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16 mars 2011 3 16 /03 /mars /2011 21:54

surface glace arctiqueAu vu des tendances récentes concernant la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre (échec de la conférence de Copenhague et des sommets qui ont suivi, engagements internationaux décevants, forte hausse de la consommation mondiale de charbon et construction de centrales géantes, ...), il est très probable que la prédiction d'un océan arctique libre de glace se confirme à plus ou moins moyen terme, avec les conséquences écologiques que l'on peut imaginer (et la possibilité nouvelle d'exploiter de nouveaux champs pétroliers...). A titre d'illustration, la figure de droite montre l'extension moyenne de la banquise au mois de septembre, déterminée par des observations satellites. La diminution de la surface de glace est de 12% par période de 10 ans...

 

Dans les milieux scientifiques, la question n'est plus vraiment "l'arctique se retrouvera-t-il libre de glace ?" mais "quand et selon quel mécanisme ?". Le principal point discuté est celui de l'existence ou non d'un point critique au delà duquel le basculement serait irréversible. Le raisonnement sous-tendant l'existence de ce point étant de manière simplifiée "moins il y a de glace, moins le rayonnement solaire est réfléchi, plus la température de l'eau augmente, et moins il y a de glace, et ainsi de suite..." (grosso modo, passage d'un état d'équilibre à un état divergent sous l'effet des rétroactions). Cette question est plus importante qu'il n'y paraît. En effet si un point critique existe et est dépassé, tout retour en arrière devient mécaniquement (presque) impossible même avec une action forte sur nos émissions de gaz à effet de serre. Réciproquement si un tel point critique n'existe pas, la glace doit pouvoir se reconstituer rapidement si les conditions redeviennent plus favorables.

 

Dans un article publié il y a un moins dans Geophysical Research Letters (lien vers l'article), une équipe allemande du Max Planck Institute for Meteorology présente les résultats de nouvelles simulations qui tendent à montrer qu'il n'y aurait pas de point critique pour l'arctique. Dans leur modélisation, les auteurs ont utilisé un scénario de hausse des températures conduisant à un arctique libre de glace en septembre en 2070, et y ont ajouté une perturbation : une disparition totale dès début juillet tous les 20 ans. En cas d'existence d'un point critique, cette perturbation devrait être suffisante pour que la glace ne puisse pas se reconstituer d'une année à l'autre (la glace se reconstituant au printemps étant trop fine pour passer l'été). Dans leur simulation, l'effet de la perturbation est annulé en quelques années avec un retour à une situation "normale" et donc une reconstitution de la banquise. Le point clef est l'hiver, et la nuit polaire, durant lequel l'océan perd suffisamment de chaleur pour que la glace qui se reconstitue au printemps puisse tenir jusqu'à début septembre, et puisse regagner en épaisseur d'une année à l'autre.

 

Très clairement, les auteurs ne disent pas du tout que la banquise ne va pas disparaître. Juste qu'elle est capable de surmonter une disparition précoce durant un été (ils insistent sur ce point). Néanmoins, il s'agit pour une fois d'une étude apportant un point de vue un peu plus optimiste quant à la possibilité, au moins pour l'arctique, que l'évolution actuelle ne soit pas irréversible, à condition bien sûr d'agir rapidement.

 

 

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24 décembre 2010 5 24 /12 /décembre /2010 15:51

Ursus maritimus Steve AmstrupBon, d'accord, la peluche en question même si elle a l'air toute douce, il ne faudrait pas trop qu'elle prenne idée de donner des coups de pattes...

 

Un peu plus sérieusement, la revue scientifique Nature a publié la semaine dernière une étude d'un groupe de scientifique américain dirigé par Steven Amstrup de l'US Geological Survey - Alaska Science Center, au sujet de l'effet que pourrait avoir une réduction des émissions de gaz à effet de serre (et donc une limitation de l'ampleur du réchauffement climatique) sur les chances de survie des ours polaires.

 

 

 

 

Pour comprendre la problématique, il suffit de comparer les deux images ci-dessous. Celle de gauche montre l'aire de répartition des ours polaires dans l'arctique (les zones les plus foncées correspondent aux densités de population les plus importantes) et celle de droite la diminution de la surface de banquise en été ces dernières années.

 

ours blanc repartition Annual_Arctic_Sea_Ice_Minimum.jpg

 

 

 

La vulnérabilité de l'ours polaire à la diminution de la surface de la banquise provient en grande partie de la forte spécialisation de cette espère, qui dépend entièrement de la banquise gelée pour se nourrir (c'est un prédateur qui se nourrit en grande partie de phoques, qui ne sont présent que sur la banquise), de déplacer et se reproduire.

 

La dernière étude publiée en 2007 montrait que les deux tiers de la population d'ours blancs pourraient avoir disparus d'ici au milieu du siècle dans un scénario de poursuite des émissions de gaz à effet de serre, mais elle ne prenait pas en compte l'effet que pourrait avoir une réduction de ces émissions. La question clef étant : la diminution de la surface de banquise avec le réchauffement est-elle "linéaire", auquel cas toute réduction des émissions pourrait contribuer à aider à la survie de l'espèce, ou un point de non-retour pourrait-il être atteint au-delà duquel une réduction n'aurait plus d'effet (la disparition de surfaces de glaces, qui contribuent à réfléchir le rayonnement solaire, contribue elle-même au réchauffement par un effet de rétroaction positive).

 

La nouvelle étude publiée la semaine dernière n'a pas mis en évidence de "point de non-retour" : la diminution de la surface de banquise pourrait être en partie réversible en cas de forte baisse des émissions de gaz à effet de serre. Cela dit, les auteurs restent prudents et rappelle qu'il ne s'agit que de modèles et que la situation dans le monde réel pourrait être différente, même si ce résultat est plutôt positif. Rappelons toutefois que cette modélisation suppose des décisions (et donc des actions) d'envergure pour lutter contre les émissions de gaz à effet de serre, sinon quoi elle ne fait que confirmer les résultats de l'étude précédente avec une disparition très probable de l'espèce d'ici à la fin du siècle si aucune action n'est entreprise. "Il y a des raisons d'être optimistes, mais à condition d'être optimistes quant à notre volonté de changer les choses".

 

Le futur des ours blancs est donc entre les mains des décideurs politiques. Mais les auteurs rappellent qu'en se plaçant à l'échelle de la terre, ils ne sont qu'un symbole de l'effet que pourrait avoir le réchauffement climatique sur la biodiversité, avec environ 25% des espèces de mammifères menacées d'extinction, principalement du fait de la dégradation ou de la disparition de leur habitat. Ainsi comme le montre le livre qui vient de paraître "Pinguins: a journey to the future in Antartica"  (Pingouins, un voyage vers l'avenir de l'Antarctique), 80% des pingouins de Terre-Adélie ont disparu au cours des 30 dernières années du fait du recul des glaciers en Antarctique. Soit nous agissons maintenant, soit nos descendants ne connaitront nombre de ces animaux que par des photos ou des vidéos...

 

 

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14 décembre 2010 2 14 /12 /décembre /2010 21:24

nuageDepuis quelques années, la question du signe de la rétroaction exercée par les nuages sur le réchauffement est âprement disputée. En simplifiant, il s'agit de déterminer si l'augmentation de la quantité de nuages due au réchauffement climatique (à cause de l'augmentation de l'évaporation des masses d'eaux terrestres), va elle-même s'opposer au réchauffement (les nuages "bloquent" une partie du rayonnement solaire avant qu'il n'atteigne la surface terrestre) ou l'amplifier (l'eau est un gaz à effet de serre très puissant, la molécule d'eau absorbant exactement dans la gamme de longueurs d'onde de rayonnements réémise par la terre). Ces derniers mois, deux chercheurs différents ont apporté des arguments issus d'observations plaidant pour la première réponse, mais les modèles tendent plutôt à indiquer la seconde (l'opinion majoritaire dans la communauté scientifique pencherait plutôt pour le résultat des modèles, actuellement).

 

Une publication scientifique a été publiée la semaine dernière dans la revue Science, qui fait pencher la balance dans la deuxième direction. Son auteur, Andrew Dressler, a été la rétroaction exercée par les nuages sur les variations naturelles de températures dues à El Niño (hausse des températures) et La niña (baisse des températures). Pour son étude, il a utilisé des données satellites des rayonnements réémis par la terre vers l'espace, et des relevés de la température de la surface terrestre, en essayant au mieux d'éliminer les autres sources de rétroactions possibles (comme la concentration de vapeur d'eau dans l'atmosphère). L'originalité de son étude est qu'elle tient compte de toute la surface du globe, et pas uniquement des zones restreintes comme dans les études précédentes.

 

La conclusion de son étude est que la rétroaction de court terme (sur cette période de 10 ans) due aux nuages seraient comprise entre -0,2 W.m-2.K-1 et +1,28 W.m2.K-1 (une rétroaction de 1 W.m-2.K-1 signifie que si la température moyenne de la terre augmente de 1°C, le forçage radiative (ou "énergie supplémentaire piégée par l'effet de serre") augmente de 1W pour chaque m² de surface terrestre). Même s'il n'est donc pas impossible que cette rétroaction soit faiblement négative (ce qui tendrait faiblement à contrebalancer le réchauffement), il est beaucoup plus probable qu'elle soit nettement positive. Et même si elle s'avérait négative, le forçage radiatif correspondant serait beaucoup trop faible pour contrecarrer les effets de l'augmentation de la concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère (à titre de comparaison, l' CO2 induisait à lui seul en 2005 un forçage radiatif de +1,68 W.m-2 par rapport à l'époque pré-industrielle).

 

La conclusion de l'auteur (prudente : son étude n'a été effectuée que sur des relevés correspondant à une période de 10 ans, et il faudra des décennies pour avoir des observations satellitaires permettant des travaux de plus long terme), est que même si son étude ne permet pas de conclure à 100%, elle donne de bons arguments quant à la qualité des modèles utilisés pour simuler le climat et les divers rétroactions qui peuvent entrer en jeu, puisque les principaux modèles "tombent" tous dans l'intervalle qu'il obtient.

 

 

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27 juillet 2010 2 27 /07 /juillet /2010 18:22

Le  German advisory council on the environnement (sorte de conseil allemand de l'environnement, qui comme son nom ne l'indique pas n'est pas une organisation écologiste mais un comité constitué de scientifiques chargés de conseiller le gouvernement allemand sur les questions relatives à l'environnement au sens large, les membres étant nommés pour 4 ans par le gouvernement. Les membres actuels ont donc été nommés par le gouvernement Merkel) va rendre un rapport au gouvernement allemand proposant un scénario de développement de l'électricité d'origine renouvelable en allemagne. Les membres du comité en ont annoncé les principales conclusions au parlement allemand il y a quelques semaines.  Cette annonce est passée totalement inaperçue dans les grands médias français. Pourtant sa conclusion aurait pu faire les gros titres :

 

"100% de l'électricité allemande pourrait être d'origine renouvelable en 2050"

 

(à un coût compétitif : les scénarios proposés tablent sur 6-7 centimes du kWh)

 

Presque aussi marquant : "La transition vers une production d'électricité d'origine totalement renouvelable ne nécessite pas d'augmenter la durée d'utilisation des centrales nucléaires ou de construire de nouvelles centrales au charbon".

 

Il suffirait que les centrales actuellement en service soient menées à leur fin de vie programmée.

 

(à l'heure où les chantiers d'EPR accumulent des retards, on peut comprendre que ce type d'annonces puisse ne pas être du goût de tout le monde.)

 

intégralité du communiqué de presse

Le rapport sera publié à l'automne, espérons que les médias français en feront l'écho...

 

Pendant ce temps, en France, Jean-Louis Borloo a annoncé que son ministère va réduire de 2 milliards d'euros les incitations fiscales en faveur des énergies renouvelables ou de l'efficacité énergétique des bâtiments. Les tarifs de rachat de l'électricité photovoltaïque vont certainement fortement baisser. Ou comment prendre un train de retard et aller en sens inverse de l'histoire...

 

 

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26 mai 2010 3 26 /05 /mai /2010 22:23

L'EIA (U.S. Energy Information Administration) est un organisme américain indépendant qui publie régulièrement des statistiques sur tous les domaines touchant de près ou de loin l'énergie, donc un "World Energy Outlook" annuel qui compile les grandes tendances mondiales et propose des projections à moyen terme.

Evidemment, ces projections supposent qu'aucun changement majeur n'interviendra dans nos modes de vie, aucune crise de très grande ampleur, et pas de catastrophe à grande échelle. Elles donnent cependant un bon aperçu de ce que peut réserver l'avenir si l'humanité suit un scénario "moyen".

 

Parmi les projections proposées figurent l'évolution "probable" des émissions de CO2 liées à l'énergie à l'horizon 2035 (en supposant évidemment l'absence de rupture majeure dans nos comportements, mais c'est une hypothèse qui peut semble raisonnable au vu de l'échec de Copenhague, et récemment de la baisse des ambitions de l'Europe dans la définition de ses objectifs de réduction d'émissions de gaz à effet de serre).

 

 

projection EIA CO2

 

 

 

 

 

Selon cette projection, les émissions de CO2 liées à l'énergie augmenteraient de 43% d'ici à 2035 par rapport à leur niveau de 2007, avec la majeure partie de cette augmentation qui aurait lieu dans les pays hors-OCDE. Elles atteindraient alors 43 millions de tonne de CO2 en 2035 soit l'équivalent de ce que nous émettons actuellement... si l'on prend en compte la totalité des gaz à effet de serre et pas le seul CO2.

 

 

 

 

 

projection EIA modele

Si l'on entre un tout petit peu dans les détails des facteurs qui conduiraient à cette augmentation, l'EIA suppose :

 

* Une diminution importante (40%) de l'intensité énergétique, c'est à dire de l'énergie nécessaire à la production d'une quantité donnée de richesse

 

* une quasi stagnation de l'intensité carbone, c'est à dire de la quantité de CO2 émise pour produite une quantité donnée d'énergie

 

* une augmentation d'un peu moins de 30% de la population mondiale, en ligne avec les projections de l'ONU

 

* une augmentation du PIB mondial par habitant d'un facteur 2, soit une hausse d'environ 2.3% par an, hypothèse tout à fait réaliste.

 

Comme deux de ces facteurs ne peuvent "moralement" par être influencés, les deux seuls leviers sur lesquels il est possible de jouer sont l'intensité énergétique et l'intensité carbone. A condition de ne pas attendre 2035 pour agir...

 

 

articles liés

 

objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre

 

 

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26 janvier 2010 2 26 /01 /janvier /2010 21:23
agriculture
Mon article d'aujourd'hui pourrait presque se passer de texte, la carte ci-dessus parle d'elle même. Elle représente l'évolution moyenne attendue des rendements de production pour 11 grandes cultures vivrières entre 2000 et 2050, en supposant un scénario moyen pour la hausse des températures. Pour tout ce qui est de jaune pâle à vert, on estime que les rendements vont s'améliorer. Pour tout ce qui est de jaune à rouge, il vont se dégrader.

Le bilan est assez effrayant, si l'on songe à la responsabilité historiques des pays industrialisés dans le cumul des gaz à effet de serre émis depuis deux siècles. En effet, à l'exception de quelques zones géographiques localisées (typiquement l'Australie), les rendements agricoles des pays riches devraient s'améliorer du fait du réchauffement climatique, ou au pire baisser de quelques pour cent (ce qui n'a rien de dramatique quand on sait que ces pays sont majoritairement de gros exportateurs de denrées agricoles.
En revanche, les rendements agricoles vont baisser, voire même baisser très fortement, dans la plupart des pays du sud, à commencer par l'Amérique du Sud, l'Afrique du Nord, l'Inde ou l'Asie du Sud-Est. Quand on sait que l'indépendance alimentaire de ces pays est déjà un combat de tous les jours aujourd'hui, que dire de la situation dans cinquante ans, si l'on ajoute que la quasi totalité de la croissance démographique mondiale (3 milliards d'habitants de plus attendus d'ici à 2050) aura lieu dans ces pays. Ca ne rend que plus criant l'échec de Copenhague, surtout dans l'impossibilité des états développés à se mettre d'accord dans l'aide à apporter aux pays moins avancés.


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5 avril 2009 7 05 /04 /avril /2009 20:29
Depuis plusieurs années, les observations satellites mettent en évidence une diminution de la surface minimale de la banquise arctique (cette surface est minimale en été, lorsque les températures sont les plus élevées). Cette diminution est illustrée par l'image de droite, issue d'observations de la NASA.

En 2007, année où cette surface a atteint un minimum record, les bateaux ont pu pour la première fois contourner le Canada par le nord sans sortir des eaux internationales, soit suivant la configuration géologique une distance des côtes d'eau moins 200 milles nautiques (370 km environ).

Au-delà des aspects écologiques (disparition de l'habitat de l'ours blanc, bouleversement des zones de reproductions d'animaux marins), cette diminution pourrait également avoir des conséquences géopolitiques : possibilité de contourner le Canada par le nord sans avoir besoin de demander une quelconque autorisation, désaffection du canal de Panama, ...



Au vu des prévisions de hausse des températures d'ici à la fin du siècle (carte de gauche), les zones arctiques pourraient faire partie des zones les plus violemment affectées.
Jusqu'ici, les prévisions des climatologues faisaient état d'une possible disparition totale de la banquise arctique l'été d'ici à 2100. Une étude parue cette semaine dans la revue scientifique Geophysical Research Letters montre que la dégradation pourrait être plus rapide que prévue, avec 25% de chance d'avoir une disparition totale de la banquise en fin d'été en 2028, et une fin annoncée en 2037. Le rythme de disparition de la banquise serait en effet trois fois plus rapide que ce qui était cru jusqu'ici.

Contrairement à ce qu'on pourrait penser au premier abord, une disparition de la banquise n'aurait aucune conséquence sur le niveau des océans. On peut faire facilement l'expérience suivant : placer un glaçon dans un verre d'eau, lorsque le glaçon fond, le niveau de l'eau n'évolue pas. Cependant, cette disparition aurait de nombreuses conséquences graves :
  • évolution locale de la salinité de l'eau, ce qui aurait certainement une influence sur les courants marins
  • graves conséquences sur la biosphère (poissons, mammifères, ...) du fait de la transformation de leur milieu de vie
  • la disparition de la banquise serait certainement accompagnée d'une diminuation importante de la surface des glaciers de Groenland, ce qui cette fois entraînerait une hausse du niveau des océans
Mais la conséquence la plus grave serait sans doute un effet "boule de neige" sur le réchauffement climatique. En effet, la glace réfléchit beaucoup plus les rayonnements solaires que ne le fait l'eau. Une diminutation de la surface de glace entraînerait donc une diminution de la fraction de rayonnements solaires réfléchis, et donc une augmentation des rayonnements solaires absorbés par l'eau, ce qui entraînerait une hausse de la température de l'eau, une fonte accrue des glaces, et ainsi de suite...

Devant de tels signaux d'alarme, il est donc plus que jamais urgent d'agir.


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17 mars 2009 2 17 /03 /mars /2009 20:10
Moi qui parlait hier de déforestation et de la forêt amazonienne, voilà que je tombe aujourd'hui sur un article plutôt inquiétant parlant de cette même forêt.

Pour résumer des scientifiques (une équipe internationale regroupant 41 laboratoires) viennent de publier dans la revue science un article traitant de l'effet que l'assèchement de la forêt amazonienne, dû au réchauffement climatique, pourrait avoir sur le bilan carbone de cette forêt. Leurs conclusions font froid dans le dos.

De manière schématique, moins d'eau et d'humidité implique une croissance plus lente des arbres jeunes (et donc une diminution de leur capacité à capter du CO2) et en même temps une mortalité plus élevée des arbres les plus vieux, qui relâche alors en se décomposant une part du carbone qu'ils ont piégé, sous forme notamment de méthane. La forêt non seulement ne permettrait plus d'atténuer le réchauffement climatique, mais elle pourrait même contribuer à l'amplifier ! Elle entrerait même dans un cercle vicieux : réchauffement → assèchement → émissions de gaz à effet de serre → réchauffement → assèchement → ...

D'après Ronald Neilson, un bio-climatologue américain, l'étude montre que les effets de la sécheresse dans la forêt amazonienne peuvent avoir un impact très significatif sur le bilan carbone de la planète.

Une raison de plus pour la protéger et en prendre soin...


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