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Le changement climatique

Défi majeur du XXIe siècle

Le changement climatique que nous vivons actuellement est d'origine anthropique [1][référence n°1], c'est-à-dire qu'il a été initié par l'activité humaine.

Nous subissons donc une variation globale de la moyenne des températures terrestres d'une rapidité inédite depuis l'ère industrielle. Ce dérèglement climatique qui va piloter nos conditions météorologiques futures [2][référence n°2] est un phénomène ayant une inertie très importante et un impact considérable sur les écosystèmes.

Pour mieux comprendre ce qui se cache derrière les, il est nécessaire de faire le tour d'horizon sur le pourquoi du comment.

Dans cette présentation, vous trouverez le détail point par point de tous les éléments dont il est important de garder à l'esprit lorsque l'on parle de changement climatique, ainsi qu'une série de recommandations simples à appliquer pour réduire efficacement votre empreinte carbone [3][référence n°3].

Il est temps de relever le défi [4][référence n°4].

L'atmosphère terrestre

parlons peu, parlons gaz !

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L'évolution de la composition de l'atmosphère de la création de la Terre à nos jours.

Il y a 4,5 milliards d'années, la Terre ressemble à une sorte de volcan géant, et la toute première atmosphère se forme par un phénomène de dégazage massif. Cette première atmosphère [1][référence n°1] porte le qualificatif de primitive et est alors essentiellement composée de vapeur d'eau (H2O) et de dioxyde de carbone (CO2).

Au fur et à mesure que la surface terrestre se refroidit, toute la vapeur d'eau accumulée jusqu'alors retombe en masse sous forme de pluie. Ce phénomène marque le début de la création des océans [2][référence n°2].

Il y a 3,5 milliards d'années, le dioxygène (O2) fait son apparition dans l'atmosphère tout d'abord par la photolyse [3][référence n°3] de l'eau, puis ensuite par la photosynthèse [4][référence n°4], apparue il y a 2,5 milliards d'années. On qualifie alors cette atmosphère d'archéenne.

Aujourd'hui [5][référence n°5], l'atmosphère se compose à 78% d'azote (N2) (gaz inerte dont l'origine est toujours en discussion [6][référence n°6]), 21% de dioxygène (O2) et 1% d'autres gaz. Il s'agit de l'atmosphère moderne.

Le point énergie Il y a environ 360 millions d'années, au carbonifère [7][référence n°7] [8][référence n°8], les arbres et plantes géantes se situant dans des bassins sédimentaires captent le carbone (C) et l'enfouissent. La tectonique des plaques enfouit ces végétaux qui, en se rapprochant du centre de la Terre, se mettent à mijoter à petit feu pendant des millions d'années : c'est la formation du charbon [9][référence n°9]. Les formations du pétrole [10][référence n°10] et du gaz [11][référence n°11] sont issues du même processus d'enfouissement et de séquestration à la seule différence que la matière organique à l'origine change. Si aujourd'hui nous entendons parler d'énergies fossiles, c'est qu'il s'agit concrètement de restes de vies anciennes devenues fossiles [12][référence n°12].

Un rappel sur l'effet de serre

pour être sur la même longueur d'onde

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L'énergie du rayonnement solaire (en jaune) est absorbée par la Terre. L'énergie est ensuite émise depuis la surface vers l'espace sous forme d'infrarouges (en rouge).

L'effet de serre de la Terre [1][référence n°1] est rendu possible par la présence de divers gaz dans l'atmosphère qui ont la caractéristique majeure d'avoir une structure moléculaire les rendant opaques au rayonnement infrarouge terrestre [2][référence n°2] [3][référence n°3].

Cela signifie que la course d'un infrarouge émis depuis la surface terrestre vers l'espace est interrompue lorsqu'ils rencontrent un gaz à effet de serre : sa trajectoire dévie jusqu'à ce qu'il finisse par trouver la voie de l'espace [4][référence n°4]. Plus la concentration d'un gaz à effet de serre dans l'atmosphère est importante, plus cet effet ping-pong s'accentue.

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Quoi de mieux que Pong pour illustrer cette fuite vers l'espace...

L'existence de l'effet de serre terrestre a été indispensable dans l'apparition de la vie sur Terre. Sans effet de serre, la moyenne de température globale serait de -18°C [5][référence n°5]. Depuis la fin de la dernière ère glacière il y a 20000 ans [6][référence n°6], la moyenne des températures planétaires est stabilisée à 15°C [7][référence n°7].

Même s'il est vrai que la vapeur d'eau (H2O) joue un rôle fondamental [8][référence n°8] dans la régulation des températures planétaires, elle reste négligeable lorsque l'on parle d'origine anthropique compte tenu des quantités dérisoires émises par l'homme. Nous allons donc évoquer les trois principaux gaz à effet de serre dont le niveau de concentration dans l'atmosphère est dû à l'activité humaine [9][référence n°9] de ces deux derniers siècles. Il s'agit du dioxyde de carbone (CO2), du méthane (CH4) et du protoxyde d'azote (N2O).

Le point énergie « Les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone, de méthane et de protoxyde d’azote ont augmenté pour atteindre des niveaux sans précédent depuis au moins 800 000 ans. La concentration du dioxyde de carbone a augmenté de 40 % depuis l’époque préindustrielle. Cette augmentation s’explique en premier lieu par l’utilisation de combustibles fossiles et en second lieu par le bilan des émissions dues aux changements d’utilisation des sols. L’océan a absorbé environ 30 % des émissions anthropiques [10][référence n°10] de dioxyde de carbone, ce qui a entraîné une acidification de ses eaux » IPCC, WG1 AR5, SPM, B.5

CO2

Le dioxyde de carbone

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Le cycle du carbone caractérise la vie du carbone sur Terre.

Les émissions de CO2 sont issues d'une part de l'activité volcanique et géothermique de la planète, des feux de forêts et à de la respiration de la faune et la flore [1][référence n°1] et d'autre part de l'activité humaine. Les trois principaux secteurs émetteurs de CO2 sont la production électrique, le transport et la construction [2][référence n°2].

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Les émissions sont en hausse constante depuis l'ère industrielle.

Le cycle du carbone se retrouve donc en déséquilibre, c'est-à-dire que la quantité de CO2 absorbée par les plantes et océans ne couvre plus la quantité de CO2 émise (respiration et décomposition) [3][référence n°3].

Les écosystèmes se retrouvent à gérer les excès de CO2 : 1/3 de cet excès est absorbé par les océans - un phénomène d'acidification s'opère, et le reste s'accumule dans l'atmosphère en attente de photosynthèse.

« La durée de vie du dioxyde de carbone ne peut pas être représentée par une seule valeur car le gaz n'est pas détruit au fil du temps, mais se déplace plutôt entre différentes parties du système océan-atmosphère-terre. Une partie de l'excès de dioxyde de carbone est absorbée rapidement (par exemple, par la surface de l'océan), mais une partie restera dans l'atmosphère pendant des milliers d'années, en partie à cause du processus très lent par lequel le carbone est transféré aux sédiments océaniques [4][référence n°4] ».

Mais pour schématiser, la durée de vie moyenne du CO2 dans l'atmosphère est d'un siècle pour la moitié du surplus [5][référence n°5], l'autre moitié étant éternelle tant qu'elle ne revient pas au contact du sol.

Le point énergie Si on constate que la tendance des émissions de CO2 est à la baisse dans les pays de l'OCDE, elle est compensée par une très forte croissance dans les pays en plein essor industriel (Chine et Inde). Cela s'explique par une désindustrialisation des pays de l'OCDE au profit de délocalisations massives vers les pays où le coût de la main-d'œuvre est réduit. Ces pays ont massivement recours aux énergies fossiles dans leur production industrielle et dans l'export de ces marchandises [6][référence n°6] : sans pétrole, pas de mondialisation possible !

CH4

Le méthane

Le méthane a un pouvoir d'absorption des infrarouges 28 fois supérieur à celui du CO2.

Il a une durée de vie moyenne dans l'atmosphère d'environ 10 ans. Après quoi une réaction chimique s'opère avec les radicaux hydroxyle (OH) qui le transforment en Méthyle (CH4 + OH → H2O + CH3) [1][référence n°1]. Ce dernier sera ensuite dégradé en CO2 et O3.

La rumination du bétail [2][référence n°2], les rizières et les marais regroupent l'essentiel des émissions de CO2 planétaires. C'est le gaz de la putréfaction.

Le point énergie Le méthane est essentiellement utilisé pour la production d'électricité (associé aux énergies renouvelables non pilotables) et le secteur résidentiel (chauffage). Il sert également de produit de base à la fabrication d'engrais. Sa combustion directe produit du CO2.

N2O

Le protoxyde d'azote

Plus connu sous le nom de gaz hilarant, le protoxyde d'azote a un pouvoir d'absorption des infrarouges près de 300 fois [1][référence n°1] supérieur à celui du CO2.

Il a une durée de vie moyenne dans l'atmosphère de 120 ans [2][référence n°2]. L'essentiel des émissions de N2O dans l'atmosphère résulte de l'épandage d'engrais azotés [3][référence n°3] et de la fabrication du nylon [4][référence n°4].

La dégradation du protoxyde d'azote par photolyse [5][référence n°5] a également la capacité de détruire l'ozone [6][référence n°6].

Les durées de vie indiquées pour le méthane et l'oxyde nitreux sont des durées de vie de perturbation, qui ont été utilisées pour calculer les potentiels de réchauffement global indiqués ici. [7][référence n°7]

Aujourd'hui

The time has come, to pay the rent...

S'il y a actuellement un surplus de gaz à effet de serre dans l'atmosphère, c'est que le processus d'absorption et de dégradation est plus lent que celui d'émission.

Faisons le parallèle avec le traitement de nos ordures ménagères :

Imaginons que nous remplissions trois sac d'ordures par semaine mais que les éboueurs ne puissent en ramasser que deux. Il reste donc un sac à la maison en attente.

La semaine d'après, même chose, les éboueurs ne peuvent prendre que deux sacs. Sauf que cette semaine-là, nous en avons trois en plus de celui restant de la semaine dernière. Il nous en reste donc maintenant deux à la maison. Et ainsi de suite.

Au bout d'une année, ce sont 52 sacs qui se sont accumulés, avec toutes les nuisances que cela peut provoquer (putréfaction, vers, mouches, odeurs...).

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Le syndrome de Diogène est un trouble du comportement conduisant à des conditions de vie négligées.

Une solution évidente serait d'agir rapidement et de ne produire qu'un sac de déchets par semaine pour, petit à petit, se débarrasser de toutes ses nuisances, mais entre le moment où la décision est prise d'agir et la résolution définitive du problème, les nuisances se poursuivent, et pour certaines, s'amplifient (odeurs).

Et bien c'est exactement la même chose avec le changement climatique. Au moment où nous décidons d'agir, les nuisances se poursuivent et même, s'amplifient dans certains cas.

Voici une liste d'événements extrêmes dont le changement climatique a été un facteur aggravant sinon un déclencheur :

- méga-feux en Australie [1][référence n°1], au Canada [2][référence n°2], en Californie [3][référence n°3], en Sibérie [4][référence n°4],

- guerre en Syrie [5][référence n°5], les Printemps Arabes [6][référence n°6],

- glacier Thwaites [7][référence n°7], fonte des glaces (glacier Thwaites, Groenland [8][référence n°8]),

- baisse des rendements agricoles [9][référence n°9],

- tous les évènements locaux comme les inondations [10][référence n°10], les mouvements de terrain [11][référence n°11],

Et ce, avec juste 1,1° de réchauffement acté par l'IPCC en 2019 [IPCC, AR6, WG1, A.1.3]

Le point énergie S'il est si difficile de mettre en place une politique efficace visant à réduire de façon considérable, années après années, les émissions de gaz à effet de serre, c'est que l'énergie est une drogue dure pour l'humanité. Pourquoi donc arrêter nos consommations d'énergie quand il est si confortable d'en récolter tous les fruits ?

Demain

Fausses pistes et projections

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Le mix électrique mondial (en haut) et le mix énergétique mondial (en bas) en 2019.

Peut-on se projeter vers l'avenir avec la promesse des énergies « vertes » à horizon 2050 ? Doit-on impérativement remplacer toutes nos centrales nucléaires par des fermes éoliennes et solaires ? Peut-on envisager de maintenir le même niveau de vie avec l'arrêt progressif des centrales à gaz et à charbon ? Doit-on avoir peur des pénuries de pétrole ? Peut-on s'en remettre à la technique ? Voici quelques éléments de réponse.

Compte tenu de la part des nouvelles énergies renouvelables (solaire et éolien) et du caractère diffus de ces deux énergies, il est difficile d'imaginer un monde où toute l'électricité, tout l'acier, tout le chauffage, tout le carburant seraient produits uniquement avec du solaire et de l'éolien [1][référence n°1].

Puisqu'il s'agit de deux énergies non pilotables, c'est-à-dire qu'elles ne produisent pas d'électricité sur notre simple demande, il faut donc compenser avec des énergies pilotables pour pallier au manque de soleil et de vent. L'hydroélectricité, le nucléaire et les centrales à gaz/charbon répondent bien à cette contrainte. En général (sauf exception France et Suède), le choix du gaz est souvent retenu (Espagne, Allemagne).

Mais les énergies fossiles ne servent pas qu'à produire de l'électricité. Côté presse, on parle beaucoup plus du nucléaire que du pétrole, alors que c'est le pétrole qui est la première énergie fossile utilisée dans le monde. Il est impensable d'imaginer un quotidien sans pétrole, et pourtant, ses stocks se raréfient : c'est la double peine carbone. Il est urgent de totalement repenser notre façon d'organiser nos sociétés et des groupes de travaux s'organisent en ce sens [2][référence n°2].

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Les projections du GIEC sur les scénarios étudiés de différentes hausses de températures.

Nous avons assez de recul quant au scénario proposé par le GIEC pour une hausse des températures à 1°C. Si tous les engagements des COP sont tenus, nous nous orientons vers une hausse à 3°C. Certains pays ne tenant déjà pas leurs engagements, il n'est pas difficile de se projeter à minima sur une hausse à 4°C à horizon 2100, soit 8°C sur les terres émergées.

Le point énergie En ce qui concerne le pétrole, le déclin mondial en production de pétrole conventionnel est acté en 2008. Le plein essor du pétrole de roche-mère [3][référence n°3] a permis de stopper de façon assez nette ce début de crise. Nous vivrons dans les prochaines années une contraction pétrolière importante lorsque les Etats-Unis et le Canada passeront leur pic de production de pétrole non-conventionnel.

Politique bienveillante ? Crise mondiale ?

D'où viendra la solution ?

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L'impact des crises majeures et des COP sur les baisses des émissions mondiales.

Lorsque l'on fait le parallèle entre les oscillations des émissions de CO2 enregistrées depuis le début du XXe siècle et aujourd'hui, on constate des baisses très significatives en A (Krach boursier de 1929 [1][référence n°1]) et en B (anéantissement de l'industrie allemande et japonaise en 1945). La crise du Covid-19 (G) surpasse en termes de baisse des émissions la fin de la seconde guerre mondiale [2][référence n°2].

On notera aussi en C et D les deux chocs pétroliers, en E la Guerre du Golfe et en F la crise des subprimes. Une crise, quelle qu'elle soit, s'accompagne systématiquement d'une baisse importante des émissions de CO2 [3][référence n°3] avec un retour à la normale, tendance à la hausse, systématique.

Les COP (en H) de 1995 (première COP) à 2015 (COP 21, débouchant sur les accords de Paris) sont représentées en vert.

Il semblerait donc que les crises soient nettement plus efficaces pour réduire les émissions de CO2 que les décisions politiques. Et pourtant, elles ne sont pas souhaitables. Dans son dernier rapport, le GIEC nous alerte qu'à +2°C de réchauffement, le monde entier serait dans une insécurité alimentaire incontrôlable. Cette information est sans doute la plus importante qu'il faille retenir puisque dans un monde où tout le monde ne peut manger à sa faim, il est évident que l'insécurité ne serait plutôt globale. Sommes-nous certains de vouloir vivre dans un monde en guerre ? Sans parler de la montée des eaux, du déplacement des maladies tropicales sous nos latitudes, de la fonte du permafrost, de l'épuisement des ressources, des réfugiés climatiques, etc.

Individuellement

« Le peu qu’on peut faire, le très peu qu’on peut faire, il faut le faire, pour l’honneur, mais sans illusion. » Théodore Monod

Quand on parle de changement climatique, on peut rapidement être amené à parler d'éco-anxiété [1][référence n°1].

Il est très important de parler de cinq phénomènes qui nous permettent de passer à l'action.

Tout d'abord, lorsque l'on discute climat, il n'est pas rare d'en arriver à adopter une position de confiance en l'avenir sur le principe de la corne d'abondance [2][référence n°2]. Il s'agit d'une façon de voir l'ingénierie comme la grande sauveuse de l'humanité. Même s'il est certain qu'un bon nombre de techniques permettent un désamorçage théorique du problème, elles contribuent à l'augmentation inévitable des gaz à effet de serre, sans parler de la faisabilité ni du stock de ressources disponibles pour triompher. Un phénomène de dissonance cognitive peut également s'opérer : ce que je lis ne correspond pas à l'idée que je me fais du problème et ne vient pas confirmer mes connaissances sur le sujet donc je rejette le discours.

Ensuite, la diffusion de la responsabilité ou l'impuissance acquise guette quiconque qui prendrait le problème sérieusement sans voir de solution réelle dans nos sociétés modernes. Pour la première, il s'agit de déléguer volontairement ou non la responsabilité du problème à qui de droit sans mesurer son impact personnel : je ne peux/veux rien faire à mon échelle mais lui ou elle a les moyens d'agir et de réussir. L'autre serait mieux placé pour traiter le problème. Et pour la seconde, c'est l'acquisition de la responsabilité qui ferait grandir un sentiment d'impuissance face à l'ampleur du problème : je n'y arriverai pas, c'est impossible, il est trop tard. Non et non, nous sommes tous responsables tant que nous nous revendiquons de l'humanité. L'action est obligatoire pour qui serait au courant du problème. A l'image d'une équipe de football, l'effort individuel est primordial pour que le groupe gagne.

Et enfin, le biais de confirmation - n'en discuter qu'entre gens conscients - devrait être évité au maximum pour justement essayer d'aller chercher les personnes qui n'ont pas ou peu entendu parler du sujet. Les conséquences d'une inaction devraient nous mobiliser largement.

En début de lecture, nous proposions quelques idées pour une vie plus modérée, puisqu'au final, c'est sobrement que nous devons agir.

  1. Consommer moins, local et d'occasion.
  2. Isoler et moins chauffer son logement
  3. Se déplacer bas-carbone

Merci d'avoir consacré du temps à la lecture de cette synthèse.