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 ?

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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.

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