Une stratégie à long terme contre les gaz à effet de serre

La teneur atmosphérique en dioxyde de carbone, gaz à effet de serre qui a le plus grand impact sur notre climat, va continuer à augmenter même si les objectifs nationaux et internationaux de réduction des émissions de gaz à effet de serre sont respectés, mettent en garde certains scientifiques [1]. Selon eux, seules des mesures énergiques comme celles récemment prises par le gouvernement britannique pour réduire de 80 % ses émissions de gaz à effet de serre d’ici à 2050, peuvent, à long terme, avoir un impact positif.
Telles sont les conclusions de l’étude « What do recent advances in quantifying climate and carbon cycle uncertainties mean for climate policy ?  » menée par le NERC (Natural Environment Research Council) à travers le programme QUEST (Quantifying and Understanding the Earth System), le CEH (Centre for Ecology & Hydrology), et par un programme mixte du Defra (Department for Food & Rural Affairs) et du MoD (Ministry of Defence) sur le changement climatique.
Les scientifiques sont arrivés à de telles conclusions en combinant les résultats des propositions des pays du G8 et du rapport Stern avec les dernières connaissances de l’effet du réchauffement climatique sur le cycle du carbone (cycle biogéochimique qui correspond à l’ensemble des échanges d’éléments carbone entre les océans, les roches, la matière vivante et l’atmosphère).

Le rapport Stern sur l’économie du changement climatique
Le rapport Stern (Stern Review), publié le 30 octobre 2006, avait été commandé par le Premier Ministre du Royaume-Uni Gordon Brown à un célèbre économiste anglais Sir Nicholas Stern. Ce rapport concerne l’effet du changement climatique et du réchauffement globale sur l’économie mondiale. Les principales conclusions de ce rapport de plus de 700 pages entièrement financé par le gouvernement britannique sont que les coûts du changement climatique pourraient représenter jusqu’à 20 % du PIB mondial en 2050 alors que la mise en place de mesures efficaces permettant le contrôle des émissions de gaz à effet de serre et la stabilisation des concentrations atmosphériques à 500 ou 550 ppmv (parties par millions en volume ) ne couteraient que 1 % du PIB mondial.

Leurs découvertes montrent que les réductions à court terme ne suffiront pas à résoudre le problème. Les décideurs politiques doivent donc programmer leur politique de réduction des émissions de gaz à effet de serre sur des centaines d’années.
De surcroît, les calculs effectués démontrent que le niveau de réduction des émissions devant être atteint pour limiter le changement climatique doit être au-dessous de ce qui est considéré comme "dangereux".
Jo House, responsable, à l’Université de Bristol du programme QUEST affirme que : « Pour être en mesure de prédire l’impact climatique de différents niveaux d’émissions, nous devons tenir compte de ce qui se passe dans l’atmosphère une fois que les gaz à effet de serre y pénètrent. Des gaz tels que le méthane ou l’oxyde nitreux restent dans l’atmosphère de quelques années à plusieurs décennies. Le dioxyde de carbone est un tout autre problème dans la mesure où une partie du gaz émis reste dans l’atmosphère pendant des milliers d’années  ».
En outre, à cause du changement climatique, une plus grande proportion de dioxyde de carbone restera dans l’atmosphère. Même si le dioxyde de carbone est absorbé par des puits de carbone tels que les sols, les forêts et les océans, à mesure que le climat se réchauffe ceux-ci deviennent moins efficaces. C’est ce que l’on appelle la rétroaction climatique.
En effet, les activités humaines entraînant un réchauffement climatique provoquent un déséquilibre des échanges de carbone entre l’atmosphère, les océans et la terre. Ces modifications entraînent dans certains cas une rétroaction positive, dans d’autres une rétroaction négative (http://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_du_carbone) :
- le réchauffement climatique entraîne la diminution de la dissolution du CO2 dans les océans : la solubilité du CO2 dans les océans dépend en effet de leur température. Si cette température augmente en raison de la hausse des taux atmosphériques de dioxyde de carbone, la capacité de stockage des océans diminue et ils se mettent à rejeter eux-mêmes du dioxyde de carbone. Comme l’hydrosphère est le deuxième réservoir de carbone, l’enclenchement d’un tel cercle vicieux serait catastrophique ;
- le réchauffement climatique peut diminuer le transfert du CO2 vers les eaux profondes, et donc diminuer encore davantage sa dissolution dans les eaux superficielles. S’il prend trop d’ampleur, il pourrait aussi diminuer la sédimentation océanique, en ralentissant, voire en supprimant sous certaines latitudes, les courants océaniques profonds de la plongée (au niveau du Groenland pour le Gulf Stream et dans l’Océan Pacifique pour la branche asiatique) des eaux froides et plus salées chargée de dioxyde de carbone. Même si cette sédimentation est très faible, c’est elle qui génère l’ensemble des roches carbonatées, c’est-à-dire contenant des carbonates tels le carbonate de calcium (calcaire) ;
- le réchauffement climatique augmente la dégradation de la matière organique des sols gelés (pergélisol) et des milieux tourbeux ce qui rejette du CO2 et du méthane, aggravant l’effet de serre. En effet, si le changement climatique s’accélère (forte augmentation de la température), les plantes risquent de dépérir, et donc d’absorber moins de CO2 ;
- le réchauffement climatique augmente l’évaporation d’eau, multiplie les nuages qui réfléchissent d’une part, les rayons du soleil, mais d’autre part, accroîssent la teneur en vapeur d’eau atmosphérique augmentant, de ce fait, l’effet de serre.

Ayant travaillé en collaboration avec le NERC, le CEH, le Met Office Hadley Center et l’Université d’Exeter, Jo House et ses collègues ont, grâce au modèle en boîte HadSCCM1 calibré pour chacun des 11 modèles couplés climat/carbone de C4MIP (Coupled Carbon Cycle Climate Model Intercomparison Project), étudié les impacts d’une réduction des émissions mondiales de 50 % d’ici à 2050 comme le préconise le G8. Les courbes (figure 1) montrent que dans le cadre de ce scénario, à moins de poursuivre cette réduction au-delà de 2050, la teneur en dioxyde de carbone dans l’atmosphère continuera à croître rapidement.
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D’ici 2100 les modèles suggèrent que les concentrations de dioxyde de carbone pourraient atteindre les 590 parties par million (ppm) soit plus du double du niveau de 280 ppm qui persiste depuis des milliers d’années, et sensiblement plus élevé que le niveau de 386 ppm causé aujourd’hui par la combustion de combustibles fossiles et la déforestation. Selon les experts du GIEC (Groupe d’Experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat) en 2300, le pire des scenarii montre que les niveaux de dioxyde de carbone pourraient atteindre 980 ppm avec une augmentation de la température mondiale de 5,7 °C (l’Union Européenne a pris position lors de négociations internationales sur le climat pour que l’augmentation de la température mondiale n’excède pas les 2 °C afin d’éviter de « dangereux impacts »).
Toutefois, en utilisant les propositions du rapport Stern, qui préconise une réduction de 25 % des émissions d’ici à 2050 et de 80 % pour la fin du siècle, les courbes (figure 2) montrent un avenir plus prometteur. Dans ce cas, les niveaux de dioxyde de carbone deviendraient presque stables, atteignant en 2100, des niveaux compris entre 500 et 600 ppm. Dans ce cas, selon le modèle utilisé, on estime entre 1,4 et 3,4 °C la fourchette d’augmentation de la température d’ici à 2100. En 2300 celle-ci serait presque stable avec une augmentation maximum de 4,2 °C.
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D’autre part, le rapport Stern a conclu que, pour éviter les pires impacts du changement climatique, les concentrations de tous les gaz à effet de serre doivent être limitées à des niveaux équivalents aux concentrations de dioxyde de carbone, c’est à dire entre 450 et 550 ppm. Jo House et ses collègues pensent que réduire la concentration des autres gaz à effet de serre ne sert à rien si le problème du dioxyde de carbone qui persiste dans l’atmosphère à plus long terme est ignoré.
Toujours selon Jo House, pour atteindre une stabilisation à long terme des niveaux de dioxyde de carbone à environ 550 ppm, il faudra sensiblement réduire les émissions mondiales entre 81 % et 90 % en 2300. Elle félicite donc le gouvernement britannique, dont l’objectif de réduire les gaz à effet de serre de 80 % d’ici à 2050 constitue, selon elle, une évaluation réaliste de l’ampleur du problème et des mesures à prendre.
Elle ajoute : « La lutte contre le réchauffement de la planète semble encore plus difficile lorsque l’on prend en compte les effets de rétroaction du changement climatique, mais l’on ne doit pas se sentir déprimé et renoncer à relever le défi. Il devrait nous encourager à continuer à réduire les émissions, mais même si ces réductions semblent faibles pour commencer, ce que nous faisons maintenant aura un effet bénéfique sur notre héritage à long terme ».■


Sources :
- Nerc, 29/10/2008
- Environmental Resaerch Letter, 14/10/2008
- Wikipedia, cycle du carbone


Rédacteur : Mickaël Haustant

[1Les scientifiques ayant participé à l’étude sont : Joanna House, Wolfgang Knorr, Sarah E Cornell, Colin Prentice : QUEST, Department of Earth Sciences, University of Bristol ; Chris Huntingford : CEH Wallingford ; Peter M Cox : School of Engineering, Computer Science and Mathematics, University of Exeter ; Glen R Harris, Chris D Jones, Jason A Lowe : Hadley Centre for Climate Prediction and Research.

publié le 21/01/2009

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