Malgré les affirmations péremptoires et parfois schématiques de certains groupes d’opinion, les variations de la teneur en CO2 de l’atmosphère de notre planète sont à l’heure actuelle profondément incomprises en raison de la multitude et de la complexité des paramètres mis en jeu. Seul un examen approfondi en temps réel des sources et des puits de CO2 pourra permettre, plus tard, de mieux appréhender les phénomènes.
Je voudrais tout d’abord rappeler simplement ce que les analyses de CO2 réalisées régulièrement en divers sites de la Terre nous apprennent (LIRE). La quantité totale de CO2 dans l’atmosphère qui est de 3000 milliards de tonnes, croît annuellement de 15 milliards de tonnes (0,52%). Cette croissance moyenne correspond à la moitié environ des 32 milliards de tonnes de CO2 résultant de la combustion des énergies fossiles et de la production de ciment. Cela veut donc dire que, chaque année, 17 milliards de tonnes de CO2 sont absorbés par la croissance éventuelle du stock de végétaux et autres diatomées ou par des processus de dissolution du CO2 dans les masses d’eaux océaniques ou lacustres. Mais ce que l’on sait aussi c’est que le processus n’est pas monotone. Les analyses montrent que sur ce phénomène de croissance des teneurs en CO2, se superposent des variations importantes de CO2 dans l’atmosphère à l’intérieur d’un cycle annuel (FIG.I). Ces variations sont beaucoup plus intenses dans l’hémisphère Nord que dans l’hémisphère Sud (VOIR la petite animation très instructive du NOAA).
Pour analyser de tels phénomènes il est pratique de supprimer la composante continue donnée par la droite de corrélation qui présente une pente de 15 milliards de tonnes par an. Pour cela en chaque point mensuel de la courbe on soustrait la valeur de la droite de corrélation. Le résultat mesure donc la distance entre la courbe expérimentale et une valeur d’équilibre du moment sur la droite. Il est important d’exprimer ce résultat en milliards de tonnes pour sortir de l’unité abstraite des ppm (FIG.II).
Que nous montre cet effet de loupe sur les variations?
Partons par exemple du point de Septembre 2006 situé à -21 milliards de tonnes. On s’aperçoit que la traversée des 6 mois de l’automne puis de l’hiver dans l’hémisphère nord entre Septembre 2006 et Avril 2007 se traduit par un accroissement de la teneur variable en CO2 de 36 milliards de tonnes qui s’ajoute aux 7,5 milliards de tonnes de la partie monotone de la droite. Un total de 44 milliards de tonnes qui représente 2,7 fois les émissions anthropiques du semestre, soit 28 milliards de plus. Alors d’où proviennent ces exhalations de 28 milliards de tonnes de dioxyde de carbone? Du brassage des océans par les vents et les tempêtes disent les uns. Les couches profondes riches en CO2 remontent à la surface et comme le Coca ou le Champagne évacuent du gaz. De la décomposition et de la fermentation des matériaux cellulosiques, de leur combustion, etc. Bien des hypothèses sont avancées mais difficiles à quantifier et à localiser.
Après le maximum à +15 milliards de tonnes du mois d’Avril 2007 (FIG.II), la teneur en gaz carbonique de l’atmosphère replonge rapidement pour atteindre un minimun de -21,5 milliards de tonnes au mois d’août. A cette chute de la teneur en CO2 de l’atmosphère de laquelle il faut enlever les 7,5 milliards de tonnes de la partie monotone de la droite, correspond donc en un semestre à la disparition nette de 29 milliards de tonnes de gaz alors que l’activité humaine en a produit 16 milliards. Ce sont donc 45 milliards de tonnes de gaz qui ont été inhalées durant ces 6 mois. Bien sûr la croissance végétale dans l’hémisphère nord joue un rôle important dans ce processus, mais le pompage et l’enfouissement de CO2 par les océans qui se rechargent en CO2 doit être également déterminant. Les courants et la circulation thermohaline (FIG.III) qui fait plonger vers le Groenland les couches superficielles du Gulf Stream chargées en gaz carbonique, dans les profondeurs océaniques, peuvent jouer pendant l’été un rôle majeur.
La manipulation de ces grandes masses de gaz montre la complexité des mécanismes et la nécessité d’identifier en temps réel, sur toute la surface du globe, les multiples puits et sources de CO2 liés à l’activité humaine ou à des phénomènes naturels. Pour cela il existe une méthode particulièrement adéquate: l’observation satellitaire. En début 2009, il avait été mentionnée toute l’importance du lancement annoncé par la NASA du satellite OCO de mesure de CO2 (LIRE), à la fois pour la compréhension des phénomènes et pour la sensibilisation des populations et de leurs dirigeants. Mais, malheureusement le lancement de ce satellite très important a échoué (LIRE).
Le lancement urgent d’un clone du satellite OCO devrait raisonnablement figurer dans la liste des priorités de la réunion sur le climat de Copenhague.
Les chiffres de CO2 sont tirés des valeurs publiées par le NOAA (LIRE)
Le 6 Octobre 2009.
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