Emissions de CO2

Le carbone dans le sol

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Le sol

Pouvons-nous encore capter le carbone dans la terre? Dans mon blog précédent, je suggérais de capter le carbone en recréant du sol fertile. Est-ce encore possible? Celui-ci constitue le plus grand réservoir de carbone de la Planète, le premier mètre en renferme  plus que l’atmosphère et la végétation réunies (env. 1500 Pg C).

Le sol contient du sable, des fragments de roche, des débris de plantes, et de nombreux organismes vivants. Il fourmille de bactéries, champignons, insectes, et de racines des plantes. Des nouvelles études suggèrent que le carbone du sol  est en grande partie inclus dans des organismes vivants, les bactéries et les champignons. Ce serait une sorte de yoghourt noir vivant. Le carbone peut rester dans le sol des décennies ou des milliers d’années, pour finalement être rejeté dans l’atmosphère par la respiration d’organismes du sol, ou érodé et élué dans les rivières et les océans.

Le réchauffement attaque les sols

Lors des sécheresses, les organismes du sol meurent, et leur carbone est perdu. Les plantes croissent moins, et souvent consomment les réserves des racines, qui se réduisent lors des sécheresses.

Les records de chaleur de 2016 ont provoqué une sécheresse en Amazonie et les sols qui ont séché ont perdu passablement de carbone.  Cela pourrait s’aggraver, plus il fera chaud, plus de CO2 sera émis.

Les inondations et la désertification ainsi que des pluies très fortes provoquent l’érosion, le sol s’effrite est emporté par le vent et les eaux et perdu. L’érosion pourrait encore augmenter beaucoup. Le sol, le plus grand stock de carbone de la Planète, pourrait devenir le principal émetteur, et accroître l’effet de serre de plusieurs degrés. Nous devons nous en préoccuper, le sol aussi est fragile.

Des arbres !

L’agriculture et la déforestation causent la perte de carbone du sol. Les sols des régions boréales contiennent plus de carbone, ceux des tropiques sont souvent une couche très mince, couverte d’une végétation luxuriante. Aux températures tropicales, le carbone du sol est très vite consommé,  les pluies intenses provoquent l’érosion.

La forêt est un système merveilleux de fabrication de sol, les racines des arbres retiennent le sol, solubilisent les roches,  les feuilles mortes gardent l’humidité, et créent des conditions parfaites pour des nombreux organismes du sol. Le sol des forêts contient les 70% du carbone du sol de la Planète.

En règle générale, un couvert végétal, des plantes qui poussent, protège le sol de l’érosion, les racines l’agglomèrent, les feuilles l’abritent du vent. Le maintien d’un couvert végétal accroît le carbone du sol.

 

Des pratiques agricoles restaurant le sol

L’agriculture doit absolument prendre en compte le sol, inclure la restauration du carbone dans ses objectifs.

La FAO estime que le sol peut capter 20 PgC en 20 ans, une autre étude (Abdullahi et al, Carbon sequestration in Soils) estime que minéraliser les 10% des sols capterait 30% d’émissions.

Il existe des nombreuses façons de restaurer le carbone des sols.

A l’association Terre et Humanisme en Ardèche, j’ai découvert une technique de fertilisation basée sur le lombricompostage de déchets végétaux. Ils sauvegardent chaque gramme de sol en arrachant les mauvaises herbes et en les posant sur le sol, autour des plants de légumes,  où ils compostent lentement. Le sol est ensuite couvert d’environ 10 cm de paille, qui conserve l’humidité, empêche bien sûr l’érosion, et s’intègre lentement au sol.

Une autre technique décrite dans Advances in Agronomy 2013 consiste à couvrir le sol par du plastique sur les bosses, froides et exposées au vent, et par de la paille dans les creux, humides et protégés.

La FAO conseille plusieurs techniques de restauration du sol, par l’agriculture sans labour, l’utilisation de fumier, de couvert végétal, parfois du bétail, ou une rotation bétail-cultures, la rotation de cultures, des légumineuses, ou des cultures pérennes.

Cette organisation estime aussi que la biodiversité du sol est importante pour maintenir les stocks de carbone du sol.  Le carbone du sol est contribue à maintenir l’humidité, à la fertilité et donc à la production d’aliments.

En simplifiant à l’extrême, je dirais que chaque coin de sol devrait être couvert d’une végétation touffue, variée, sans pollution, et les feuilles mortes et autres déchets végétaux devraient rester sur place, pour protéger et enrichir le sol.

Toute atteinte au sol qui provoque une perte de carbone met nos vies en danger et devrait être jugée de façon similaire à une attaque à main armée.

En récréant des sols fertiles, nous pouvons résoudre le problème du réchauffement. Si, au contraire, nous malmenons les sols, leurs émissions de carbone pourraient devenir dangereuses.

Est-il encore temps? Pouvons-nous encore arrêter le réchauffement climatique?

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J’ai présenté dans mon blog une étude récente qui estime qu’un arrêt immédiat d’émissions de carbone maintiendrait le réchauffement en dessous d’1,5°C.

Si plusieurs gouvernements décrètent l’état d’urgence climatique, si les vols, les transports, la production des usines sont limités, et que nos émissions de carbone tombent à zéro, les températures de la Planète resteront peut-être en dessous de 1,5°C.

La Terre bascule-elle déjà vers un climat inconnu?

D’autres études estiment au contraire que nous avons déjà émis trop de carbone, et que l’effet de serre actuel entraînerait déjà un réchauffement plus important, dangereux, parce que les écosystèmes naturels subissent les effets du climat. Les sécheresses causent une émission de carbone de la végétation et du sol, et la fonte de la glace Arctique amplifie  le phénomène.

Evidemment, si nous tardons encore, si nous n’arrêtons pas les émissions de carbone maintenant mais les laissons continuer, l’effet de serre se renforce et un réchauffement plus important en résultera. Chaque catastrophe actuelle, le typhon Hayian, l’ouragan Michael, les vagues de chaleur et inondations d’Australie, celles d’un quart de capitales européennes en 2018, annoncent plusieurs catastrophes de même type, ou plus importantes, au cours des prochaines dizaines d’années.  Plus il y aura de carbone dans l’atmosphère, plus les conséquences seront graves.

Cela ne veut pas dire qu’il est trop tard, mais que nous devrons déployer plus de solutions face au réchauffement pour le juguler.

Récréer la végétation et les sols naturels de la Terre

Une étude prometteuse de la NASA montre que nous pouvons planter un trillion d’arbres sur la Planète, dans les forêts ou sur les terrains abandonnés existants et absorber les émissions de carbone équivalentes à 10 ans.

Si l’alimentation végétalienne se généralise, la moitié des champs cultivés au moins pourrait être convertie en forêts, et bien plus d’arbres pourraient être plantés.

L’initiative 4p1000 proposait de capter le carbone excessif en recréant un mètre de terre fertile sur les sols qui se désertifient. Ceux-ci constituent un réservoir de carbone plus important que la végétation, et tout le CO2 dangereux dans l’atmosphère pourrait y être capté. Ces moyens naturels d’absorber le CO2 prennent le temps, des dizaines d’années, mais ils sont réalisables tout de suite, à peu de frais. Nous avons vraiment tout intérêt à les mettre en place maintenant, pour limiter l’effet de serre des prochaines dizaines d’années.

Inventions technologiques

De nombreuses solutions technologiques sont à l’étude, telles que carboniser des plantes,  c’est à dire les transformer en biochar,  et d’enfouir celui-ci sous terre ou de l’entreposer.

Une autre idée est de fertiliser les océans avec des composés azotés pour stimuler la croissance des algues, qui capteraient le gaz carbonique,  mais cela pourrait avoir des effets imprévisibles sur les océans, et j’espère que cela n’aboutirait pas, au contraire, à la création de zones mortes.

D’autres auteurs suggèrent de regeler la mer arctique en pompant de l’eau sur la glace pour l’épaissir, ou de créer des nuages artificiels au-dessus de la mer arctique. Un premier essai de ce type de geoengeneering sera mené par l’Université de Harvard cette année. Ces solutions sont cependant hasardeuses et dangereuses, nous ne savons pas du tout si elles fonctionneront correctement, et pourraient provoquer la désertification, la mort d’écosystèmes ou des cancers à cause des produits utilisés.

Des prototypes d’usines de capture de carbone de l’air sont actuellement construits, ce carbone peut ensuite être transformé en concombres dans une serre, en diamants ou en pétrole.

On devrait aussi étudier des technologies de capture de méthane, qui pourrait provoquer un réchauffement abrupt et fort de la Planète.

Non, il n’est pas trop tard! Il suffit de prendre conscience du danger et de diriger nos activités vers les solutions. Cependant, chaque année d’émissions nous rapproche de catastrophes dangereuses, chaque année d’émissions alourdit le bilan de morts futurs, chaque année d’émissions  augmente l’effort gigantesque que nous devrons faire pour maîtriser le climat une fois déchaîné. Si nous tardons trop, les choix cornéliens du Futur pourraient être de produire de la nourriture, de plutôt se réfugier dans des abris pour survivre aux catastrophes climatiques, ou d’envoyer les dernières personnes valides travailler au captage de carbone pour sauver le climat.

Eliminons les émissions de CO2 avant 40 ans

Dorota Retelska 6 commentaires

Une nouvelle étude a tenté d’établir s’il est encore temps de sauver le monde en réduisant progressivement les émissions de carbone. Elle analyse plusieurs voies et obtient des résultats positifs.

Zéro émissions

Leurs simulations suggèrent que la solution zéro émissions, où les émissions de carbone sont interrompues immédiatement, limiterait le réchauffement à 0,9°C au maximum. Il pourrait cependant y avoir une courte étape de réchauffement brusque, due à la disparition d’aérosols. Si nous arrêtons les énergies fossiles maintenant, la température monterait vite d’environ un dixième de degré, puis redescendrait plus bas que le niveau actuel. Cela suffirait probablement à assurer un climat viable et stable à la planète Terre. Cependant, de nombreux problèmes se poseraient, tels que le chauffage des bâtiments dans les régions où les températures hivernales sont inférieures à zéro degrés.

Changement d’infrastructure

La solution changement d’infrastructure, qui signifie que les centrales existantes ne sont pas arrêtées, mais remplacées par des solutions renouvelables à la fin de leur existence permettrait d’éliminer les émissions les gaz à effet de serre en plus ou moins 40 ans. Les simulations suggèrent que dans ce cas, les températures de la Planète monteraient d’encore trois dixièmes de degré environ, puis redescendraient lentement, et que la température de la Planète ne dépasserait pas le seuil fatidique de 1,5°C. Il est donc encore temps, en utilisant les infrastructures existantes et en construisant des variantes écologiques à partir de maintenant, nous pouvons encore sauver la Planète.

Incertitudes et commentaires

Ce n’est cependant pas une certitude. Une autre étude similaire (Matthews and Zickfeld, Nature Climate Change 2012) estimait que dans le cas d’un changement d’infrastructure progressif en 40 ans, les températures continueraient à monter. Les auteurs considéraient que la végétation souffrirait de ces quelques dixièmes de réchauffement et absorberait moins de carbone.
Et il est vrai que la Nature donne réellement des signes inquiétants. A 1,5°C de réchauffement, et déjà maintenant, la plupart des récifs coralliens et de poissons tropicaux disparaissent, trois quarts d’ européens sont exposés aux inondations, une grande partie d’insectes a aussi disparu. Pour ne pas menacer les écosystèmes, le mieux serait peut-être de combiner la solution zéro carbone et changement d’infrastructure, de remplacer les centrales vieillissantes au fur et à mesure, et aussi d’arrêter ou de limiter certaines émissions tout de suite, par exemple celles de l’aviation. Nous ne pouvons pas nous permettre une augmentation incontrôlée d’émissions aériennes.

L’étude récente de Pfeiffer et al (Environ. Res. Lett 2018) estime aussi que les centrales actuellement en construction amèneraient le réchauffement au dessus de 1,5°C. Le travail de Smith et al. ne discute pas non plus les effets secondaires possibles, les feux de forêts, sécheresses et le dégel du permafrost, qui pourraient aggraver le diagnostic de la Planète et accélérer le réchauffement. Il est bien plus sûr de réduire ces émissions de carbone rapidement, ou nous devrons mettre les bouchées doubles par la suite.

Arrêter les énergies fossiles

Une autre solution, CO2 constant, limiterait les émissions et maintiendrait la quantité de CO2 dans l’atmosphère aux niveaux actuels, sans changer de technologie. Elle impliquerait une régulation d’émissions, sans remplacement généralisé d’installations productrices d’électricité.
Les simulations montrent que dans ce cas, les températures continueraient à monter plus longtemps et atteindraient des niveaux plus haut, et plus dangereux pour la Planète. Il vaut donc bien mieux quitter les énergies fossiles et passer aux énergies renouvelables, pour assurer une baisse de l’effet de serre à long terme.

Energies renouvelables pour le monde entier

Le passage mondial aux énergies renouvelables est possible, nécessaire, et en cours. Ces nouvelles technologies sont souvent développées pour les pays industrialisés, qui pourraient servir de modèle de développement futur. Le jour où chacun du milliard d’Indiens et ou de Chinois achètera une voiture. Il faudra que ce soit une voiture non polluante, sous peine de fin du monde. Notre passage rapide aux énergies renouvelables assure le développement de technologies qui seront ensuite utilisées à plus grande échelle. Il vaut encore mieux organiser nos sociétés de façon efficace, en privilégiant les transports publics et une consommation modéré.

Réductions d’émissions

Les émissions de carbone proviennent essentiellement du pétrole, du charbon et du gaz. Un changement d’énergies semble nécessaire pour limiter durablement le réchauffement.

Lors de la conférence COP21, en 2015, la Suisse, comme la plupart des pays du monde, s’est engagée à réduire ses émissions de carbone pour limiter le réchauffement à 2°C ou même 1,5°C. En effet, au-delà de ce seuil, le climat de la Planète pourrait se dégrader irréversiblement. Les mesures promises en 2015 permettent de limiter le réchauffement à +3°C.

Ces résolutions initiales devront par la suite être complétées par d’autres projets qui permettront d’atteindre les buts de l’accord de Paris. Et c’est vraiment une course contre la montre. J’espère me tromper, mais comme je l’ai discuté avant, le réchauffement pourrait s’accélérer, et des réductions d’émissions encore plus importantes pourraient être nécessaires par la suite. Plus nous tardons, plus nous courrons le risque d’ arrêts d’urgence d’entreprises polluantes, ou d’interruptions de leur fonctionnement par les catastrophes climatiques.

Les mesures proposées dans la loi CO2 nous permettraient de garder notre style de vie en remplaçant graduellement les énergies fossiles par des ressources renouvelables. Parallèlement, en voyant les récentes manifestations d’étudiants pour le climat, et les millions de signatures d’une pétition française, j’ai l’impression qu’une prise de conscience et un changement de société semblent être à l’oeuvre, et pourraient créer une société plus écologique et plus durable.

https://www.nature.com/articles/s41467-018-07999-w

https://www.letemps.ch/monde/laffaire-siecle-un-reveil-ecologiste-francais

https://www.letemps.ch/suisse/milliers-jeunes-mobilises-rues-climat

Le climat pourrait changer très vite

Dorota Retelska 3 commentaires

Le GIEC prévoit qu’à 1,5°C de réchauffement, la Terre subira plus de vagues de chaleur, d’ouragans et d’inondations. Les températures en Suisse seront alors d’à peu près 3°C plus élevées qu’au 19ème siècle, mais les vagues de chaleur pourraient être plus importantes. D’après le GIEC, cela pourrait se produire aux alentours de 2030. Cependant, plusieurs voix s’élèvent pour annoncer que le changement s’accélère, et que ce seuil pourrait être franchi plus tôt, ces prochaines années déjà.

Nous avons vraiment intérêt à prévoir la vitesse du réchauffement climatique. Cela nous dira quel climat régnera dans cent ans, et probablement même dans dix ans dans nos régions et sur toute la Planète.  Nous pourrons ainsi prévoir quelles cultures alimentaires seront possibles, ou devront être adaptées. Il est très utile aussi de prévoir les vagues de chaleur et les pluies dangereuses qui atteindront des niveaux de catastrophe naturelle, et lors desquelles nous devrons probablement éviter les déplacements, ou serons amenés à évacuer les habitants de villages ou de villes.

Les températures varient naturellement d’année en année. Les années El Nino, quand un courant chaud baigne l’Ouest de l’Amérique du Sud, sont généralement plus chaudes, et le courant froid la Nina entraîne des années plus froides.

La dernière estimation de la température terrestre par le GIEC portait sur les années 2006-2015. Elle n’incluait pas l’année 2016,  la plus chaude jusqu’à présent, dans le calcul du réchauffement. Cette année a peut-être été considérée comme une anomalie, et non pas comme un signe d’un changement sur la Planète. Je crois que c’était une mauvaise décision, et que le GIEC sous-estime ainsi le réchauffement climatique.

James Hansen, un des experts mondiaux du climat, considère que les années La Nina sont moins variables, et constituent un moyen fiable de mesurer le réchauffement terrestre. Ainsi, l’année 2017, aurait dû être plus fraîche. En réalité, les températures ont peu baissé, cette année La Nina était beaucoup plus chaude que la précédente. Pour cette raison, James Hansen estime que le réchauffement a accéléré. Le seuil d’1,5°C pourrait être atteint plus vite.

D’autres scientifiques s’attendent à une accélération du réchauffement pour des raisons différentes. La Planète subit des graves sécheresses. De nombreuses plantes et d’autres organismes meurent alors, ou grandissent beaucoup moins, et le carbone qui les constitue est perdu dans l’atmosphère. Le sol qui se dessèche perd aussi beaucoup de carbone et d’organismes vivants. Alors, l’effet de serre augmente et le réchauffement aussi. Dans un rapport à l’ONU au début de cette année, le Climate Institute prévoit un réchauffement rapide ces prochains dix ans et par la suite.

Si l’accélération du réchauffement se confirme, nous pourrions être exposés à des vagues de chaleur de plusieurs degrés plus élevées, dangereuses, des inondations plus importantes, des tempêtes très fortes, des sécheresses, des avalanches de grêle, au cours des dix prochaines années déjà. Les jours de catastrophe naturelle, de couvre-feu ou d’évacuation, et les ruptures d’approvisionnement deviendront plus fréquents.

Si cela allait plus vite, chaque année pourrait apporter un climat nouveau, des nouveaux événements météorologiques, et nous devrions, nous devrons je crois, corriger en continu les pratiques agricoles en fonction du changement climatique.

Le réchauffement pourrait atteindre 1,5°C en 2030 ou même avant. Nous sommes par contre certains qu’il fera de plus en plus chaud sur la Planète, et que les tempêtes et catastrophes se produiront de plus en plus souvent, et seront de plus en plus graves. D’importantes mesures pour le climat doivent être prises pour éviter des morts de chaleur, de catastrophes, de sous-alimentation, et la destruction progressive de notre civilisation.  Les bouleversements climatiques ne s’arrêteront que lorsque nous aurons maîtrisé le CO2 dans l’atmosphère.