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L'industrie utilise des énergies fossiles et de l'électricité. Elle représente 40% des Gaz à Effet de Serre (GES).
L'utilisation du bâtiment (logement et services) utilise des énergies fossiles et de l'électricité. Cela représente 20% des Gaz à Effet de Serre (GES)
Le secteur du transport est très dépendant du pétrole. Il représente 15% des émissions de gaz à effet de serre.
Les énergies fossiles sont le charbon, le pétrole et le gaz. Elles sont utilisées principalement dans les bâtiments, le transport et dans l'industrie. Elles émettent du CO2 lors de la combustion.
La déforestation consiste à couper ou brûler des arbres au-delà de la capacité de renouvellement de la forêt. Elle est causée à 80% par l'agriculture.
Le CO2 est le premier gaz à effet de serre anthropique (c'est-à-dire émis par l'homme). Les émissions de CO2 viennent de la combustion des énergies fossiles et de la déforestation.
L'agriculture est responsable de l'émission d'un peu de CO2 et de beaucoup de méthane (bovins, rizières), et de protoxyde d'azote (engrais). En tout, c'est 25% des GES si on y inclut la déforestation induite.
Le CO2 n'est pas le seul Gaz à Effet de Serre. Il y a aussi le méthane (CH4), et le protoxyde d'azote (N2O) (qui viennent en très grande partie de l'agriculture), ainsi que quelques autres.
Rien à voir avec les bombes aérosols. Les aérosols sont une pollution locale, comme le dioxyde de soufre, qui vient de la combustion imparfaite des énergies fossiles. Ils sont mauvais pour la santé et ils ont par ailleurs une contribution négative au forçage radiatif (ils refroidissent le climat)
Une fois que la moitié de nos émissions de CO2 a été captée par les puits naturels, l'autre moitié reste dans l'atmosphère. La concentration en CO2 dans l'atmosphère est passée de 280 à 415 ppm (parties par millions) en 150 ans. Il faut remonter à trois millions d'années en arrière pour retrouver de telles concentrations sur terre.
La moitié du CO2 que nous émettons chaque année est absorbée par les puits de carbone :
- la végétation pour 1/4 (via la photosynthèse)
- l'océan pour 1/4
Le reste (1/2) reste dans l'atmosphère.
L'effet de serre est naturel. D'ailleurs le premier GES naturel est la vapeur d'eau. Sans l'effet de serre, la planète serait 33°C plus froide. Mais le CO2 et les autres GES dus à l'Homme augmentent cet effet de serre naturel, ce qui réchauffe le climat.
Le bilan énergétique explique où va l'énergie qui s'accumule sur la terre à cause du forçage radiatif : elle réchauffe l'océan, fait fondre la glace, se dissipe dans le sol et réchauffe l'atmosphère.
Le forçage radiatif est la mesure du déséquilibre entre l'énergie qui arrive chaque seconde sur terre et celle qui repart. Il vaut 3,8 W/m² (Watt par m²) pour l'effet de serre et - 1 W/m² pour les aérosols, soit 2,8 W/m² en tout.
Presque tous les glaciers ont perdu de la masse. Des centaines ont même déjà disparu. Or ces glaciers ont un rôle régulateur sur l'approvisionnement en eau douce.
L'océan absorbe 91% de l'énergie qui s'accumule sur la Terre. En se réchauffant, l'eau se dilate.
La fonte de la banquise n'est pas responsable de la montée des eaux (un glaçon qui fond dans du pastis ne fait pas déborder le verre).
Les calottes glaciaires sont le Groënland et l'Antarctique. Si elles fondaient intégralement, cela représenterait une augmentation du niveau de la mer de 7m pour le Groënland, et de 54m pour l'Antarctique. Durant la dernière ère glaciaire, les calottes étaient si importantes que le niveau de la mer était 120m plus bas qu'aujourd'hui.
L'évaporation qui a lieu à la surface de l'océan augmente si l'eau et l'air se réchauffent. Cela fait plus de nuages qui feront ensuite de la pluie. Mais si l'évaporation a lieu sur terre, cela assèche le sol.
On parle ici de la température de l'air au sol, en moyenne sur la surface de la Terre. Elle a déjà augmenté de 1,2°C depuis 1900. Selon les scénarios d'émissions, elle aura augmenté de 1,5°C à 5°C d'ici 2100. Or, lors de la dernière période glaciaire (il y a 20.000 ans), elle était seulement 5°C plus basse qu'aujourd'hui... et la déglaciation a duré 10.000 ans !
Depuis 1900, le niveau de l'océan a monté de 20 cm. Cela est dû à la dilatation de l'eau, la fonte des glaciers et la fonte des calottes.
Si le pH baisse, la formation de calcaire devient plus difficile, notamment pour les coquilles.
Quand le CO2 se dissout dans l'océan, il se transforme en des ions acides (H2CO3, puis HCO3-). Cela a pour effet d'acidifier l'océan (le pH baisse).
Les animaux et les plantes sont affectés par les changements de température et du cycle de l'eau : ils se déplacent ou disparaissent (ou, plus rarement, ils prolifèrent).
La perturbation du cycle de l'eau peut amener plus d'eau ou moins d’eau. Plus d'eau, cela peut engendrer des crues (inondations dans les terres). Avec l'urbanisation ou si le sol a été durci par une sécheresse, c'est pire car l'eau ruisselle.
Ptéropodes et coccolithophores étant à la base de la chaîne alimentaire, leur disparition menace toute la biodiversité marine. Le réchauffement de l’eau joue aussi un rôle important dans la fragilisation de la biodiversité marine.
Avec le réchauffement, les animaux migrent. Or, certains sont des vecteurs de maladie et peuvent atteindre des zones où les populations ne sont pas immunisées contre ces maladies.
Les ptéropodes sont du zooplancton et les coccolithophores du phytoplancton. Ces micro-organismes ont une coquille en calcaire.
La perturbation du cycle de l'eau peut amener plus ou moins d'eau. Moins d'eau, c'est une sécheresse. On estime ainsi que les sécheresses pourraient se multiplier à l’avenir.
Les ressources en eau douce sont affectées par les changements de précipitation et la disparition des glaciers qui jouent un rôle régulateur du débit des cours d'eau.
La production agricole peut être affectée par la température, les sécheresses, les évènements extrêmes, les inondations et les submersions (ex : delta du Nil).
Cyclones et perturbations amènent du vent (donc des vagues) et des basses pressions. Or, chaque hectopascal en moins, c’est 1 cm d’eau en plus. Ils peuvent donc occasionner des submersions (inondations côtières) qui sont aggravées par l’augmentation du niveau de l’océan.
Les cyclones s’alimentent de l’énergie des eaux chaudes à la surface de l’océan. Leur puissance a augmenté à cause du changement climatique.
Les incendies sont facilités par les sécheresses et les canicules. Ils émettent du CO2 au même titre que la déforestation.
Certaines canicules récentes auraient été extrêmement improbables sans le réchauffement d’origine anthropique en cours.
Les famines peuvent être occasionnées par la baisse des rendements agricoles et la réduction de la biodiversité marine.
Famines, déplacement des vecteurs de maladies, canicules et conflits armés peuvent affecter la santé humaine.
Imaginez que vous vivez dans un endroit qui est miraculeusement épargné par le changement climatique. Quelques milliards d'humains risquent d'avoir très envie de le partager avec vous !
Le permafrost désigne le sol gelé en permanence. On constate qu’il commence à dégeler, relâchant dans l’air du méthane et du CO2, suite à la décomposition de la matière organique qui était jusque-là gelée. Cela constitue une boucle de rétroaction, au même titre que les feux de forêts ou la modification de l’albédo lors de la fonte de la banquise.
La circulation thermohaline dont fait partie le Gulf Stream pourrait ralentir à cause de l’apport en eau douce de la fonte du Groenland. Cela aurait pour effet de déréguler encore plus le cycle de l’eau et de réduire la capacité de l’océan à absorber du carbone et de la chaleur.
Les hydrates de méthane (ou clathrates de méthane) sont une forme de glace posée au fond des océans, le long des talus continentaux, qui emprisonne des molécules de méthane. Ils pourraient devenir instables au-delà de +2°C de réchauffement global.
En diminuant en surface, la banquise libère des surfaces foncées, ce qui joue sur l’albédo (coefficient de réflexion d’une surface) et donc sur le forçage radiatif (la terre absorbe alors plus d’énergie).
Les incompréhensions et inégalités créent des tensions qui mènent à la haine de l’autre.
Au niveau des pôles, l’atmosphère est très sèche alors qu’elle est plus humide au niveau des basses latitudes (équateur). La chaleur latente est donc plus faible au niveau des pôles et ils se réchauffent plus facilement.
Les pôles se réchauffent plus vite donc la différence de température entre les pôles et l’équateur diminue.
La fonte des glaces continentales occasionne une augmentation de la quantité d’eau dans l’océan.
La diminution du gradient de température entre les pôles et l’équateur impacte la formation du Jet Stream Polaire.
Le Jet Stream polaire est un courant atmosphérique qui se forme par des contrastes thermiques importants. Le courant Jet Stream polaire, pourrait se rapprocher des pôles tout en s’affaiblissant.
La hausse de température de l’eau fait blanchir le corail. Le corail est une symbiose entre des colonies de polypes et des algues photosynthétiques, les zooxanthelles. Le blanchiment du corail, c’est quand ces algues quittent le corail (la symbiose est cassée). Si cela se prolonge, le corail meurt.
L’acidification des océans affecte la calcification des coraux, et donc la formation du corail (et la croissance récifale).
Le pétrole est une ressource énergétique fossile.
Le gaz naturel est une ressource énergétique fossile.
Le charbon est une ressource énergétique fossile.
L’augmentation de population et le fait que le niveau de vie de l’ensemble la population augmente implique une hausse de la quantité d’énergie consommée.
Afin de soutenir la croissance économique, nous avons besoin de toujours plus d’énergie.
L’industrie cimentière représente près de 6% des émissions de CO2 dans le monde. Ces émissions proviennent :
- ½ de la combustion d’énergie fossile dans les fours des cimenteries
- ½ de la réaction de calcination du calcaire en chaux vive
L'accroissement du trou d'ozone et le réchauffement climatique induisent des variations dans les échanges de chaleur et donc dans la distribution des températures, qui ont pour effet d'augmenter la force des vents. La circulation océanique est donc modifiée et plus d'eaux océaniques en provenance des profondeurs, riches en CO2, sont ramenées en surface. Cela limite la capacité de pompage du CO2 atmosphérique.
Enrichissement excessif de l'eau par des nutriments tels que l'azote et le phosphore. C'est l'une des principales causes de la dégradation de la qualité de l'eau. Les deux symptômes les plus aigus de l'eutrophisation sont l'hypoxie (ou épuisement de l'oxygène) et les proliférations d'algues nuisibles.
La hausse des températures mondiales pourrait diminuer la solubilité de l'oxygène dans l'eau et réduit l'introduction d'oxygène de l'atmosphère et des eaux de surface à l'intérieur des océans. De même, elle augmente les phénomènes de stratification. Effet rétroactif, les organismes marins doivent respirer plus rapidement, utilisant plus d'oxygène.
A force d’utiliser les ressources planétaires, nous allons avoir épuisé toute la majeure partie des ressources exploitables de :
- Pétrole
- Minerais
- Métaux
L’élevage représente environ 14,5 % de nos émissions mondiales de gaz à effet de serre. Il produit :
- 37 % des émissions de méthane liées aux activités humaines
- 65 % des émissions de protoxyde d'azote.
Le consommateur n°1 de sable est l’industrie de construction, suivie de l’industrie pétrolière. L’épuisement des ressources en sable crée un recul des côtes et laisse les eaux salées s’infiltrer dans les nappes phréatiques ce qui rend les terres arables impropres à l’agriculture. On observe aussi des bouleversements de la faune et un affaiblissement des infrastructures aux alentours.
Les sols artificialisés recouvrent les sols bâtis et les sols revêtus et stabilisés (routes, voies ferrées, parkings, chemins...), les chantiers, les terrains vagues, et les espaces verts artificiels. L’artificialisation des sols engendre une perte de ressources en sol pour l’usage agricole et pour les espaces naturels. Elle imperméabilise certains sols, ce qui accroît la vulnérabilité aux inondations. Elle a également un impact sur la biodiversité et créé des ilots de chaleur urbains.
La production d’électricité peut avoir des sources variées dont le charbon et le gaz naturel, qui sont des énergies fossiles. Leur combustion émet du CO2.
L’ilot de chaleur est un effet de dôme thermique qui crée un microclimat urbain où les températures sont plus élevées. En cause ? Les matériaux de construction qui emmagasinent la chaleur, l’albédo de la ville plus important qu’en campagne, le manque d’eau et de végétation (qui d’ordinaire rafraichissent l’atmosphère du fait de la chaleur latente de l’humidité dégagée), la stagnation des masses d’air à cause du fait de la rugosité du sol en ville, les activités humaines qui dégagent de la chaleur...
L’accroissement de CO2 dans l’atmosphère fera diminuer les qualités nutritionnelles de certaines céréales et légumineuses.
Les pesticides augmentent les rendements agricoles à court terme. À long terme, en revanche, les terres ayant subi des traitements pesticides voient leurs rendements agricoles chuter.
Les diminutions d’activités touristiques et les variations dans la qualité des produits de terroirs ont des répercussions économiques. De même, les dégradations de biens dues à des évènements climatiques ont des impacts économiques.
La fonte des glaciers engendre un manque de neige en montagne. C’est compliqué de skier dans ces conditions !
Pour continuer à skier, on ajoute de la neige grâce aux canons à neige. Ces canons puisent dans les ressources en eau douce. Pour stocker l’eau, on modifie les écosystèmes, pour l’acheminer, on utilise des ressources énergétiques.
L’évolution du niveau de température moyen va influencer la physiologie de la plante, la composition du raisin et la qualité des vins.
La modification du Jet Stream polaire et ses instabilités apportent des vagues de froids polaires dans des zones aux latitudes plus faibles. On observe donc des périodes froides courtes et subites.
Le moteur du courant Gulf se situe au niveau du nord de l’océan Atlantique, sous la banquise : en gelant, le sel libéré densifie l’eau qui va plonger en profondeur et initier le Gulf Stream. Lorsque la banquise fond, elle rejette de l’eau douce. L’eau, moins salée et moins dense, plonge moins vite. L’ensemble du Gulf Stream est ralenti.
Le point commun entre les moussons d’Asie, les sécheresses d’Australie et les inondations en Amérique du Sud, c’est le phénomène El Niño. Il détient un rôle primordial sur le climat et pourrait se renforcer avec le réchauffement climatique.
La montée des eaux et l’utilisation des ressources en sable à des fins industrielles pourraient amplifier les phénomènes naturels d’érosion.
Si les milliards de bactéries et de virus enfouis dans le permafrost (sol glacé de Sibérie ou d’Alaska) se réveillent, leur activité pourrait avoir de graves conséquences, à la fois sur l’intensité du réchauffement climatique lui-même mais également sur la santé des hommes et des animaux de la planète.
Les activités humaines rejettent dans l’atmosphère de nombreux gaz qui affectent notre santé comme les NOx (à ne pas confondre avec le N2O).
Les pluies acides sont des pluies qui contiennent de l’acide nitrique et de l’acide sulfurique. Ces molécules proviennent de la combustion fossile (SO2), des transports (NOx) et de l’agriculture intensive (NH3). Ces pluies entrainent un dépérissement de certaines forêts, des maladies respiratoires et des dégradations de matériaux.
Les pluies acides dégradent des matériaux dont sont composés certains monuments historiques (calcaire, marbre).
La couche d’ozone permet de filtrer une partie des rayons UV. Le trou dans la couche d’ozone résulte de réactions chimiques entre les gaz chlorés (ex : CFC) et l’ozone (O3). Suite au protocole de Montréal en 1987 qui interdit progressivement les gaz chlorés, le trou dans la couche d’Ozone se résorbe.
La dilatation de l’eau n’augmente pas la quantité d’eau, mais augmente son volume.