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Le réchauffement est-il dû au CO2 ?
Partie 1

Par Alain Mathieu,
le dimanche 18 mars 2018

En ouvrant en décembre 2017 le « One planet summit », Emmanuel Macron déclarait : « On sait ! ». Ce qui voulait dire : « la question est tranchée ; il n’y a pas à en discuter ; le réchauffement climatique est dû à l’homme et il faut le combattre pour « sauver la planète » ». Une attitude libérale aurait été plus nuancée : « tout le monde n’étant pas d’accord, il faut écouter les arguments des uns et des autres ; cette discussion pourrait éclairer la question ». Engageons donc ce débat.

Commençons par recenser les points d’accord entre les « climato-sceptiques » et les « réchauffistes ». Ces points d’accord sont nombreux et importants :

1) Il y a eu un réchauffement de l’atmosphère terrestre au niveau du sol d’environ 1 degré depuis un siècle et demi. Ce réchauffement est irrégulier : baisse de la température de 1880 à 1910 et de 1945 à 1975 ; stagnation depuis 1998 ; hausse pendant les autres périodes.

2) Dans le passé plus lointain, il y a eu des variations importantes de la température moyenne de l’atmosphère : depuis 800.000 ans, des cycles d’environ 100.000 ans alternant des périodes glaciaires (6 à 10 degrés au-dessous de la température actuelle) avec des périodes plus chaudes (2 à 4 degrés au-dessus). Les dernières périodes plus chaudes qu’actuellement se sont produites du temps de la construction des principaux monuments égyptiens, puis de la fondation de Rome, puis de ce que les climatologues appellent l’« optimum climatique » du Moyen Âge, de 1000 à 1200.

3) Les périodes froides ont coïncidé avec de faibles concentrations de CO2 dans l’atmosphère (environ 200 PPM [1]) et les périodes chaudes avec de plus fortes concentrations (250 ou plus).

4) Contrairement à une opinion répandue, le CO2 n’est pas un polluant. Il est indispensable à la vie.

5) Les périodes chaudes avec forte concentration de CO2 sont favorables à la croissance des plantes et du plancton. Cela est dû à la photosynthèse : sous l’effet de la lumière, le CO2 et l’eau se transforment en un composé organique et en oxygène. Dans les serres, en raison de l’augmentation de la température et d’un éventuel apport de CO2, les plantes poussent plus vite. Du temps des dinosaures, la température et la concentration en CO2 étaient beaucoup plus fortes qu’actuellement, et les plantes, plus grandes, pouvaient nourrir ces animaux.

6) La quantité de CO2 dissous dans les océans est 50 fois plus importante que celle contenue dans l’atmosphère terrestre. Les échanges entre l’océan et l’atmosphère se font par l’absorption de CO2 par les océans froids et le dégagement de CO2 dans l’atmosphère par les océans chauds. Quand la température moyenne de l’océan augmente, le dégagement moyen de CO2 est plus fort et la concentration de l’atmosphère en CO2 augmente.

7) Le CO2 n’est pas radioactif. Il n’a pas de « durée de vie » comme les produits radioactifs. Sa nature ne change pas avec le temps. Il reste indéfiniment dans l’atmosphère, mais sa concentration peut changer, du fait des échanges avec l’océan et les plantes.
Dans son glossaire scientifique, le GIEC (groupe de fonctionnaires dépendant de l’ONU, qui publie régulièrement des rapports sur le réchauffement climatique) explique que le CO2 de l’atmosphère se renouvelle « à peu près tous les quatre ans, à cause des échanges rapides entre l’atmosphère et les océans et la végétation » et que « ce temps d’ajustement est déterminé par le taux de déplacement du CO2 de la couche superficielle vers les couches profondes de l’océan ».
Dans le « rapport complet » sur « les éléments scientifiques » du cycle du carbone le GIEC distingue le CO2 « anthropogénique » (émis par l’homme) du CO2 « naturel ». Il signale (p. 496) que deux modèles ont notamment montré que l’absorption du CO2 anthropogénique par les océans est inférieure à celle du CO2 naturel. Pourtant cette dissolution du CO2 dans les océans est un phénomène physique identique pour le CO2 naturel et pour le CO2 anthropogénique. Un rapport spécial plus complet sur le rôle des océans dans le cycle du carbone aurait été justifié. Françoise Gaill, directrice de recherches au CNRS et présidente du conseil stratégique de la flotte océanographique de recherche française, le demandait ainsi dans un interview au journal Le Monde du 8 juin 2015 : « des acteurs de la société civile sont étonnés de constater que le milieu marin est à peine mentionné dans les textes sur lesquels les États sont censés s’engager dans le cadre de la Conférence climat de Paris, la COP21. Cela paraît incroyable quand on pense à quel point il est essentiel pour le climat ! A chaque COP, il y a une rencontre consacrée à l’océan, mais ce sont les ONG qui l’organisent. Cette fois, nous voulons obtenir du GIEC qu’il consacre un rapport spécifique sur cette question ». Elle n’a pas été entendue. Le GIEC indique seulement que « les incertitudes liées au cycle du carbone affectant les concentrations atmosphériques en CO2 ne sont pas prises en compte dans les simulations ».

8) De son côté l’Institut Français de Recherche pour l’Exploitation de la Mer (IFREMER) mène depuis 2002 des recherches dans l’Atlantique Nord portant notamment sur l’absorption du CO2 par l’océan. Il justifie ainsi ses recherches : « Faute d’une base de données suffisante, la variabilité de l’océan à échelle de temps saisonnière à interannuelle n’est décrite que de manière incomplète et les différentes observations historiques ne sont pas reliées entre elles de manière rationnelle ». Autrement dit : la science a encore des progrès à faire.

9) Depuis la révolution industrielle qui a augmenté la consommation de charbon, puis celle de produits pétroliers, des quantités croissantes de CO2 ont été rejetées dans l’atmosphère. De ce fait les émissions annuelles sont actuellement de 36 milliards de tonnes de CO2, soit environ 1,20 % du stock de CO2 contenu dans l’atmosphère. Comme ce CO2 est échangé en quatre ans avec les océans et les plantes, le stock total dans l’atmosphère résultant des émissions humaines de CO2 devrait être de 4 X 1,2 % = 4,8 % du stock atmosphérique. Le GIEC ne confirme pas ce chiffre. Il ne l’infirme pas non plus et ne donne pas de chiffre différent. Ce qui est étonnant. Comment peut-on soutenir que, du fait de l’effet de serre, les émissions humaines de CO2 sont prépondérantes dans l’évolution du climat si l’on n’indique pas leur pourcentage dans l’atmosphère ? Le GIEC indique dans son « résumé pour les décideurs » que 30 % des émissions de « CO2 anthropique » ont été absorbés par les océans. Le « rapport complet » du GIEC sur « les éléments scientifiques » émet toutefois des réserves sur cette absorption du CO2 par les océans : « la conclusion tirée des observations et des modèles est ambiguë, certaines études suggérant que le taux d’augmentation du CO2 dans les océans a décliné, d’autres concluant qu’il n’a pas décliné ». Bref les rapports du GIEC manquent de précision sur cette question de l’absorption du CO2 par les océans. En insistant sur les « incertitudes », ils traduisent un réel embarras. On peut cependant en conclure que, si l’on se réfère à la durée de quatre ans mentionnée par le GIEC pour l’absorption du CO2 atmosphérique, le stock atmosphérique de CO2 dû aux émissions humaines pourrait être de 4,8 % du stock total de CO2 dans l’atmosphère.

10) Les émissions de CO2 sont ainsi réparties par pays : Chine (29 %), États-Unis (15 %), Union européenne (10 %), Inde (6 %), Russie (5 %), Japon (4 %), etc. La France en émet 1 % du total, l’Allemagne 2,4 %. Par habitant, la France est 65ème.

11) L’activité du soleil subit des variations importantes. En particulier le nombre de « taches » solaires suit un cycle d’environ 11 ans, variant entre 9 et 14 ans. Ces taches étaient particulièrement peu nombreuses pendant le « minimum de Maunder », la période la plus froide du « petit âge glaciaire » de 1645 à 1715.

12) Dans de nombreux pays africains l’accès à l’électricité est réduit à une faible partie de la population : Tchad (8 %), Congo (13 %), Niger (14 %), etc. En Inde 20 % de la population n’y a pas accès. Pour ces pays la construction de centrales électriques est prioritaire, dans les conditions les plus économiques, c’est-à-dire presque toujours des centrales à charbon.

13) Du fait de l’électrification et de la motorisation croissantes des pays en développement, les émissions mondiales de CO2 ne baissent pas. La Chine a prévu une progression de ses émissions jusqu’en 2030. L’agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit que la consommation mondiale d’énergie va s’accroître d’au moins 30 % de 2014 à 2040, la part des combustibles fossiles passant de 81 % à 79 % (ou peut-être 74 %) en 2040.

14) Dans la production mondiale d’électricité, la part produite par les éoliennes est de 3,7 %, celle du photovoltaïque 1,2 %. Ces productions étant intermittentes et l’électricité ne pouvant guère être stockée, des centrales électriques au gaz ou au charbon doivent être mises en route pendant les périodes où le vent ne souffle pas et où le soleil ne brille pas. De ce fait les émissions de CO2 de l’Allemagne, qui abandonne progressivement l’électricité nucléaire, sont en progression depuis 2009.

15) Les modèles climatiques utilisés pour prévoir la hausse future des températures donnent des résultats variés : de + 1,4 degré à + 5,8 degrés pour la température moyenne en 2100. Ces variations dépendent des hypothèses du modèle. Une autre source d’incertitude est due au fait que l’influence des nuages est mal connue. Comme l’indique le rapport 2013 du GIEC : « le degré de confiance dans la représentation et la quantification de ces processus (nuages et aérosols) dans les modèles reste faible ». Un rapport de l’Académie française des sciences publié en novembre 2015 proposait de « réduire les incertitudes des simulations numériques du climat ».

16) La fréquence et la violence des « évènements extrêmes » (cyclones tropicaux par exemple) n’augmentent pas. Cette affirmation est surprenante, puisque les cyclones tropicaux se forment dans les zones où l’océan est le plus chaud. La hausse de la température moyenne de l’atmosphère devrait favoriser la formation de cyclones. Or depuis trente ans l’énergie globale des cyclones a crû jusqu’à 1993, et décru ensuite. Pour Hervé Le Treut, climatologue et membre du GIEC : "On ne peut pas conclure à un lien direct entre réchauffement climatique d’une part et intensité et fréquence des cyclones d’autre part." Le dernier rapport du GIEC confirme cette constatation.

17) Dans son dernier rapport le groupe 1 du GIEC (le groupe du GIEC qui évalue les aspects scientifiques de l’évolution du climat) donne des indications prudentes et peu précises sur les causes du réchauffement climatique : « La contribution des gaz à effet de serre au réchauffement moyen en surface se situe probablement entre 0,5 degré et 1,3 degré au cours de la période 1951−2010 (…). Le changement de la température moyenne à la surface du globe pour la période 2016–2035 relativement à 1986-2005 sera probablement compris entre 0,3 degré et 0,7 degré (degré de confiance moyen) ». On ne peut pas qualifier de certitudes des prévisions aussi vagues et prudentes. D’ailleurs on lit aussi dans ce rapport : « Le cycle de variabilité solaire de 11 ans influe sur les fluctuations climatiques décennales dans certaines régions (degré de confiance moyen) ». Le groupe 1 du GIEC accorde ainsi le même « degré de confiance » à ses prévisions de hausse de la température de l’atmosphère qu’à l’influence du soleil sur cette température.

Comme on le voit, les points d’accord entre les « réchauffistes » et les climato-sceptiques sont nombreux. Quelles sont les différences ?

=> Le réchauffement est-il dû au CO2 ? Partie 2

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[1La partie par million (le ppm), terme beaucoup utilisé en sciences est la fraction valant un millionième.

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