Le réchauffement climatique : réponse à quelques questions élémentaires

Qu’est-ce que l’effet de serre ?

Qu’est-ce que l’effet de serre ?

L’ef­fet de serre carac­té­rise le fait que l’at­mo­sphère ter­restre se com­porte comme une serre, qui, comme cha­cun le sait, laisse bien pas­ser le rayon­ne­ment solaire inci­dent (essen­tiel­le­ment com­po­sé de rayon­ne­ment visible) et mal le rayon­ne­ment réémis par l’in­té­rieur de la serre, qui com­porte une large part d’in­fra­rouges. Cette dif­fé­rence de trans­pa­rence au rayon­ne­ment confine ain­si une par­tie des infra­rouges à l’in­té­rieur de la serre (ou de l’at­mo­sphère) ; l’éner­gie du rayon­ne­ment rete­nu pri­son­nier condui­sant fina­le­ment à une aug­men­ta­tion de tem­pé­ra­ture de l’in­té­rieur (de la serre ou de l’atmosphère).

L’ef­fet de serre de l’at­mo­sphère est dû pour l’es­sen­tiel à cer­tains de ses com­po­sants mino­ri­taires, natu­rels et pré­sents de longue date, que sont la vapeur d’eau et en deuxième lieu le gaz car­bo­nique¹. Sans effet de serre, la tem­pé­ra­ture moyenne de la sur­face ter­restre serait de l’ordre d’une tren­taine de degrés en des­sous des tem­pé­ra­tures actuelles (vers ‑15°C plu­tôt que vers +15 °C), ren­dant notre pla­nète tout à fait inhos­pi­ta­lière pour les bipèdes que nous sommes.

Le dan­ger qui est dési­gné par le terme « effet de serre » cor­res­pond donc à un abus de lan­gage, et nous emploie­rons pour la suite de cet article le terme de « réchauf­fe­ment cli­ma­tique », qui désigne mieux non pas le phé­no­mène lui-même, par­fai­te­ment natu­rel et essen­tiel à notre exis­tence, mais le dépla­ce­ment du point d’é­qui­libre, qui lui recèle des dan­gers potentiels.

Comment « fonctionne » l’atmosphère sur le plan radiatif ?

Notre pla­nète reçoit, en moyenne, 342 W/m² de rayon­ne­ment inci­dent du soleil² (figure 1).

Un petit tiers seule­ment est direc­te­ment réémis vers l’es­pace dans le spectre du visible, par les diverses couches de l’at­mo­sphère et la sur­face de la terre (qui se trouve être surtout…de l’eau !). Le reste, soit deux gros tiers, est absor­bé par les divers com­po­sants de notre pla­nète (sol, océans, atmo­sphère), trans­for­mé en cha­leur, puis fina­le­ment réémis vers l’es­pace sous forme d’infrarouges.

Pourquoi dit-on que la planète se réchauffe ?

Si la com­po­si­tion de l’at­mo­sphère ne variait pas au cours du temps, notre pla­nète émet­trait chaque jour exac­te­ment l’éner­gie qu’elle reçoit, notre sys­tème atmo­sphé­rique étant alors à l’é­qui­libre (l’é­qui­libre entre éner­gie reçue et éner­gie émise est l’é­tat stable de tout corps iso­lé dans l’espace).

Par suite de la modi­fi­ca­tion, notam­ment du fait de l’homme, de la com­po­si­tion de l’at­mo­sphère, son opa­ci­té aux infra­rouges (son effet de serre) aug­mente légè­re­ment au cours du temps. Un peu plus d’in­fra­rouges res­tent donc pri­son­niers de l’at­mo­sphère chaque jour, contri­buant à réchauf­fer glo­ba­le­ment l’at­mo­sphère et la planète.

En effet, si l’o­pa­ci­té aux infra­rouges de l’at­mo­sphère aug­mente, le nou­vel équi­libre radia­tif ne s’at­teint que pour une tem­pé­ra­ture supé­rieure, puis­qu’il faut rayon­ner plus d’in­fra­rouges (donc être plus chaud) pour que la par­tie qui arrive à quit­ter l’at­mo­sphère équi­libre tou­jours le rayon­ne­ment inci­dent qui, lui, est res­té le même.

Ce réchauffement a‑t-il commencé ?

FI​GURE 2

Evo­lu­tion des tem­pé­ra­tures moyennes de l’air au niveau​du sol depuis 1880. On trou­ve­ra une expli­ca­tion pos­sible à l’in­flexion qui suit 1940 plus bas. Source : GIEC3.

Oui. Les tem­pé­ra­tures rele­vées pré­ci­sé­ment depuis 1860 (1860 est le début de la période d’ins­tru­men­ta­tion) font appa­raître un réchauf­fe­ment de la tem­pé­ra­ture moyenne de l’air au niveau du sol de 0,5 °C envi­ron depuis le début du siècle, et les records de cha­leur sont tous concen­trés dans les années récentes (figure 2).

L’hy­po­thèse la plus lar­ge­ment admise pour expli­quer ce réchauf­fe­ment est de l’im­pu­ter aux émis­sions humaines, notam­ment au regard de ce que l’on sait des varia­tions pas­sées. La seule zone d’in­cer­ti­tude vient de ce que l’on ne sait pas appré­cier avec pré­ci­sion la varia­bi­li­té cli­ma­tique natu­relle sur des périodes – un siècle – très courtes à l’é­chelle géologique.

Quelles sont les diverses émissions qui affectent le bilan radiatif (la différence entre énergie reçue et énergie émise) de l’atmosphère ?

Les com­po­sants émis par l’homme qui modi­fient le com­por­te­ment de l’at­mo­sphère vis-à-vis du rayon­ne­ment sont :

• * des gaz appe­lés « gaz à effet de serre », prin­ci­pa­le­ment le gaz car­bo­nique (CO₂), le méthane (CH₄), le pro­toxyde d’a­zote (N₂O)⁴, et les com­po­sés halo­gé­nés du car­bone⁵, qui contri­buent au réchauf­fe­ment car ils pré­sentent des raies d’ab­sorp­tion dans l’in­fra­rouge ; on dit que ces gaz induisent un « for­çage radia­tif » positif,
• des pré­cur­seurs d’aé­ro­sols⁶, essen­tiel­le­ment issus de la pol­lu­tion « locale » (SO₂ et pous­sières)⁷ et qui ont un effet « refroi­dis­sant », car ils engendrent des aéro­sols (des nuages) qui aug­mentent le pou­voir réflec­tif de l’at­mo­sphère ; on dit que ces aéro­sols induisent un for­çage radia­tif négatif.

Combien valent les forçages radiatifs relatifs des divers gaz à effet de serre ?

Pour cha­cun des gaz à effet de serre on a la pos­si­bi­li­té de cal­cu­ler un « pou­voir de réchauf­fe­ment glo­bal » ou PRG dont le prin­cipe est de don­ner l’im­pact radia­tif qu’au­ra l’é­mis­sion d’un volume don­né de ce gaz dans l’atmosphère.

Ce PRG tient logi­que­ment compte de deux don­nées : les raies d’ab­sorp­tion dans l’in­fra­rouge du gaz consi­dé­ré (qui donnent la « puis­sance » ins­tan­ta­née) et sa durée de vie dans l’at­mo­sphère (qui donne la durée sur laquelle il faut inté­grer la « puis­sance » pour obte­nir un impact éner­gé­tique à terme).

Ce PRG peut s’ex­pri­mer en valeur rela­tive par rap­port à celui du CO₂ ; on obtient pour les prin­ci­paux gaz à effet de serre les valeurs sui­vantes (tableau comparatif)

Par ailleurs, on peut éga­le­ment esti­mer, en fonc­tion de leur concen­tra­tion atmo­sphé­rique du moment et de leur PRG, les for­çages radia­tifs res­pec­tifs en valeur abso­lue des dif­fé­rents gaz à effet de serre, que l’on exprime alors en Watts par mètre car­ré (figure 3).

L’aug­men­ta­tion des concen­tra­tions de gaz à effet de serre depuis le début de l’ère indus­trielle induit aujourd’­hui un for­çage addi­tion­nel de l’ordre de 1% du rayon­ne­ment reçu. C’est peu en ins­tan­ta­né mais très signi­fi­ca­tif sur une longue période.

FIGURE 3​

Contri­bu­tion res­pec­tive au for­çage radia­tif des divers com­po­sants de l’atmo​sphère. l es rec­tangles repré­sentent les valeurs les plus pro­bables, les tirets la zone d’incertitude. Source : GIEC.

Une par­tie du for­çage posi­tif des gaz est com­pen­sé par le for­çage néga­tif des aéro­sols, dont on est sûr de l’ef­fet qua­li­ta­tif, mais que l’on ne sait pas encore appré­hen­der quan­ti­ta­ti­ve­ment avec pré­ci­sion. Les scien­ti­fiques sont tou­te­fois rela­ti­ve­ment confiants dans le fait qu’il n’est pas suf­fi­sant pour com­pen­ser le for­çage posi­tif résul­tant des émis­sions anthro­piques⁸ , notam­ment parce que la durée de vie des aéro­sols est de quelques semaines seule­ment et que ces der­niers ne s’ac­cu­mulent pas dans l’atmosphère.

Aux concen­tra­tions actuelles (les­quelles aug­mentent par ailleurs en per­ma­nence, cf. plus bas), les contri­bu­tions res­pec­tives sont les suivantes :

• le CO₂ pro­duit envi­ron 65% du for­çage addi­tion­nel ; il pro­vient pour l’es­sen­tiel de la com­bus­tion des éner­gies fossiles,
• le méthane pro­duit envi­ron 20% du for­çage addi­tion­nel ; les émis­sions anthro­piques⁹ pro­viennent des pra­tiques agri­coles (des éle­vages de rumi­nants car leur diges­tion inclut de la putré­fac­tion, des rizières), puis des décharges d’or­dures ména­gères, enfin des hydro­car­bures (fuites de gaz liées aux exploi­ta­tions du char­bon et aux indus­tries pétro­lières et gazières),
• les déri­vés halo­gé­nés du car­bone (envi­ron 10% du for­çage addi­tion­nel), uti­li­sés aupa­ra­vant comme gaz pro­pul­seurs (les CFC¹⁰, main­te­nant pro­gres­si­ve­ment inter­dits par la conven­tion de Mont­réal car ils sont aus­si res­pon­sables de la dimi­nu­tion de l’o­zone stra­to­sphé­rique) et actuel­le­ment comme gaz réfri­gé­rants et dont les éma­na­tions pro­viennent désor­mais essen­tiel­le­ment des fuites et mise à la décharge des sys­tèmes de cli­ma­ti­sa­tion¹¹,
• le pro­toxyde d’a­zote (N₂O, envi­ron 5% du for­çage)¹², qui est prin­ci­pa­le­ment issu de l’u­ti­li­sa­tion des engrais en agri­cul­ture et de quelques usages indus­triels (notam­ment l’in­dus­trie chimique).
• enfin l’o­zone tro­po­sphé­rique¹³, résul­tant de la pol­lu­tion locale (les fameux « pics » de l’é­té) joue pour quelques petits %.

La durée de bras­sage de l’at­mo­sphère étant de quelques semaines seule­ment, les lieux d’é­mis­sion de ces gaz importent peu, ce qui n’est pas le cas des aéro­sols qui influent plus par­ti­cu­liè­re­ment au-des­sus des zones où ils sont émis.

Est-on sûr que c’est l’homme qui rejette les gaz à effet de serre ?

FIGURE4​

Varia­tion des teneurs de l’at­mo­sphère en gaz à effet de serre depuis le XVIIIe sièc​le (com­pi­la­tion réa­li­sée par J. Chap­pel­laz). les résul­tais pro­viennent de l’a­na­lyse des bulles d’air mesu­rées dans la glace (Blu­nier et al., 1993 ; Ethe­rigde et al., 1996) et, pour les années récentes, de mesures directes.

La figure 4 montre que les gaz à effet de serre suivent tous une courbe à peu près expo­nen­tielle depuis ce que l’on qua­li­fie d’ère « pré-indus­trielle », laquelle s’est ter­mi­née en 1750 envi­ron (un ppmv = une par­tie par mil­lion en volume, un ppbv = une par­tie par mil­liard en volume).

Aux incer­ti­tudes de mesure près, les concen­tra­tions de CO₂ rele­vées avant 1750 sont constantes sur plus de dix mille ans, et n’ont jamais dépas­sé 280 ppmv depuis 400.000 ans.

Les concen­tra­tions jamais atteintes de ces gaz, ain­si que le rythme incon­nu jus­qu’a­lors de l’aug­men­ta­tion de leur concen­tra­tion per­mettent d’af­fir­mer que c’est bien l’homme et en par­ti­cu­lier ses acti­vi­tés « modernes » qui est la cause de l’aug­men­ta­tion des concen­tra­tions de ces gaz. Cela est de toute façon une évi­dence pour les gaz qui n’é­taient pas pré­sents natu­rel­le­ment dans l’at­mo­sphère (com­po­sés halo­gé­nés du car­bone) et dont les concen­tra­tions aug­mentent éga­le­ment de manière exponentielle.

Comment peut-on savoir ce qui va se passer plus tard ?

Les outils dont nous dis­po­sons actuel­le­ment pour ten­ter de savoir ce qui peut se pas­ser sont des modèles cli­ma­tiques, qui sché­ma­ti­que­ment visent à repro­duire sur infor­ma­tique les lois qui gou­vernent le cli­mat pour voir com­ment évo­luent les choses en intro­dui­sant des per­tur­ba­tions qui varient au cours du temps (notam­ment les teneurs en CO₂).

Envi­ron 2.000 scien­ti­fiques tra­vaillent direc­te­ment sur ces modèles de par le monde, et ont abou­ti de manière indé­pen­dante à la réa­li­sa­tion d’une quin­zaine de modèles dif­fé­rents dont il est inté­res­sant de com­pa­rer les résultats.

Les conver­gences qua­li­ta­tives de ces modèles sont désor­mais suf­fi­sam­ment fortes pour que l’on puisse en admettre les prin­ci­paux résultats :

— aug­men­ta­tion de la tem­pé­ra­ture moyenne de la pla­nète (cf sché­ma ci-dessous)
— inten­si­fi­ca­tion du cycle hydro­lo­gique (c’est a dire des trans­ferts d’eau entre l’at­mo­sphère et la sur­face, cf. sché­ma ci-dessous),
— réchauf­fe­ments plus pro­non­cés la nuit que le jour, l’hi­ver que l’é­té, aux pôles et aux tro­piques qu’aux moyennes lati­tudes, en alti­tude qu’au niveau du sol à l’é­qua­teur (et l’in­verse aux pôles), et sur les conti­nents qu’au des­sus des océans.

Mais peut-on faire confiance aux modèles ?

L’in­dice de confiance est excellent en ce qui concerne la pré­vi­sion d’un réchauf­fe­ment glo­bal comme consé­quence des émis­sions anthro­piques, à tel point que la com­mu­nau­té scien­ti­fique concer­née consi­dère désor­mais que ce serait aux éven­tuels tenants de l’ab­sence d’im­pact de l’homme sur le cli­mat de démon­trer leur point de vue.

Par­mi les élé­ments qui incitent à don­ner du cré­dit aux modèles, disons que si l’on fait par­tir les modèles non pas d’au­jourd’­hui (pour savoir ce qui va se pas­ser plus tard) mais du début de la période d’ins­tru­men­ta­tion, pour com­pa­rer ce que dit le modèle avec ce qui s’est vrai­ment pas­sé, on obtient un bon recou­vre­ment du modèle avec la réa­li­té en ce qui concerne les tem­pé­ra­tures (figure 6).

D’autres recou­vre­ments signi­fi­ca­tifs entre les résul­tats des modèles et les mesures sont obser­vés en ce qui concernent la hausse plus pro­non­cée des tem­pé­ra­tures l’hi­ver que l’é­té, la nuit que le jour, et en alti­tude qu’au niveau du sol.

Enfin cer­tains modèles ont été tes­tés sur Mars et Vénus où ils rendent bien compte de ce qui est obser­vé ; Vénus a un sys­tème cli­ma­tique plus simple que celui de la Terre (pas d’o­céan ni de glaces polaires) mais pré­sente un phé­no­mène par­ti­cu­lier dans son atmo­sphère¹⁵ dont le ren­du par les modèles est assez fidèle.

Les carac­té­ris­tiques glo­bales d’un chan­ge­ment cli­ma­tique sont donc bien cer­nées sur le plan qua­li­ta­tif, par contre les pré­vi­sions locales sont très dif­fi­ciles à éta­blir, et le degré de confiance des pré­vi­sions à cette échelle locale – hor­mis quelques indi­ca­teurs sur quelques grandes zones – est assez mauvais.

FIGURE 5​

Les courbes ci-des­sus (une courbe par modèle) donnent, en fon­clion des années, l’aug­men­ta­tion des tem­pé­ra­tures moyennes annuelles par rap­port​à la situa­tion actuelle (0 des ordon­nées). On a pris l’hy­po­thèse d’une concen­tra­tion en CO2 qui aug­mente de 1 % par an. Source IPSL14.

FIGURE 6​

Les courbes ci-des­sus (une courbe par modèle) donnent, pour chaque lati­tude, l’é­vo­lu­tion des pré­ci­pi­ta­tions moyennes annuelles par rap­port à la situa­tion actuelle (0 des ordon­nées) au moment où la concen­tra­tion en CO2 dans l’at­mo­sphère aura doublé. Source IPSL.

Cesser rapidement d’émettre des gaz à effet de serre suffirait-il à arrêter le réchauffement en cours ?

Hélas non. La durée de vie (temps néces­saire à la dis­pa­ri­tion de 50% du gaz) des prin­ci­paux gaz à effet de serre dans l’at­mo­sphère est très longue : 12 ans pour le méthane, de l’ordre de un siècle pour le CO₂, 120 ans pour N₂O, et cer­tains déri­vés halo­gé­nés du car­bone (CF₄, par exemple, uti­li­sé pour la pro­duc­tion d’a­lu­mi­nium) ont des durées de vie qui peuvent aller jus­qu’à 50.000 ans.

Arrê­ter les émis­sions demain matin per­met­trait seule­ment de sta­bi­li­ser les concen­tra­tions à leur niveau actuel puis de les faire len­te­ment décroître. Or ces gaz conti­nuent de faire du for­çage radia­tif tant qu’ils sont pré­sents ; quoi que nous fas­sions le réchauf­fe­ment issu des gaz déjà pré­sents dans l’at­mo­sphère se pour­sui­vra donc pour encore quelques siècles. Par contre le moment où l’on com­mence à dimi­nuer nos émis­sions et le niveau de dimi­nu­tion ont un impact très fort sur les tem­pé­ra­tures maxi­mum atteintes et la pente de mon­tée en tem­pé­ra­ture (cf. plus bas).

À titre infor­ma­tif, la durée de vie dans l’at­mo­sphère de la vapeur d’eau, pre­mier contri­bu­teur à l’ef­fet de serre, est de quelques jours seule­ment, car le sys­tème se régule très vite pour ce com­po­sant : si il fait plus chaud, il y a plus d’é­va­po­ra­tion, donc plus de nuages. Plus de nuages refroi­dissent l’at­mo­sphère (par réflexion du rayon­ne­ment) et engendrent des pré­ci­pi­ta­tions qui contri­buent aus­si à une baisse des tem­pé­ra­tures (en reti­rant la vapeur d’eau de l’at­mo­sphère). De telles régu­la­tions rapides ne sont pas pos­sibles avec les gaz à effet de serre dont aucun phé­no­mène natu­rel ne per­met l’é­li­mi­na­tion rapide

Où nous situons-nous dans l’échelle des températures par rapport à ce qui s’est passé auparavant ?

En effec­tuant des forages dans les glaces polaires, il est pos­sible de recons­ti­tuer de manière rela­ti­ve­ment pré­cise l’é­vo­lu­tion des tem­pé­ra­tures sur les 400.000 der­nières années (âge des couches les plus profondes)16. Sur cette période, le maxi­mum de la moyenne annuelle de la tem­pé­ra­ture est de 1 à 2°C au des­sus de la moyenne actuelle (16 à 17 °C au lieu de 15) ; c’é­tait il y a 130.000 ans.

Lors des der­nières gla­cia­tions (de ‑20.000 ans à ‑100.000 ans), la tem­pé­ra­ture du globe était infé­rieure de 4 à 5°C à la moyenne actuelle. Une dif­fé­rence de quelques degrés de tem­pé­ra­ture moyenne n’est donc pas un chan­ge­ment mineur, loin s’en faut.

La planète a‑t-elle déjà connu des réchauffements rapides par le passé ?

Sur les 10.000 der­nières années, la tem­pé­ra­ture moyenne du globe n’a jamais pro­gres­sé aus­si rapi­de­ment que ce qui est pré­vu par les modèles. En outre, la vitesse d’aug­men­ta­tion en elle-même importe peu sans pré­ci­sion sur le niveau de départ. C’est le couple (tem­pé­ra­ture moyenne de départ, rythme de réchauf­fe­ment) qui est inédit

À combien de degrés en plus peut-on arriver ?

Les aug­men­ta­tions pré­vues varient entre 1,5 et 3,5 °C pour la tem­pé­ra­ture moyenne de l’air au niveau du sol à l’ho­ri­zon d’un siècle selon les modèles et les scé­na­rios rete­nus (figure 7 ; voir article de Jean Jouzel).

FIGURE 7​

Com­pa­rai­son entre la tem­pé­ra­lure moyenne glo­bale annuelle entre 1860 et 19​90 obser­vée (courbe en esca­liers) et celles simu­lées en tenant compte, soit de l’aug­men­ta­tion de l’ef­fet de serre seul (courbe supé­rieure), soit de celui-ci et des aéro­sols (modèles les plus récents, courbe infé­rieure). la baisse de 1945 à 1970 esl pro­ba­ble­ment due aux pol­luants locaux (qui sont des pré­cur­seurs d’aé­ro­sols) lar­ge­ment émis pen­dant les « trente glo­rieuses « . Cette figure esl adap­tée de GIEC (1996).

Tou­te­fois nous avons vu que même en cas de sup­pres­sion totale des émis­sions les concen­tra­tions – et donc les for­çages radia­tifs – ne décroî­traient que très lentement.

Il en résulte que le maxi­mum des tem­pé­ra­tures n’est atteint que bien après que le maxi­mum de concen­tra­tion en gaz le soit, et les valeurs atteintes en 2100 pour les divers scé­na­rios d’é­vo­lu­tion ne repré­sentent que 50 à 90% du maxi­mum abso­lu à venir ultérieurement.

La pro­lon­ga­tion ten­dan­cielle des courbes don­nées par les modèles donne des aug­men­ta­tions de tem­pé­ra­ture pou­vant aller jus­qu’à 7°C lorsque le maxi­mum est atteint (dans l’hy­po­thèse haute où nous émet­trions des quan­ti­tés sans cesse crois­santes de gaz à effet de serre pen­dant le siècle à venir), après quelques siècles (et 3 m d’aug­men­ta­tion du niveau des océans).

Deux cas de figure peuvent se pré­sen­ter si cette hypo­thèse haute est celle qui se concrétise :

• soit notre sys­tème cli­ma­tique reste à peu près ce qu’il est avec une telle aug­men­ta­tion de tem­pé­ra­ture. La pro­lon­ga­tion du modèle, qui repré­sente le sys­tème cli­ma­tique, est donc valide à cette échéance, et un tel maxi­mum n’est pas à exclure. Il serait vrai­sem­bla­ble­ment tota­le­ment incom­pa­tible avec le main­tien de notre forme actuelle de civi­li­sa­tion et avec la sur­vie de quelques mil­liards d’hommes sur la Terre.
• soit le sys­tème cli­ma­tique se modi­fie pro­fon­dé­ment pour per­mettre une émis­sion net­te­ment supé­rieure à l’ac­tuelle de rayon­ne­ment vers l’es­pace (pour « refroi­dir » la pla­nète plus rapi­de­ment). Nous entrons alors dans l’inconnu.

Il faut rap­pe­ler que nous n’a­vons aucune visi­bi­li­té his­to­rique sur une élé­va­tion rapide de tem­pé­ra­ture de quelques degrés au-des­sus des tem­pé­ra­tures actuelles : le maxi­mum obser­vé durant les quelques cen­taines de mil­liers d’an­nées écou­lées (+1 à +2°C par rap­port à la moyenne actuelle il y a 120.000 ans) a mis quelques mil­liers d’an­nées à se pro­duire et non un siècle.

Pendant ce réchauffement, les températures vont-elles évoluer partout de la même manière ?

Pro­ba­ble­ment pas, pas plus qu’elles non varié de manière homo­gène dans le pas­sé. Par exemple, lors des der­nières gla­cia­tions, la tem­pé­ra­ture moyenne de l’at­mo­sphère ter­restre était infé­rieure de 4 à 5 °C à la moyenne actuelle, mais la moyenne fran­çaise était infé­rieure de 10°C à ce qu’elle est aujourd’­hui, pen­dant que cer­taines zones tro­pi­cales avaient des tem­pé­ra­tures moyennes à peu près iden­tiques à ce qu’elles sont maintenant.

FIGURE 8​

Pré­dic­tions de l’aug­men­ta­tion de la tem­pé­ra­ture moyenne de sur­face entre 1990 et 2100 pour dif­fé­rentes valeurs de la » sen­si­bi­li­té du cli­mat » (IPCC, 1996)

Le modèle de l’Ins­ti­tut Pierre Simon Laplace par exemple, donne une idée de ce que pour­raient repré­sen­ter les écarts au moment ou la concen­tra­tion de CO₂ aura dou­blé (dans 60 à 80 ans en pro­lon­ga­tion ten­dan­cielle) (figure 8).

On constate que ce modèle, pour un réchauf­fe­ment moyen de 2° C envi­ron, donne des évo­lu­tions par zones allant de ‑2 à +4 °C.

Cer­taines zones se refroi­di­raient, reflé­tant pro­ba­ble­ment en cela la modi­fi­ca­tion des cou­rants marins. La fonte des glaces polaires – par suite du réchauf­fe­ment glo­bal – entraî­ne­ra un apport d’eau douce dans la mer qui dimi­nue­ra la sali­ni­té des eaux de sur­face, les­quelles, moins denses, ces­se­ront alors de plon­ger vers le fond de l’o­céan en fai­sant remon­ter les eaux pro­fondes, plus chaudes.

L’ar­rêt de l’ap­port de tem­pé­ra­ture des eaux pro­fondes chaudes explique ain­si les refroi­dis­se­ments locaux, sans que l’on sache avec un bon degré de confiance à quels endroits pré­cis ce phé­no­mène se mani­fes­te­ra plus particulièrement.

Ces mou­ve­ments convec­tifs ver­ti­caux¹⁷ ser­vant par ailleurs de « moteur » aux cir­cu­la­tions océa­niques pro­fondes (comme le Gulf Stream), ces der­nières pour­raient être signi­fi­ca­ti­ve­ment modi­fiées, avec comme consé­quence sur les zones bor­dant ces cou­rants des fluc­tua­tions bien dif­fé­rentes des valeurs moyennes.

Sans que les zones concer­nées soient iden­tiques ou de même éten­due, les autres modèles donnent tous des varia­tions for­te­ment hété­ro­gènes selon les zones, et pou­vant com­por­ter des refroi­dis­se­ments locaux.

Le terme de « réchauf­fe­ment », glo­ba­le­ment valable, ne se trans­pose donc pas de manière homo­thé­tique sur le plan local, loin s’en faut.

Les variations vont-elles être réparties de manière homogène au cours des saisons ?

Pro­ba­ble­ment pas. Par exemple, les modèles convergent qua­li­ta­ti­ve­ment sur le fait que les modi­fi­ca­tions de cycle hydro­lo­gique ou de moyennes de tem­pé­ra­tures seront dif­fé­rentes selon que l’on se situe­ra en été ou en hiver.

Va-t-on avoir plus de tempêtes et de phénomènes extrêmes ?

Les modèles ne per­mettent pas pour l’ins­tant de répondre de manière irré­fu­table sur ce sujet.

FtGURE 9​

Tem­pé­ra­tures moyennes au niveau du sol par zones au moment où la conc​entration en CO2 dans l’at­mo­sphère aura doublé, Source : IPSL.

Il y a deux rai­sons à cela :

• la pre­mière est qu’ils tra­vaillent tous avec des maillages de l’at­mo­sphère (la maille d’un modèle est la dis­tance qui sépare deux points sur les­quels on fait des mesures ; les modèles uti­li­sés en météo tra­vaillent avec des mailles beau­coup plus petites, de l’ordre de quelques km) qui sont de l’ordre de quelques cen­taines de km, ce qui est insuf­fi­sant pour pré­dire avec un degré de confiance accep­table l’é­vo­lu­tion de phé­no­mènes dont la taille est du même ordre de gran­deur que la maille¹⁸ (un oura­gan fait typi­que­ment de quelques cen­taines à un mil­lier de km de diamètre),
• la deuxième est que cette pré­oc­cu­pa­tion à pro­pos des phé­no­mènes extrêmes est récente, alors que la modé­li­sa­tion cli­ma­tique date de quelques dizaines d’années.

Mais quelques élé­ments peuvent quand même être retenus :

• pour cer­tains modèles (pas pour tous), on a étu­dié l’é­vo­lu­tion de la varia­bi­li­té du cli­mat futur (c’est à dire de la dis­per­sion des valeurs autour des moyennes ; un phé­no­mène extrême étant, comme son nom l’in­dique, carac­té­ri­sé par un écart fort à la moyenne). Les modèles étu­diés font res­sor­tir une évo­lu­tion à la hausse de cette varia­bi­li­té, notam­ment en ce qui concerne le cycle hydro­lo­gique, ce qui signi­fie très pro­ba­ble­ment une aug­men­ta­tion des inon­da­tions et des séche­resses (et peut-être…des gelées intenses sous nos lati­tudes). Cer­tains modèles pré­disent éga­le­ment une aug­men­ta­tion des tem­pêtes. Ce pre­mier résul­tat, qui demande à être confir­mé par un tra­vail appro­fon­di, tend à indi­quer que les risques de voir appa­raître des phé­no­mènes extrêmes aug­men­te­ra glo­ba­le­ment sur la pla­nète, sans que l’on puisse néces­sai­re­ment loca­li­ser les endroits qui seront plus par­ti­cu­liè­re­ment concer­nés¹⁹.
• Les phé­no­mènes extrêmes sont des évé­ne­ments par les­quels l’at­mo­sphère éva­cue rapi­de­ment une frac­tion de son éner­gie. Par suite du réchauf­fe­ment, l’at­mo­sphère, glo­ba­le­ment plus chaude, donc rece­lant plus d’éner­gie, pour­rait engen­drer des phé­no­mènes de libé­ra­tion plus « éner­gé­tiques », ce qui signi­fie que leur pou­voir des­truc­teur uni­taire augmenterait.

Les tempêtes de l’hiver 1999 en France sont-elles des premiers signes du réchauffement ?

Confor­mé­ment à ce qui pré­cède, il est pré­ma­tu­ré de dire que ces tem­pêtes sont une consé­quence du réchauf­fe­ment glo­bal (les phé­no­mènes tem­pé­tueux ne datent pas d’hier). Tou­te­fois, sans déro­ger à la néces­saire pru­dence, on peut quand même affirmer :

• qu’en ce qui concerne la par­tie « inon­da­tions », c’est une expli­ca­tion vrai­sem­blable conforme à la ten­dance géné­rale don­née par les modèles, ain­si qu’il est expli­qué ci-dessus,
• que le « moteur » des tem­pêtes est tou­jours un gra­dient éle­vé de tem­pé­ra­ture ou d’hu­mi­di­té entre deux masses d’air. Or divers modèles – par exemple celui de l’IPSL, cf figure 9 – pré­disent une aug­men­ta­tion du gra­dient de tem­pé­ra­ture entre les masses d’air situées au nord de l’Eu­rope et celles situées au sud. Si l’on rap­pelle que les tem­pêtes de l’hi­ver der­nier avaient pour ori­gine la confron­ta­tion d’une masse d’air inha­bi­tuel­le­ment chaude venu du sud avec une masse d’air inha­bi­tuel­le­ment froide venu du nord, on voit bien qu’une évo­lu­tion telle que celle don­née par ces modèles « aide­rait le hasard » dans la géné­ra­tion de tem­pêtes ana­logues à celles que nous venons de connaître,
• plus géné­ra­le­ment les modèles pré­disent tous des aug­men­ta­tions de gra­dient dans l’at­mo­sphère, mais pas aux mêmes endroits. Des ren­for­ce­ments de gra­dients, non loca­li­sables à l’a­vance, sont donc pro­bables, et ces tem­pêtes donnent donc une idée de ce qui pour­ra sur­ve­nir de manière chro­nique en cas de réchauf­fe­ment, chez nous ou ailleurs (pro­ba­ble­ment sans que l’on puisse le prévoir),
• enfin que si ce genre de phé­no­mène est déjà une consé­quence du réchauf­fe­ment, il y a bien pire à venir, les tem­pé­ra­tures étant d’ores et déjà des­ti­nées à aug­men­ter – même si nous sup­pri­mions les émis­sions de gaz à effet de serre demain matin – pen­dant encore quelques siècles.

Y a ‑t-il d’autres risques identifiés ?

Sans que la liste soit limitative :

• les études du pas­sé ont mon­tré qu’il s’é­tait déjà pro­duit des « sur­prises » cli­ma­tiques (voir article de ]ean Jou­zel), carac­té­ri­sées, sur une zone don­née (plu­sieurs fois la taille de la France), par une varia­tion très forte (10°C) et très rapide (en quelques dizaines d’an­nées) des tem­pé­ra­tures moyennes, et par une varia­tion aus­si rapide voire plus des condi­tions hydro­lo­giques. Ces « sur­prises » ne sont abso­lu­ment pas à exclure dans le cadre du réchauf­fe­ment en cours et res­tent par nature assez imprévisibles,
• de nom­breuses espèces natu­relles – dont les arbres – pour­raient dépé­rir en cas de modi­fi­ca­tion cli­ma­tique bru­tale : les aires favo­rables se dépla­ce­raient trop vite pour que la régé­né­ra­tion natu­relle puisse les suivre (les modèles indiquent que les aug­men­ta­tions de tem­pé­ra­ture moyenne au-des­sus des conti­nents seront pro­ba­ble­ment très supé­rieures à l’aug­men­ta­tion moyenne du globe, un fac­teur 2 à 3 entre les deux étant par­fai­te­ment possible),
• l’a­gri­cul­ture pour­rait souf­frir, notam­ment de l’aug­men­ta­tion de la varia­bi­li­té du climat,
• en ce qui concerne la san­té humaine, il y aura un impact néga­tif direct dû aux aug­men­ta­tions de tem­pé­ra­tures (voir article de Jean-Pierre Besan­ce­not) mais le plus grand risque – les études démarrent tout juste sur ce sujet – est pro­ba­ble­ment de voir la viru­lence et la muta­bi­li­té des micro-orga­nismes patho­gènes aug­men­ter de manière forte ; l’ur­ba­ni­sa­tion crois­sante de l’hu­ma­ni­té, le recours constant aux anti­bio­tiques et la forte pro­gres­sion du trans­port aérien étant autant de fac­teurs aggra­vants pour enrayer la dis­sé­mi­na­tion de nou­velles souches,
• par suite de la dila­ta­tion des océans sous l’ef­fet de la cha­leur et de la fonte des glaces polaires, leur niveau va mon­ter. Cela va poser des pro­blèmes aux zones côtières, où vivent 80% de l’hu­ma­ni­té : inva­sion par la mer de zones d’es­tuaires (bio­lo­gi­que­ment très riches et sou­vent culti­vées), aug­men­ta­tion signi­fi­ca­tive des risques d’i­non­da­tion lors de tem­pêtes, etc,
• si les cou­rants ther­mo­ha­lins qui ramènent des pro­fon­deurs les sels miné­raux nour­ris­sant le planc­ton venaient à s’af­fai­blir for­te­ment, cela met­trait en péril toute la chaîne ali­men­taire marine (c’est exac­te­ment ce qui se passe à l’é­chelle locale pour El Niño, période pen­dant laquelle des eaux habi­tuel­le­ment pois­son­neuses deviennent déser­tées par la faune),
• Enfin – et d’une cer­taine manière sur­tout – des modi­fi­ca­tions cli­ma­tiques de grande ampleur, selon la région où elles sur­viennent, pour­raient ache­ver de désta­bi­li­ser un équi­libre géo­po­li­tique local déjà pré­caire et favo­ri­ser des évo­lu­tions pro­pices aux conflits : migra­tions exces­sives, luttes pour la pos­ses­sion des nou­velles zones favo­rables, etc, et ce dans un monde ou les armes de des­truc­tion mas­sive tendent à se bana­li­ser. Si la Sibé­rie devient un vert Para­dis alors que la Chine se déser­ti­fie, que se passera-t-il ?

Les « puits de carbone » ne vont-ils pas absorber le surplus de CO₂ ?

Il est vrai que les émis­sions anthro­piques de car­bone ne sont qu’une petite par­tie du cycle natu­rel de cet élé­ment : 6 Gt par an envi­ron dans un flux glo­bal de 160 Gt par an (figure 10 ; les chiffres sont en Gt de car­bone) soit 4% envi­ron des échanges naturels.

FIGURE 10​

Flux et stocks de car­bone en gigatonnes

Et pour­tant nos 6 « petites » Gt ne trouvent pas pre­neur par­mi les « puits » qui absorbent le car­bone : seuls 3 Gt sont rapi­de­ment recy­clées, le reste contri­buant à aug­men­ter les concen­tra­tions atmosphériques.

En ce qui concerne l’o­céan, sa capa­ci­té d’ab­sorp­tion aug­mente avec la pres­sion par­tielle de CO₂, mais le réchauf­fe­ment cli­ma­tique aura un effet antagoniste :

• d’une part l’eau chaude dis­sout moins bien le CO₂ que l’au froide,
• d’autre part le réchauf­fe­ment engen­dre­ra une dimi­nu­tion des cou­rants convec­tifs entre océan de sur­face et océan pro­fond (cf plus haut), or ce sont ces cou­rants qui entraînent le car­bone dis­sous en sur­face vers les fonds marins où il est sto­cké (essen­tiel­le­ment en y entraî­nant des restes d’animaux).
  En ce qui concerne la bio­masse non culti­vée (forêt essen­tiel­le­ment), le pro­blème est com­plexe, mais dans l’en­semble les forêts ne sont des puits de manière cer­taine que lors­qu’elles sont en crois­sance : en régime de croi­sière les forêts ne sont pas des puits puis­qu’il en sort à peu près ce qu’il rentre (excep­tion faite du bois d’œuvre), et sur­tout la ten­dance actuelle est plu­tôt à la défo­res­ta­tion, laquelle équi­vaut de manière cer­taine à des émis­sions de CO₂ sup­plé­men­taires (de l’ordre de 1 Gt de carbone).
• En ce qui concerne la bio­masse culti­vée ou éle­vée, cette der­nière est une contri­bu­trice nette au réchauf­fe­ment, car les plantes culti­vées absorbent un peu de CO₂ (lequel finit en outre par être res­ti­tué au milieu ambiant) mais les pra­tiques agri­coles pro­duisent du méthane (dont le for­çage radia­tif est 20 fois supé­rieur à celui du CO₂), sous-pro­duit de la diges­tion des rumi­nants et de la culture du riz, et du pro­toxyde d’a­zote (dont le for­çage radia­tif est 300 fois supé­rieur à celui du CO₂), qui résulte de l’u­sage des engrais azotés.

N’y aurait-il pas la possibilité qu’un phénomène inconnu « amortisse » le réchauffement ?

Les carot­tages gla­ciaires font appa­raître, sur de longues périodes, une étroite cor­ré­la­tion entre tem­pé­ra­tures et concen­tra­tion des gaz « natu­rels« ²⁰ à effet de serre (voir article de Jean Jouzel).

Cela ne signi­fie pas en soi que les réchauf­fe­ments du pas­sé ont résul­té d’un effet de serre (la varia­bi­li­té natu­relle découle essen­tiel­le­ment de para­mètres astro­no­miques : dis­tance de la terre au soleil, incli­nai­son de la terre sur son orbite, etc).

Mais « cette aug­men­ta­tion paral­lèle de la concen­tra­tion en gaz car­bo­nique et de la tem­pé­ra­ture signi­fie l’exis­tence d’un méca­nisme qui rend illu­soire l’exis­tence d’un phé­no­mène encore incon­nu et sus­cep­tible de dimi­nuer l’am­pli­tude du réchauf­fe­ment par effet de serre« ²¹.

Ne faut-il pas attendre de constater le phénomène avant de faire quelque chose ?

FIGURE 11​

Annex I et Non-Annex I dési­gnent res­pec­ti­ve­ment les pays signa­taires du pro­to­cole de Kyo­lo (dont tous les pays déve­lop­pés) el ceux qui ne le sont pas (essen­tiel­le­ment les pays du tiers-monde, dont la Chine, pre­mier consom­ma­teur mon­dial de charbon).

Au moment où l’on pour­ra consta­ter par la mesure phy­sique que le phé­no­mène sort du « bruit de fond » de manière indu­bi­table (ce qui se carac­té­ri­se­ra par une série longue située en dehors des valeurs habi­tuelles, un cli­mat se défi­nis­sant par des moyennes sur une durée longue (30 ans), pas sur l’ob­ser­va­tion d’un seul évé­ne­ment ou même d’une série courte) nous serons alors très avan­cés – et de manière irré­ver­sible pour quelques siècles, à cause de la durée de vie du CO₂ dans l’at­mo­sphère – dans un phé­no­mène com­por­tant une iner­tie consi­dé­rable. Ne rien faire main­te­nant en atten­dant de nou­velles avan­cées de la science est donc d’ores et déjà prendre le pari qu’au­cune catas­trophe ne surviendra.

Comment évoluent actuellement les émissions de gaz à effet de serre ?

Ces émis­sions (cf. figure 11 pour le CO₂ seul) aug­mentent de plus en plus rapi­de­ment (non seule­ment la déri­vée est posi­tive mais la déri­vée seconde aussi).

Au sein de cet ensemble, les émis­sions par pays sont très variables ; nous en don­nons quelques-unes (uni­que­ment pour le CO₂) (figure 12).

Les émis­sions par habi­tant sont éga­le­ment très variables, puisque même au sein des pays du G7 elles varient d’un fac­teur 3 entre les deux extré­mi­tés (figure 13).

Comment se répartissent les émissions de gaz à effet de serre au sein des actes de la vie courante qui sont impliqués ?

Les répar­ti­tion par acti­vi­té des émis­sions de gaz à effet de serre est très variable d’un pays à l’autre. Nous la don­nons à titre indi­ca­tif pour la pla­nète et pour le CO₂ seul, qui est le gaz le plus étroi­te­ment mêlé à notre mode de vie (sup­pri­mer – ou for­te­ment réduire – des émis­sions très spé­ci­fiques à un sec­teur est plus facile et a déjà été fait à de nom­breuses reprises dans l’in­dus­trie ;le SO₂ est un bon exemple) (figures 14 et 15).

Les émis­sions natio­nales sont cal­cu­lées en sui­vant la métho­do­lo­gie mise au point par le GIEC, laquelle consi­dère des volumes glo­baux consom­més ou uti­li­sés. Il n’est pas facile d’en déduire les émis­sions liées à des actes par­ti­cu­liers de la vie cou­rante. J’ai cepen­dant cal­cu­lé ci-des­sous quelques ordres de gran­deur d’é­qui­valent car­bone, pour le seul CO₂ (il s’a­git bien d’ordres de gran­deur ! Mais ils sont déjà éclai­rants si l’on rap­pelle que l’é­mis­sion moyenne par Fran­çais est de 1,9 tonne d’é­qui­valent car­bone par an).

FIGURE 12​

Source : minis­tère de l’In­dus­trie – Observato​ire de l’Énergie.

FIGURE 13​

Emis­sions de car­bone cor­res­pon­dant au chauf­fage d’une maison :

• au fuel (3.000 l) : 2,2 tonnes ;
• en uti­li­sant du gaz natu­rel, pour un même confort ther­mique : 1,5 tonne,
• à l’élec­tri­ci­té, sur une base de 4.000 kWh²³ par mois, en sup­po­sant que nous pre­nons les émis­sions moyennes du parc de cen­trales : 0,4 tonne en France (où l’élec­tri­ci­té est à 90% nucléaire et hydro­élec­trique) ; près de 3 tonnes en Grande Bre­tagne (30% de nucléaire) et plus de 4 tonnes au Dane­mark (élec­tri­ci­té essen­tiel­le­ment pro­duite à base de char­bon et de pétrole)²⁴.

Emis­sions de car­bone cor­res­pon­dant à un dépla­ce­ment de 15.000 km (la moyenne des dis­tances annuelles par­cou­rues par les auto­mo­biles en France est de 14.000 km) :

FIGURE 14​

Répar­ti­tion par acti­vi­té des émis­sions de CO2 seul dans le​monde.

FIGURE 15​

Répar­ti­tion​par gaz du » pou­voir de réchauf­fe­ment glo­bal » des émis­sions de gaz à effet de serre en France.

• en voi­ture²⁵ de petite cylin­drée, à la cam­pagne (sans embou­teillages) : envi­ron 0,6 tonne par véhi­cule²⁶.
• en voi­ture de grosse cylin­drée, en zone urbaine (avec embou­teillages) : jus­qu’à 2,7 tonnes²⁷.
• en RER ou en train²⁸ : envi­ron 0,05 tonne de car­bone par per­sonne (en France, 5 à 10 fois plus à l’étranger)
• en avion court cour­rier²⁹ : un peu plus de 0,7 tonne de car­bone par personne
• en avion long cour­rier³⁰ : envi­ron 0,45 tonne de car­bone par personne.

Marchandises :

• le trans­port d’une tonne de fruits venant d’Es­pagne (1.000 km) en poids lourd engendre envi­ron 8 kg de car­bone ; une tonne de pommes venant du maraî­cher du coin en uti­li­taire léger (25 km) engendre envi­ron 1,4 kg, une tonne de mangues venant d’A­frique du Sud par avion engendre 1,5 tonne de car­bone, une tonne d’o­ranges de Tuni­sie en avion un peu moins d’une tonne de carbone.
• une tonne de cour­rier Paris-Nice par train de nuit engendre 3 kg de car­bone, en avion (chro­no­post ou équi­valent) 345 kg (100 fois plus !).

Agriculture :

• la pro­duc­tion d’une tonne de blé engendre envi­ron 110 kg d’é­qui­valent car­bone (pro­ve­nant pour 25% du N₂O issu des engrais et pour 75% du CO₂ issu de la dépense énergétique),
• une tonne de bœuf engendre jus­qu’à 2,8 tonnes (1,7 tonne pour le CH₄ pro­ve­nant de la fer­men­ta­tion intes­ti­nale plus 1,1 tonne s’il est nour­ri aux céréales³¹,
• pour une tonne de viande de volaille, 0,2 tonne d’é­qui­valent car­bone pour le CH₄ pro­ve­nant des déjections.

Autres Produits :

• la fabri­ca­tion d’une tonne d’a­cier pro­duit envi­ron 0,6 tonne d’é­qui­valent car­bone, de plas­tique envi­ron 0,65 tonne de car­bone, de verre envi­ron 0,35 tonne, de ciment envi­ron 0,1 tonne.
• la « fabri­ca­tion » d’une tonne de bois consomme envi­ron 0,5 tonne déqui­valent car­bone ; le bilan de la sub­sti­tu­tion d’une tonne d’a­cier pour une tonne de bois d’œuvre est donc d’en­vi­ron une tonne de car­bone en faveur du bois.

N’aurons nous pas fini de brûler tous nos stocks d’énergie fossile à brève échéance ?

Au niveau actuel de consom­ma­tion annuelle, nous disposons :

• d’au moins 40 ans de réserves prou­vées de pétrole, mais les pétro­liers s’ar­rêtent de pros­pec­ter inten­sé­ment dès qu’ils ont quelques dizaines d’an­nées de réserves devant eux ; cela fait un siècle qu’ils n’ont « que 40 ans » de réserves prou­vées. En outre les « réserves ultimes » (schistes bitu­mi­neux, sables asphal­tiques) prou­vées repré­sentent des quan­ti­tés sup­plé­men­taires à peu près équi­va­lentes à 40 ans de consom­ma­tion elles aus­si (voir article de Denis BABUSIAUX),
• de plus de 60 ans de gaz (les esti­ma­tions varient de 65 à 100 ans),
• de plus de 2 siècles de charbon.

Nous ne pou­vons donc pas comp­ter sur une raré­fac­tion très rapide des res­sources fos­siles pour limi­ter nos émissions.

Si la collectivité souhaite agir, que peut-elle faire ?

Il faut à la fois dimi­nuer les émis­sions, et se pré­pa­rer au réchauf­fe­ment iné­luc­table décou­lant des gaz déjà pré­sents dans l’at­mo­sphère, qui à eux seuls assurent déjà 1,5 à 2 °C de réchauf­fe­ment à terme. Il importe de gar­der à l’es­prit que le pro­blème de la réduc­tion des émis­sions ne peut se résoudre que de manière inter­na­tio­nale, car :

• le chan­ge­ment cli­ma­tique se mani­fes­te­ra par­tout dans le monde, sans être cir­cons­crit aux zones qui sont les plus « pol­lueuses » en gaz à effet de serre, et n’of­fri­ra aucun sanctuaire,
• un seul gros « mau­vais joueur » (les USA actuel­le­ment, peut-être la Chine demain) suf­fit pour réduire à néant les efforts des autres pays.

C’est la rai­son pour laquelle il fait pério­di­que­ment l’ob­jet de réunions inter­na­tio­nales : Rio (1992), Ber­lin (1995), Genève (1996), Kyo­to (1997), Bue­nos Aires (1998), Bonn (1999) et bien­tôt La Haye (2000).

Pour la réduc­tion des émis­sions, trois variables rentrent en ligne de compte :

• le pro­grès tech­no­lo­gique, qui per­met de réduire les émis­sions uni­taires³²,
• la sub­sti­tu­tion au niveau des sources d’éner­gie pri­maire³³,
• les éco­no­mies d’éner­gie pro­ve­nant de modes d’or­ga­ni­sa­tion et de « déve­lop­pe­ment » dif­fé­rents de la socié­té³⁴.

Il est hau­te­ment impro­bable que les deux pre­miers para­mètres seuls per­met­tront d’ar­ri­ver rapi­de­ment à une baisse signi­fi­ca­tive³⁵, au niveau mon­dial, des émis­sions de gaz à effet de serre.

Quels sont les niveaux de réduction souhaitables ?

FIGURE 16​

Il n’y a hélas pas de réponse à cette ques­tion qui puisse se cal­cu­ler scien­ti­fi­que­ment. Tout ce que les scien­ti­fiques peuvent faire est de don­ner la valeur des concen­tra­tions de CO2 dans l’at­mo­sphère en fonc­tion de la courbe des émis­sions (figure 16).

Ces courbes se lisent de la manière sui­vante : pour une valeur de la concen­tra­tion en CO₂ qui se sta­bi­lise à un niveau don­né (figure du haut) on a cal­cu­lé des exemples de courbes d’é­mis­sion qui y cor­res­pondent (figure du bas). La cor­res­pon­dance entre figures se fait sur les réfé­rences de courbe (S450, S550, etc). Le point ori­gine repré­sente les émis­sions de 1990. Le trait gras (IS92a) cor­res­pond au « scé­na­rio catas­trophe » où les émis­sions ne baissent jamais.

On constate que même avec une décrois­sance dès 2020 des émis­sions pour les rame­ner en 2100 à un gros tiers des émis­sions actuelles (S450), la concen­tra­tion de CO₂ dans l’at­mo­sphère se sta­bi­lise « seule­ment » à 450 ppmv, soit 60% de plus qu’à l’ère pré-indus­trielle et de quoi nous assu­rer quand même 1,5 °C de plus en 2100 et éven­tuel­le­ment le double à terme.

La seule chose que l’on puisse dire, lorsque l’on regarde ces courbes, est que la rapi­di­té du démar­rage des réduc­tions a un impact très signi­fi­ca­tif sur le niveau de sta­bi­li­sa­tion à terme, et que donc le plus de réduc­tion le plus tôt sera le mieux.

Quels sont les objectifs des négociations internationales ?

Les négo­cia­tions inter­na­tio­nales tournent autour de l’i­dée de sta­bi­li­ser les gaz à effet de serre à deux fois leur concen­tra­tion pré­in­dus­trielle (soit 500 ppmv pour le CO₂) ; la conven­tion de Rio sur le cli­mat signée en 1992 indi­quait quant à elle que l’ob­jec­tif était de « sta­bi­li­ser les concen­tra­tions de gaz à effet de serre dans l’at­mo­sphère à un niveau qui empêche toute per­tur­ba­tion anthro­pique dan­ge­reuse du sys­tème climatique ».

Sans vou­loir polé­mi­quer de manière abu­sive, on relè­ve­ra que :

• per­sonne ne sait quelle est la concen­tra­tion de gaz à effet de serre « qui empêche toute per­tur­ba­tion anthro­pique dan­ge­reuse du sys­tème cli­ma­tique » : les niveaux aux­quels nous sommes déjà sont sans pré­cé­dent dans l’his­toire humaine ; il est donc stric­te­ment impos­sible de s’ins­pi­rer du pas­sé pour savoir où est le seuil en des­sous duquel nous ne cou­rons aucun danger.
  Vu « l’ef­fet retard » du réchauf­fe­ment par rap­port aux concen­tra­tions en gaz à effet de serre, nous avons peut-être déjà lar­ge­ment dépas­sé la cote d’a­lerte pour évi­ter des catas­trophes majeures dans un futur plus ou moins loin­tain. Le dan­ger ne pro­vient pas seule­ment du niveau de CO₂ auquel nous par­vien­drons (il y a déjà eu des concen­tra­tions fortes avant l’ap­pa­ri­tion de l’homme), mais sur­tout de la vitesse à laquelle nous y allons : en for­çant le sys­tème cli­ma­tique à un rythme incon­nu dans le cadre des évo­lu­tions natu­relles récentes, nous ris­quons d’en­clen­cher des dépla­ce­ments d’é­qui­libre vio­lents et incontrôlables.
• en consé­quence de ce qui pré­cède, les enga­ge­ments annon­cés à Kyo­to de rame­ner en 2010 les émis­sions mon­diales quelques % en des­sous du niveau de 1990 ne consti­tuent pas une réponse éla­bo­rée scien­ti­fi­que­ment pour se cou­vrir d’un risque dûment iden­ti­fié ; il s’a­git sim­ple­ment du résul­tat de négo­cia­tions poli­tiques sur la base du constat « qu’il faut faire quelque chose »,
• les objec­tif de sta­bi­li­sa­tion à deux fois la concen­tra­tion pré­in­dus­trielle, dont per­sonne ne peut juger de la per­ti­nence, ne seront en outre pas tenus au train où vont les choses.

Qui devrait réduire ?

Pour le moment, les émis­sions par tête sont envi­ron 10 fois moindres dans les pays en voie de déve­lop­pe­ment que dans les pays déve­lop­pés (envi­ron 0,4 tonne de car­bone par habi­tant et par an contre 3 dans les pays de l’OCDE). On serait donc ten­té de dire que nous devons commencer.

Mais une pro­lon­ga­tion ten­dan­cielle de la situa­tion actuelle donne la Chine comme plus gros émet­teur de gaz à effet de serre dans quelques décen­nies, devant les USA. Cer­tains pays occi­den­taux (dont les USA, res­pon­sables à eux seuls de 25% des émis­sions) sont donc ten­tés de dire que les réduc­tions des pays occi­den­taux ne peuvent démar­rer que lorsque les pays en voie de déve­lop­pe­ment s’en­ga­ge­ront dès main­te­nant à dimi­nuer eux aus­si leurs émis­sions dans un ave­nir qu’il importe de fixer (ce qui n’est pas le cas).

Il est cepen­dant évident que le monde « déve­lop­pé » devra don­ner l’exemple d’une réduc­tion de grande ampleur de sa consom­ma­tion éner­gé­tique, et le don­ner rapi­de­ment, compte tenu des délais de mise en œuvre : les pays dits « en voie de déve­lop­pe­ment » n’ont que notre modèle à suivre. Il est tota­le­ment illu­soire de vou­loir chan­ger leur tra­jec­toire sans chan­ger le modèle. On pour­rait résu­mer la chose comme suit : demande-t-on à son voi­sin de ne pas faire de bruit quand son propre chien aboie toute la nuit ?

________________________________________
1. Et même tres mino­ri­taires : on parle pour le CO₂ de concen­tra­tions allant de 300 à 500 ppm (par­ties par mil­lion) soit 0,03% a 0,05% de l’at­mos­phere en volume, et de 300 a plus de 1 000 fois moins pour les autres gaz concernes.
2. Il s’a­git d’une double moyenne, tem­po­relle (sur l’an­née) et géo­gra­phique (sur la sur­face de la pla­nète), de l’énerg ie reçue par un mètre car­ré de sur­face au som­met de l’atmosphère.
3. Le Groupe inter­na­tio­nal sur l’é­vo­lu­tion du cli­mat (GlEC) (sigle anglais,lPCC : Inter­na­tio­nal Panel on Cli­mate Change) a été mis en place conjoin­te­ment par l’Or­ga­ni­sa­tion météo­ro­lo­gique mon­diale et le Pro­gramme des Nations Unies ; il s’a­git d’un ensemble de scien­ti­fiques qui publie des ouvrages sur l’é­tat de l’art de la recherche en Cli­ma­to­lo­gie et qui est char­gé de pré­pa­rer les docu­ments mis à la dis­po­si­tion des délé­ga­tions natio­nales lors des som­mets tels que celui de Kyoto.
4. De for­mules res­pec­tives CO₂, NH₄, N₂O.
5. Vaste famille de molé­cules d’hy­dro­car­bures ou l’hy­dro­gène est tota­le­ment ou par­tiel­le­ment sub­sti­tue par des halo­gènes, avec une for­mule géné­rique de type C_xH_yHal_z où Hal repré­sente un ou plu­sieurs halo­gènes (Fluor, Chlore, Brome … ).
6. Rap­pe­lons qu’un aéro­sol est une sus­pen­sion dans l’air de pous­sières ou de gout­te­lettes ; dans l’at­mo­sphère il s’a­git essen­tiel­le­ment de nuages.
7. Une par­tie du SO₂ et des pous­sières viennent aus­si des émis­sions volcaniques.
8. Anthro­pique : du fait de I’homme.
9. Deux tiers des éma­na­tions pro­viennent des émis­sions anthro­piques. Le reste vient des zones maré­ca­geuses et… des termites !
10. Chlo­ro­fluo­ro­car­bones, de for­mule géné­rale C_xH_yCl₂F_t
11. les autres sources signi­fi­ca­tives pro­viennent de la métal­lur­gie des métaux non ferreux.
12. Pour ce gaz les émis­sions anthro­piques sont de l’ordre de 50% des émis­sions natu­relles, qui pro­viennent essen­tiel­le­ment des zones humides.
13. la tro­po­sphère cor­res­pond à la couche la plus basse de l’atmosphère.
14. Ins­ti­tut Pierre Simon Laplace, ras­sem­blant le labo­ra­toire de météo­ro­lo­gie dyna­mique du CNRS [lMD, uni­té com­mune à l’É­cole nor­male, l’X et Jus­sieu) et le labo­ra­toire des sciences du cli­mat et de l’en­vi­ron­ne­ment du CNRS (uni­té mixte CEA-CNRS).
15. La rota­tion de l’at­mo­sphère est plus rapide que celle de la planète.
16. Plus pré­ci­sé­ment les tem­pé­ra­tures peuvent être déter­mi­nées avec un très bon degré de pré­ci­sion sur les 100 000 der­nières années, et avec une pré­ci­sion encore accep­table de ‑100 000 ans à ‑400 000 ans.
17. Dési­gnés sous le terme de cir­cu­la­tion thermohaIine.
18. Les modèles uti­li­sés pour la météo tra­vaillent avec des mailles beau­coup plus petites : de l’ordre de quelques kilomètres.
19. El Niño et Lo Niña donnent un exemple inté­res­sant illus­trant cette dif­fi­cul­té de loca­li­sa­tion : une varia­tion de quelques degrés seule­ment (2 ou 3) de la tem­pé­ra­ture de sur­face des eaux du Paci­fique engendre des séche­resses intenses (les der­nières ont conduit à de gigan­tesques incen­dies), des mous­sons dilu­viennes, etc., et tout cela il à des mil­liers de kilo­mètres du phé­no­mène d’origine.
20. Gaz dont la concen­tra­tion atmo­sphé­rique il l’ère pré­in­dus­trielle n’é­tait pas nulle : CO₂, CH₄, N₂O.
21. Cita­tion de Michel Petit, direc­teur géné­ral adjoint de l’X char­gé de la recherche.
22. Un cli­mat se défi­nit par des moyennes sur une durée longue (trente ans), pas sur l’ob­ser­va­tion d’un seul évé­ne­ment ou même d’une série courte.
23. 4 000 kWh est plus ou moins l’éner­gie déga­gée par la com­bus­tion d’une tonne de pétrole, soit un peu plus de 1 000 litres, mais le ren­de­ment ther­mique des chau­dières n’est pas de100% !
24. Cal­cul rapide fait a par­tir de la struc­ture de la pro­duc­tion d’élec­tri­ci­té dans divers pays ; source Obser­va­toire de l’éner­gie, minis­tère de l’Industrie.
25. la moyenne des dis­tances annuelles par­cou­rues par les auto­mo­biles en France est de 14 000 km.
26. La com­bus­tion d’hy­dro­car­bures pro­duit aus­si des pré­cur­seurs de l’o­zone (2000 fois plus « réchauf­fant » que le CO₂) et des oxydes d’a­zote dont nous tenons pas compte dans ces calculs.
27. les grosses voi­tures par­courent un kilo­mé­trage annuel supé­rieur aux petites (source : INRETS). En outre, contrai­re­ment à une idée répan­due, les voi­tures les plus modernes ne sont pas les plus éco­nomes en car­bu­rant : l’ef­fi­ca­ci­té des moteurs a aug­men­té mais le parc est mon­té en gamme (cylin­drées qui aug­mentent. cli­ma­ti­sa­tion … ); l’ef­fet des deux est une consom­ma­tion uni­taire par véhi­cule neuf ven­du qui a ten­dance a légè­re­ment aug­men­ter depuis quinze ans.
28. Dis­tance annuelle domi­cile tra­vail par­cou­rue par un ban­lieu­sard habi­tant à 30 km de son tra­vail. ou !ors de 10 allers-retours Paris-Marseille.
29. Par exemple 10 allers retours Paris-Marseille.
30. Par exemple 1 aller retour Europe-USA.
31. l’al­ter­na­tive est bien enten­du le pâturage !
32. Voir l’ar­ticle de Mau­rice Claverie.
33. Voir l’ar­ticle de Jean-Pierre Bourdier.
34. Voir l’ar­ticle de Ben­ja­min Dessus.
35. Signi­fi­ca­tive s’en­tend comme une dimi­nu­tion de moi­tié, voire plus.

---

Articles similaires :

Le réchauf­fe­ment cli­ma­tique et la santé Agri­cul­ture et réchauf­fe­ment cli­ma­tique : quelques élé­ments de réflexion Les com­bus­tibles fos­siles : quels usages, quelles réserves ? Bois, char­bon, pétrole, gaz, nucléaire et autres, mêmes problèmes L’apport du pro­grès tech­no­lo­gique pour la réduc­tion des émis­sions des gaz à effet de serre dans le monde