de glace forées dans la calotte glaciaire de l’Antarctique. Les concentrations ont été quasiment stables au cours des 10 000 années précédant l’augmentation qui fait suite à l’industrialisation. A plus longue échelle de temps, les concentrations fluctuent en fonction des glaciations, mais restent quasiment toujours sous la valeur de concentration au début des activités industrielles.
Trait rouge en fin de période : mesures directes dans l’atmosphère. Autres : analyse de carottes de glace extraites en Antarctique.
Source :GIEC, 2007 (AR4, WGI, résumé et figure 6.4).
[Faux : ] Les émissions de CO2 dues aux activités humaines sont négligeables par rapport aux flux naturels
Correction :
La quantité de carbone en circulation dans le cycle naturel est effectivement beaucoup plus grande que l’apport annuel dû aux activités humaines. Cependant, il y a une différence fondamentale et simple : les flux naturels sont des échanges entre l’atmosphère, les océans, etc. (un cycle). Ils n’impliquent aucune accumulation, à notre échelle de temps, comme le montre la dernière figure ci-dessus. Au contraire, les activités humaines constituent un ajout de carbone dans le système, et même si la fraction ajoutée chaque année est relativement faible, il en résulte une accumulation progressive - responsable de l’augmentation de concentration observée dans l’atmosphère, de 280 parties par million (ppm) avant l’industrialisation à maintenant (on attendra probablement 400 ppm en mai 2013).
[Faux : ] Les activités humaines ne sont pas responsables de l’augmentation de la concentration en CO2
Correction :
L’augmentation observée est très forte, sans précédent au cours des 10 000 dernières années au moins (voir ci-dessus) et il n’y a aucune autre cause identifiée. De plus, d’autres moyens confirment que ce CO2 additionnel vient bien des combustibles fossiles : il se distingue par sa composition isotopique (une différence de composition isotopique signifie qu’il réagit chimiquement de la même manière, mais qu’il a une masse très légèrement différente du CO2 déjà présent dans l’atmosphère à cause du fait qu’il provient uniquement de plantes - celles qui ont formé les combustibles fossiles). En outre, on constate que la concentration en oxygène diminue très légèrement et de façon parallèle à l’augmentation de la concentration en CO2 - ce qui est logique dès lors que cet oxygène est consommé par la production de CO2 lors d la combustion.