Influence de l'homme

Les analyses de l'air emprisonné dans les glaces de l'Antarctique (voir graphique ci-dessous) ont montré qu'il existe un lien réel entre l'évolution des concentrations en CO2 dans l'atmosphère et l'évolution de la température au cours des 400.000 dernières années (le ‘0' du graphique correspond à l'année 1950) :

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Prouver le lien entre les changements climatiques et les émissions de gaz à effet de serre par les activités humaines n'est par contre pas si facile. Les systèmes climatiques sont particulièrement complexes et les températures moyennes sur la Terre dépendent également d'autres facteurs comme l'activité solaire, les éruptions volcaniques, etc. Pour ceux qui “contestent” les changements climatiques, ce facteur d'incertitude a constitué pendant des années l'excuse idéale pour ignorer les signaux d'alarme et ne rien entreprendre.
 
Les efforts consentis au cours des dernières décennies par des milliers de scientifiques partout dans le monde ont cependant permis d'affiner les connaissances considérablement. Les scientifiques réunis au sein du « Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat » (le GIEC, ou en anglais : Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC), qui assiste les Nations Unies, ont conclu, en 2013, dans leur cinquième rapport d'évaluation, que le réchauffement du système climatique est sans équivoque et que ce réchauffement est lié aux émissions de gaz à effet de serre :
 
"Depuis les années 1950, des changements dans le système climatique global ont été observés dans toutes les régions du monde : l'atmosphère et les océans sont devenus plus chauds, la surface et la quantité de neige et de glace ont diminué, le niveau de la mer est monté et les concentrations de gaz à effet de serre ont augmenté. Beaucoup de ces changements sont sans précédent... "

 

Une augmentation continue des émissions

Depuis la révolution industrielle - à partir de 1750 - les besoins en énergie de l'homme n'ont fait qu'augmenter. La plus grande partie de ces besoins est couverte par la combustion des énergies fossiles comme le charbon, le pétrole et le gaz (en ordre d'importance décroissant).

Ces activités envoient chaque année quelque 30 milliards de tonnes de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère, soit en moyenne environ 5 tonnes de CO2 par personne. Près de la moitié est absorbée par les plantes (qui en ont besoin pour croître, via le processus de a photosynthèse) et les océans (dissous dans l’eau), mais l'autre moitié augmente la concentration naturelle en CO2 dans l'atmosphère. 

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Concentrations atmosphériques de CO2 obtenues à partir des données des carottes glaciaires et
des mesures atmosphériques directes au cours des quelques dernières décennies. Les projections
des concentrations de CO2 pour la période 2100 sont basées sur différents scénarios d’émission.
(Source : U.S. Global Change Research Program : Lüthi et al.; Tans; IIASA2)

 

Cette augmentation de la concentration en CO2 dans l’atmosphère depuis 1750 est frappante : de 280ppm (parts per million - nombre de particules par million) à 400ppm le 9 mai 2013. En effet, le plus célèbre instrument de mesure de la concentration de CO2 dans l'air, situé au-dessus du volcan Mauna Loa de Hawaï (idéalement situé pour des raisons d’absence de perturbation dans l’air, par sa position éloignée minimisant l’influence de la végétation ou des activités humaines), a relevé ce jour-là pour la première fois  une concentration dépassant le seuil symbolique des 400 ppm, un niveau inégalé depuis des millions d'années et signe d'un réchauffement inquiétant. 

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La concentration de CO2 dans l'atmosphère a augmenté rapidement depuis les années 50, 
avec un relevé record de 400 ppm en mai 2013 (Source: NOAA).

 

De plus, la rapidité avec laquelle ces concentrations augmentent est la plus élevée jamais observée depuis au moins 20.000 ans.

Toutes les activités qui consomment de l'énergie à partir de combustibles fossiles sont ensemble responsables de près des 2/3 des émissions totales de gaz à effet de serre (tous gaz confondus) et de plus de 80 % des émissions totales de CO2 à l'échelle mondiale. Les trois principaux secteurs incriminés sont l'industrie, les ménages et le transport routier.

Les émissions cumulées de CO2 détermineront en grande partie l'ampleur du réchauffement climatique mondial d'ici à l'an 2100 et pour la suite. Si nous souhaitons maintenir le réchauffement climatique en dessous d’un certain seuil, les émissions devront être fortement réduites tout au long du 21ème siècle.

Même si nous parvenons à cesser nos émissions de CO2, 15 à 40% du CO2 (selon les scénarios) émis restera dans l'atmosphère pendant plus de 1000 ans. Une partie des changements climatiques est donc irréversible à l'échelle humaine, à moins de trouver des techniques qui permettraient de capturer le CO2 émis pendant plus de 1000 ans…

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Cliquez ici pour voir l'évolution de la temperature de la surface terrestre entre 1880 et 2016
(Source: National Oceanic and Atmospheric Administration of the US)

 

Plusieurs gaz à effet de serre et plusieurs secteurs

Mais ce n’est pas uniquement le CO2 qui est responsable de l’augmentation de la température. Il y a également plusieurs autres gaz à effet de serre (le méthane – CH4, le gaz hilarant ou protoxyde d'azote - N2O, les composés fluorés comme les HFC et les CFC, l'hexafluorure de soufre - SF6 et le trifluorure d’azote - NF3) qui jouent un rôle non négligeable dans l'effet de serre actuel. (Plus d’infos)

Tous ces gaz à effet de serre sont émis en concentrations variables et possèdent un “pouvoir de réchauffement global” (Global Warming Potential ou GWP) différent ; le CO2 sert de référence à cet effet, c'est pourquoi il a reçu la valeur GWP=1. Les émissions totales de tous les gaz à effet de serre réunis sont dès lors exprimées en “équivalents CO2”, qui additionnent les différentes concentrations et les différents impacts.

Malgré le nombre croissant de politiques d’atténuation, les émissions de tous ces gaz ont augmenté en moyenne de 2,2% par an entre 2000 et 2010, alors que l’augmentation était de 1,3% par an entre 1970 et 2000. Les émissions anthropiques mondiales de GES entre 2000 et 2010 ont été les plus élevées de l’histoire humaine : en 2010, les émissions ont atteint le volume inconcevable de 49 milliards de tonnes équivalent-CO2 ! La crise économique de 2007/2008 n’a fait que réduire temporairement les émissions.

Les secteurs qui contribuent le plus aux émissions directes de GES sont : la production énergétique (35%), l’agriculture, sylviculture et autres affectations des terres (24%), l’industrie (21%), le transport (14%) et les bâtiments (6%). La part de l’industrie et des bâtiments est beaucoup plus importante si l’on prend en considération les émissions indirectes (associées à la production d’électricité et de chaleur consommée par ces secteurs).

 

Répartition des émissions mondiales de gaz à effet de serre par secteur

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 (Source : GIEC, 2014 – Données de 2010)


Des différences régionales majeures

Il est évident que ce sont les pays industrialisés qui sont responsables de la plus grande partie des émissions, et ils ont, à ce titre, la plus grande « dette historique ». Mais ces pays industrialisés sont de plus en plus concurrencés par certains pays en voie de développement dont l’économie est en pleine expansion (comme la Chine, le Brésil, l’Inde…).

Emission CO2

 Cette carte montre la distribution inégale des émissions de CO2 par l’industrie dans le monde.
Une majorité de ces émissions provient de la production d’énergie, des procédés industriels et du transport.
Les pays industrialisés doivent par conséquent assumer la principale responsabilité de réduire leurs émissions.
(Vital Climate Graphics – GRID Arendal / UNEP)

 

Si nous considérons les émissions totales des gaz à effet de serre du 'Top 4' des pays émetteurs, nous constatons (dans le graphique de gauche ci-dessous) qu'ils étaient responsables, en 2015, d'une émission totale de 21,6 Gigatonnes de CO2 (ce qui représente 59% des émissions globales). Le plus gros émetteur était clairement la Chine (29%), suivie par les Etats-Unis (15%), l'Union européenne (10%) et l'Inde (6%). Par contre, il ne faut pas négliger le fait que la Chine a un milliard de plus d'habitants que les Etats-Unis et que les émissions de COpar habitant (graphique de droite) y sont donc beaucoup plus faibles.

 

Emissions totales de CO2 (en Gigatonnes/an) Emissions de CO2 par personne (en tonne/personne/an)
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(Source : CDIAC /Le Quéré et al 2016 /Global Carbon Budget 2016)