Sommes-nous condamnés au changement climatique ? Des cales anti-carbone Understand article

Traduit par Camille Ducoin. Comment lutter contre le changement climatique ? Avec des activités et des technologies qui existent déjà, nous expliquent Dudley Shallcross et Tim Harrison.

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Lorsqu’on leur parle du changement climatique, les élèves et le grand public peuvent facilement se sentir accablés : si la catastrophe globale est inévitable, à quoi bon discuter des façons de s’y opposer ? Mais ils ne devraient pas désespérer : il y a bien des moyens pour lutter contre la cause principale du changement climatique, le dioxyde de carbone (CO2). Cet article est basé sur les idées de deux climatologues de premier plan (Pacala & Socolow, 2004; Socolow & Pacala, 2006) pour stabiliser les émissions de dioxyde de carbone en employant des technologies actuelles. Nous proposons ici des idées pour traiter ce sujet à l’école.

Le défi

La figure 1 (ci-dessous) montre l’augmentation des émissions de dioxyde de carbone au cours des 50 dernières années, et la prédiction de leur évolution pour les 50 prochaines années (basée essentiellement sur l’évolution de la population). Ces émissions sont mesurées comme la masse de carbone émise sous forme de CO2. Si l’on n’agit pas, d’ici 2055 le bilan annuel global doublera pour atteindre 14 gigatonnes de carbone (GtC; 1 Gt = 109 t).

Figure 1 : Évolution des
émissions de dioxyde de
carbone dans l’atmosphère :
valeurs historiques et
prédictions modélisées en
2005. Cliquer sur l’image
pour l’agrandir

Image adaptée du travail de
Pacala et Socolow

Ceci entraînera un niveau de dioxyde de carbone dans l’atmosphère trois fois supérieur à ce qu’il était avant la révolution industrielle. Notre planète n’a pas connu un tel niveau (environ 850 ppm) depuis 30 millions d’années, et on estime que cela devrait causer une élévation de la température moyenne à la surface de la Terre de 1 à 5 ºC.

Figure 2 : Comment les cales
permettraient de maintenir
les émissions de CO2 au
niveau actuel. Cliquer sur
l’image pour l’agrandir

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Pacala et Socolow

Est-ce intévitable ? Pacala et Socolow pensent que non. Ils suggèrent que nous essayions de maintenir nos émissions de CO2 à leur niveau actuel de 7 GtC par an, et comme une seul méthode ne suffit pas pour y parvenir, ils ont travaillé sur l’idée de cale climatique.

Une cale correspond à une activité ou une technologie qui réduit les émissions de CO2 dans l’atmosphère ; la réduction part de zéro aujourd’hui et augmente linéairement jusqu’à représenter, dans 50 ans, une baisse de 1GtC par an des émissions prédites (Figure 2).

Pendant 50 ans, l’effet cumulé d’une cale est une réduction de 25 GtC par rapport aux émissions prédites. Une combinaison de 7 cales permettrait d’atteindre le but de Pacala et Socolow : des émissions annuelles de 7 GtC en 2055, au lieu des 14 GtC prédites.

Comme le modèle suppose un point de départ en 2005, il reste aujourd’hui moins de 50 ans pour atteindre l’objectif fixé, mais le concept reste tout aussi valide.

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Comment poser une cale ?

  1. Des voitures plus efficaces. Il est prédit que 2 milliards de voitures circuleront en 2055, soit 4 fois le nombre actuel. Si elles roulent en moyenne 16000 km par an (comme aujourd’hui), mais consomment 4,7 litres de carburant aux 100 km au lieu de 9,4 (valeur actuelle), ceci poserait 1 cale anti-carbone.
  2. Un usage restreint des voitures : si l’on suppose que 2 milliards de voitures circulent en 2055, sans amélioration de leur efficacité, une cale pourrait être posée si la distance parcourue diminue de moitié, passant de 16000 à 8000 km.
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Chacune de ces deux options poserait plus d’une cale si le nombre de voitures circulant en 2055 a été surestimé. Par exemple, un usage accru des télécommunications (vidéoconférences, télétravail) et des transports en commun réduirait le nombre de voitures nécessaires.

  1. Des bâtiments plus économes : de nombreuses dépenses peuvent être évitées. Par exemple, remplacer toutes les ampoules à incandescence du monde par des lampes fluorescentes compactes poserait ¼ de cale. Des économies encore plus importantes peuvent être faites sur le chauffage et la climatisation. Pour poser une cale entière, nous aurions besoin de réduire les émissions de dioxyde de carbone des bâtiments de 25%.
  1. Des centrales électriques plus efficaces : les centrales à charbon opèrent actuellement avec une efficacité de 32%, et sont responsables de 25% environ des émissions de CO2 . Pour poser une cale, en supposant que la part d’électricité produite au charbon soit inchangée, il faudrait porter à 60% l’efficacité de ces centrales, par exemple en utilisant des piles à combustible ou de meilleures turbines.
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  1. Une décarbonisation de l’électricité et des carburants : par exemple, pour une unité d’électricité, les émissions de CO2 d’une centrale au gaz naturel sont deux fois inférieures à celles d’une centrale à charbon. Une cale pourrait être posée si, d’ici 2055, 1400 GW actuellement produits à partir de charbon étaient produits à partir de gaz.
  2. Un usage accru des sources d’energie non fossiles : fission nucléaire, énergie éolienne, électricité photovoltaïque, biocarburants.
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  • Une cale d’électricité éolienne correspondrait à un parc éolien recouvrant une surface totale de la taille de l’Allemagne.
  • Une cale d’électricité photovoltaïque nécessiterait une surface totale de panneaux solaires d’environ 12 fois la zone métropolitaine de Londres.
  • Une cale de biocarburants de première génération consisterait à cultiver des biocarburants sur une surface de la taille de l’Inde.

Toutes ces options sont basées sur les technologies actuelles, ainsi le progès technologique pourrait permettre davantage d’économies. Pour poser des cales, il existe aussi des options de sauvegarde qui ne demandent pas de technologies modernes.

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  1. La préservation des forêts : mettre fin à la déforestation tropicale au cours des 50 prochaines années poserait une demie cale. Une autre moitié serait posée si, en cinquante ans, environ 250 millions d’hectares de forêt tropicale ou 400 millions d’ hectares de forêt tempérée étaient restaurés (les surfaces actuelles de forêts tropicales et tempérées sont respectivement de 1500 et 700 millions d’hectares).

Un régime plus végétarien, impliquant moins de production de viande, réduirait aussi les émissions de CO2 et de méthane.

Gestion des sols : la conversion de forêts et de prairies naturelles en terres agricoles expose le sol, suite au labour annuel ; ceci accélère la décomposision du carbone absorbé et son renvoi dans l’atmosphère. On estime que, jusqu’ici, 55 GtC (l’équivalent de 2 cales) ont été libérés de cette façon. À l’heure actuelle, sur un total de 1600 millions d’hectares cultivés de par le monde, seuls 110 millions d’hectares sont cultivés suivant des méthodes qui préservent le sol.Ces méthodes incluent par exemple le contrôle de l’érosion du sol, l’utilisation d’engrais vert, la plantation des graines sans labour. L’exploitation de toutes les terres cultivées suivant des méthodes qui préservent le sol pourrait poser entre une demie et une cale.

 

Activités à l’école

Les émissions de dioxyde de carbone et les mesures prises pour les réduire affecteront davantage les nouvelles générations, c’est donc un sujet important à l’école. Il peut être abordé à travers de nombreuses activités, individuelles, par groupe ou en classe.

  • Choisissez une action ou une technologie permettant de réduire les émissions de dioxyde de carbone, présentez-la et expliquez-la au reste de la classe moyennant un poster ou un exposé.
  • Cherchez comment on pourrait obtenir les sept cales. Quelles solutions utiliseriez-vous ? Quelles en seraient les conséquences pour les gens ?
  • Si trois actions ou technologies seulement pouvaient être réalisées pour réduire les émissions, lesquelles choisiriez-vous, et pourquoi ?
  • Un moyen de réduire les émissions de CO2 serait d’interdire la conduite aux personnes de moins de 24 ans. Discutez-en les avantages et les inconvénients.
  • Identifiez les effets qu’aurait sur les écosystèmes chacune des technologies réductrices d’émissions.
  • Quelle solution choisiriez-vous pour réduire les émissions de CO2 à l’école et à la maison ? Déterminez les dépenses énergétiques de votre école en considérant différents moyens (électricité, gaz naturel, butane, propane, fioul…), et les économies réalisées grâce à l’emploi d’une source d’énergie alternative par votre école.
  • Devrait-on exiger des citoyens de tous les pays une réduction identique des émissions de CO2 ? Les pays développés et en voie de développement devraient-ils être traités différemment ?
  • Que pensez-vous du concept de cale anti-carbone ? L’objectif de maintenir les émissions de CO2 à leur niveau actuel d’ici 2055 est-il suffisant, ou devons-nous les réduire encore davantage ? Est-ce réalisable ? Si oui, comment ?
  • Écrivez un texte de 250 mots destiné à vos grands-parents, expliquant pourquoi il est nécessaire de réduire les émissions de CO2 et ce qu’ils pourraient faire pour y contribuer.

 

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References

Web References

  • w1 – Pour plus de détails sur le travail de Stephen Pacala et Robert Socolow, voir le site Internet de la Carbon Mitigation Initiative de l’Université de Princeton, aux États-Unis : http://cmi.princeton.edu
    • En particulier, on peut télécharger gratuitement à l’adresse suivante un jeu de société et des documents complémentaires : http://cmi.princeton.edu/wedges

Resources

Author(s)

Dudley Shallcross est professeur de chimie de l’atmosphère et Tim Harrisson directeur de la communication et enseignant du secondaire associé au laboratoire ChemLabS de de l’Université de Bristol, au Royaume-Uni.


Review

La production de dioxyde de carbone due aux activités humaines et le changement climatique sont des sujets répendus dans les programmes scolaires, en Europe et ailleurs. L’originalité de cet article est l’approche proposée, inspirée par la Carbon Mitigation Initiative de l’Université de Princeton, aux États-Unisw1. Les enseignants peuvent initier leurs élèves au concept de cales climatiques, moyens de réduire les émissions de CO2 à partir des technologies actuelles, à travers les activités proposées ou un jeu de société. Cela pourrait aussi encourager les élèves et leurs familles à économiser l’énergie et à réduire leurs émissions de CO2 au quotidien.

Cet article peut être utilisé pour aborder de nombreux sujets : effet de serre et changement climatique, chimie de l’atmosphère, ressources naturelles, production et gestion de l’énergie, écologie, action citoyenne, et beaucoup d’autres. Les liens vers tous ces sujets font de cet article un point de départ potentiel pour des activités interdisciplinaires.


Giulia Realdon, Italie




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