Le
cycle du carbone face au changement climatique
Différents
gaz à effet de serre sont impliqués dans la crise climatique actuelle. Parmi
eux, le CO2 (dioxyde de carbone) et le CH4 (méthane)
concentrent à eux seuls les ¾ du problème. On ne peut donc aujourd’hui s’intéresser
véritablement au changement climatique sans connaître les rudiments du cycle du
carbone.
L’équilibre dynamique que connaissait le climat
de la Terre
depuis plusieurs centaines de millions d’année était corrélé à un cycle du
carbone relativement régulé, semblable à un jongleur qui ferait passer du
carbone de l’état solide à l’état gazeux, de la biosphère et des océans, à
l’atmosphère. Cette figure bien balancée s’est vue transformée avec
l’épanouissement de la révolution industrielle. Les sociétés humaines ont opéré
un tel bouleversement par la combustion des combustibles fossiles carbonés que
sont le pétrole, le charbon et le gaz dit naturel. Des dizaines de milliards de
tonnes de carbone enfoui sous la terre et les océans ont ainsi été rejetés vers
l’atmosphère, modifiant les quantités impliquées dans le cycle du carbone. Des millions
d’années pour que ce carbone se fossilise et quelques dizaines pour qu’il
rejoigne l’atmosphère.
Heureusement, le jongleur a un atout qui
compense quelque peu sa perte d’équilibre : la biosphère et l’océan qui constituent un immense réservoir de
carbone. Ceux-ci absorbent les « balles » de carbone de l’atmosphère
et les intègrent au sol ou les précipite en carbonates (océans). Ils ont ainsi déjà
absorbés près de la moitié des rejets anthropiques.
C’est la raison pour laquelle on les qualifie de « puits de
carbone ».
C’est la raison pour laquelle on les qualifie de « puits de
carbone ».
Concentrations de dioxyde de carbone au
cours des 10 000 dernières années (grande figure) et depuis 1750 (figure
insérée).
La concentration de CO2 augmente à un rythme près de cent fois plus
rapide que jamais auparavant avec la vie. Si les sociétés continuent d’émettre
ces gaz au rythme actuel, un doublement de la concentration de CO2 pourrait
être atteint vers 2060. (Source
du graph : GIEC[1], 2007)
Processus longs et courts dans le cycle du carbone. Le temps de résidence d’une molécule de CO2 dans l’atmosphère est de 100 ans, et 12 ans pour le CH4 (qui se transforme alors en CO2). Ce qui explique pourquoi le fait de stopper nos émissions n’empêcherait pas le climat de se réchauffer pendant des décennies du fait des concentrations accumulées depuis 200 ans.
Mais un problème est corrélé à cet atout : l’aide de l’océan s’amenuise du fait…du réchauffement climatique ! Il se peut en effet que l’augmentation des températures de l’océan réduise la capacité de sédimentation océanique, en ralentissant, voire supprimant sous certaines latitudes, les courants océaniques responsables (au niveau du Groenland et dans le Pacifique) du dépôt des sédiments.
Par ailleurs, la déforestation des forêts tropicales et le changement d’usage des terres (conversion en champs ou en ville) réduisent encore le rôle compensatoire de la biosphère. Et la désertification qui s’accentue à la faveur du réchauffement, en particulier en Afrique sub-saharienne, ne vient qu’accentuer le phénomène.
La biosphère (végétation, sol et océan) nous autorisent une marge de manœuvre dans la gestion de nos émissions de CO2, mais elle est limitée. On estime qu’elle peut actuellement recycler 11 Gt de CO2 par an. Mais cette quantité est susceptible d’évoluer du fait de la perturbation du cycle du carbone et de notre gestion de la biosphère.
Inutile, donc, de compter sur les puits de carbone pour résorber le problème climatique. Le seul vrai espoir de solution est de limiter les sources d’émissions de gaz à effet de serre (« mitigation »).
Pour éviter d’atteindre un seuil dangereux de
réchauffement, il est nécessaire de se fixer un objectif de stabilisation de la
concentration de ces gaz. Il est alors impératif d’établir précisément la
marge de manœuvre que nous autorise la biosphère (11 Gt ou moins ?). On
estime ainsi aujourd’hui, qu’il faudrait diviser par 4 les émissions en 50 ans.
Cela pose alors la question de la répartition. Diviser
par 4 dans chaque pays ? Se fixer une quantité de carbone par habitant et
par an (on parle de 1,8 tCO2) ? Dans tous les cas, même si tous les
habitants des pays développés doivent prendre leur responsabilité dès
aujourd’hui, cela n’évitera pas que les pays en émergence (Asie, Amérique du
Sud) participent aussi à l’effort général.
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Les émissions de CO2
d’origine humaine sont estimées entre 6 et 8 milliards de tonnes de C par an.
Cette quantité peut paraître infime par rapport au potentiel des océans, mais
elle suffit à modifier l’équilibre naturel.
Pour le
graphiste : voir aussi schéma sur http://www.univ-brest.fr/physique/documents/ue_libres_ubo/UEL_Climat_chap8.pdf
deux graphs en bas de page, page 4.
Source IPCC TARFinalement, force est de constater que l’homme fait partie intégrante du cycle du carbone (par ce qu’il induit et ce qu’il subit) mais qu’il ne semble pas en avoir pris encore pleinement conscience.
Sites Internet
http://www.ipcc.ch/pub/online.html
http://www.actioncarbone.org/main_fr.php
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