Une situation urgente

La grande majorité des scientifiques reconnaît maintenant le réchauffement planétaire dû à l’activité humaine. Depuis le début de l’ère industrielle, la température de la planète est montée de 0,74 °C en moyenne et le niveau des mers s’est élevé de 10 à 20 cm avec une accélération notable dans les années 90 [1]. À court terme, on peut craindre des changements brusques du climat, et donc des effets néfastes sur la biodiversité, l’agriculture, le mode de vie.

Ce réchauffement est attribué généralement à l’émission accrue de gaz à effet de serre  , dont le CO₂ (appelé gaz carbonique ou dioxyde de carbone) qui engendre environ 55 % de l’effet de serre anthropique  . Ce gaz est produit lors de la combustion des hydrocarbures (charbon, pétrole ou gaz), pour le transport, l’habitat et l’industrie.

 L’effet de serre et le cycle du carbone

Une fine couche de gaz enveloppe notre planète comme une couverture  , en retenant une partie du rayonnement solaire. Ce phénomène, « effet de serre », fait que la température planétaire moyenne est toujours restée propice à la vie. Sans l’effet de serre, la température moyenne à la surface de la Terre ne dépasserait pas les -18 °C ! Ce phénomène est provoqué par certains gaz présents dans l’atmosphère : principalement la vapeur d’eau, le CO₂, le méthane.

L’effet de serre

Le CO₂ engendre 55 % de l’effet de serre anthropique   (d’après GIEC  )

Le cycle naturel du carbone joue un rôle essentiel dans l’effet de serre. Cet élément est unique pour la variété des produits qu’il peut former et qui ont donné naissance à la vie. Il se trouve dans l’atmosphère sous forme de gaz carbonique CO₂ ou de méthane CH₄, dissout dans l’eau en bicarbonates HCO₃^-, stocké dans la matière organique (animaux, végétaux, combustibles fossiles, etc) et dans les roches sous forme de carbonates   CO₃^2-.

Le gaz carbonique est prélevé dans l’atmosphère par les plantes, le phytoplancton et certaines bactéries grâce à la photosynthèse. Ces organismes absorbent le carbone présent dans le CO₂, et rejettent l’oxygène. Le processus inverse se produit par la respiration des êtres vivants ou la décomposition de la matière organique. Le système est également régulé par les océans qui absorbent le gaz carbonique par dissolution. Le cycle du carbone a permis, en l’absence de perturbations par les activités humaines, de maintenir relativement constante pendant des milliers d’années la concentration de CO₂ dans l’atmosphère, malgré les éruptions volcaniques, émettrices de CO₂.

 Le cycle brisé

Mais, depuis le début de l’ère industrielle, ces cycles naturels sont perturbés par les activités humaines qui puisent massivement le carbone dans le sous-sol (hydrocarbures, charbon) et le rejettent dans l’atmosphère après combustion.

Évolution des températures de l’air et de la concentration en CO₂ durant les 400 derniers millénaires

La température moyenne du globe a suivi une courbe parallèle à celle de la concentration du CO₂ dans l’atmosphère. Mais depuis 1750 les concentrations en CO₂ n’ont pas cessé d’augmenter (+31 %) pour atteindre aujourd’hui 365 millionièmes en volume. © GIEC  

En un siècle, les concentrations de gaz à effet de serre   dans l’atmosphère ont augmenté de 50 %, dont 31 % pour le seul CO₂. Certes, les quantités de gaz carbonique émises par les hommes (30 milliards de tonnes de CO₂ par an, soit 8,1 milliards de tonnes de carbone [2]) constituent une faible part de l’ensemble du cycle annuel du carbone, mais les puits naturels de carbone (la biosphère et les océans) ne résorbent chaque année que la moitié de ce supplément. Le reste s’accumule dans l’atmosphère terrestre et perturbe les mécanismes du climat.

Le cycle du carbone

Les émissions mondiales de CO₂ liées aux activités humaines atteignent 30 Gt par an. Elles ne sont qu’à moitié résorbées par les puits de carbone   (océans et végétation). Chaque année, 3,5 Gt de carbone viennent s’accumuler dans l’atmosphère

Et si nous ne faisons rien, la situation risque   encore de se dégrader : la durée de vie du gaz carbonique dans l’atmosphère étant d’une centaine d’années, les gaz produits aujourd’hui seront encore là dans un siècle !

Aujourd’hui, les scénarios sur l’évolution du climat sont encore incertains, car le cycle du carbone fait appel à des mécanismes complexes et interdépendants. Toutefois les experts craignent qu’en continuant ainsi la température moyenne n’augmente de 6 °C d’ici à 2100.

Alors que l’on commence à peine à les étudier et à les comprendre, de nombreuses interrogations demeurent, notamment sur le temps de recyclage du CO₂ par les océans et la biomasse. Une certitude reste cependant : le climat se réchauffe et va se réchauffer de plus en plus si nous ne faisons rien pour maîtriser nos émissions et ce ne sera pas sans conséquences graves pour l’homme et la nature.