Réduisons rapidement l’effet de serre: d’immenses forêts et des villes en carbone

La transformation naturelle du carbone par les plantes et les animaux

Le réchauffement climatique cause des vagues de chaleur croissantes, des orages violents et des inondations. Ces événements s’aggraveront et menaceront nos constructions et nos vies.  Toute augmentation de l’effet de serre accroît le danger, et nous avons tout intérêt à le limiter au plus vite. En réalité, le plus intelligent serait d’éviter toute augmentation de l’effet de serre à partir de maintenant. Malheureusement, nous déjà perturbé la Nature, et la végétation, les sols et le permafrost émettent des gaz à effet de serre qui accélèrent le réchauffement (Climate Institute, Russian Academy of Science).

La capture du carbone doit devenir une priorité pour le monde entier. L’idéal est de l’accumuler dans les forêts et les sols, où il devrait être et où il aurait des effets bénéfiques sur les écosystèmes, le climat et la pollution. Nous devrons probablement chercher aussi d’autres solutions.

Des prototypes d’usines de capture de carbone apparaissent actuellement à plusieurs endroits, par exemple celle de Climeworks en Suisse. Ils capturent directement le carbone de l’air et le concentrent.

Paille (cellulose)

Bois (cellulose -lignine)

Les plantes et les animaux transforment depuis longtemps le carbone en tiges et feuilles de cellulose, en  bois, en récifs coralliens et en falaises de craie, composées de fossiles microscopiques de carbonate de calcium. Certains arbres sécrètent dans le sol des cristaux d’oxalate de calcium. Très lentement,  au cours de centaines de millions d’années, les plantes sont converties en pétrole, en gaz et en charbon.

La majeure partie du carbone capté par les végétaux forme les tiges et les feuilles des plantes cultivées.  Selon la FAO, ces parties inutiles pour nous servent à l’alimentation de bétail.  Il est bien sûr souhaitable qu’elles soient utilisées efficacement et non pas brûlés, mais les animaux qui les digèrent relâchent ensuite leur carbone dans l’atmosphère. Cependant, le bétail ne se contente pas de ces restes; la part des champs entièrement dévolus à la culture d’aliments pour bétail augmente vite. Il faudrait s’assurer qu’aucune feuille, qu’aucun brin de paille ne soit brûlé, qu’ils soient compostés, couvrent le sol, ou transformés en réserve de carbone. 

Il vaudrait  mieux accumuler durablement le carbone produit par les végétaux pour réduire l’effet de serre.

La matière végétale peut être stabilisée par combustion partielle, en biochar, une sorte de charbon de bois, que certains proposent d’enfouir ensuite dans les sols.

 

Produits de la biotechnologie

Actuellement, la biotechnologie utilise des plantes, des algues ou des bactéries et produit entre autres du méthane, des acides gras, des biocarburants (alcool ou substitut de pétrole), et des plastiques biodégradables.  Les composés naturels tels que la cellulose, le bois, le carbonate de calcium ou ces produits de la biotechnologie pourraient être le point de départ pour obtenir des formes de carbones stables que nous pourrions entreposer pour des longues périodes, ou utiliser à grande échelle, par exemple dans la construction. Celle -ci utilise des milliards de tonnes de béton, et émet actuellement énormément de carbone.

Construction écologique

Construction en bois

Maison à colombages, bois et paille/argile

La construction devrait utiliser autant de bois que possible, les architectes inventent actuellement des immeubles en bois. La paille peut être utilisée directement dans la construction sous forme de torchis, mélangée à l’argile, et forme un matériau facile à produire mais pas très résistant aux inondations. Des maisons écologiques en matériaux similaires peuvent être construites facilement sans matériaux industriels.

Inventer des matériaux carbonés?

On pourrait probablement produire par biotechnologie des briques de carbonate de calcium ou une variante un peu plus solide qui remplaceraient le béton actuel.  Il devrait être possible, de cloner les enzymes synthétisant le carbonate de calcium dans les algues ou les crustacés et le faire produire dans des algues dans des bioréacteurs ou d’immenses bassins.

Les animaux produisent aussi d’autres matériaux solides tels que des os, des dents, des perles grâce à des enzymes spécifiques. Mais en fait je n’ai pas très envie de voir une usine d’os poussant à l’infini.

Falaise de craie

Briques de craie naturelle

On pourrait aussi lancer des projets de recherche en chimie pour transformer les produits végétaux actuels en fibres de carbone, en  diamant ou en une autre molécule extraordinaire. Ce n’est bien sûr pas réalisable actuellement, mais une technologie nouvelle pourrait voir un développement analogue à celui des panneaux solaires et nos enfants ou petits-enfants pourraient vivre dans des villes en diamant.

Forme solide de carbone à inventer

Construction en carbone du Futur?

A long terme, bien sûr, la construction doit avoir des limites,  la Terre ne pourra être entièrement recouverte de bâtiments, il faudra s’assurer qu’une partie suffisante de la Planète respire grâce aux forêts et au sol. A moyen terme, au 21ème siècle, nous devrons réduire l’effet de serre, gérer le carbone que nous émettons, et probablement celui relâché par des systèmes naturels perturbés.

 

 

 

Les forêts créent la fraîcheur autour d’elles – Reboisons la planète Terre maintenant!

Dans les forêts il fait plus frais

Une impression de fraîcheur nous saisit lorsque nous pénétrons dans la forêt. La chaleur s’estompe et la douceur règne à l’ombre des grands arbres.    La différence de température est tout à fait réelle:  dans les bois, il fait plus frais.   Les zones boisées abaissent aussi le température des champs environnants.  Et lorsqu’une forêt est réduite par la déforestation, il fait plus chaud la journée dans les parcelles déboisées. Toute la zone se réchauffe alors et la température s’élève aussi sous les arbres restants.

  Martine Rebetez de l’Université de Neuchâtel a montré il y a plusieurs années qu’il fait plus frais sous la canopée des forêts suisses. Une nouvelle étude le confirme à l’échelle de la Planète.  Les scientifiques ont comparé de nombreuses parcelles de forêts. Ils ont montré que dans les zones déboisées à moitié il fait un degré de plus, et dans les zones où la quantité d’arbres a doublé, un degré plus frais la journée, au soleil.

 Les forêts tempèrent aussi les températures la nuit.  A la chaleur, les arbres transpirent et rafraîchissent ainsi l’atmosphère autour d’eux.  Dans zones boréales, la neige sur les prairies reflète les rayons du soleil. Partout ailleurs, les forêts abaissent la température lors des journées ensoleillées.

Image par Jonas Zürcher de Pixabay 

Les forêts sont essentielles pour le climat et l’écosystème

Cette climatisation naturelle est particulièrement forte dans les tropiques, et elle est très importante aujourd’hui. De nombreuses parties des continents se sont déjà réchauffées de deux degrés. La déforestation augmente encore les températures locales la journée, et au sol la différence pourrait être de plusieurs degrés.  A Madagascar, le déboisement a provoqué une augmentation de température des forêts qui est responsable des disparitions rapide d’espèces de cette forêt, par exemple de certains lézards.

Les températures augmentant, tout l’écosystème des forêts pourrait s’effondrer et relâcher  son carbone dans l’atmosphère. Les parcelles déboisées pour l’agriculture pourraient voir  leur température augmenter rapidement. Le reboisement pourrait stabiliser les températures, assurer la survie des forêts existantes et des espèces qu’elles abritent, et rafraîchir l’air alentour, dans les champs et les zones habitées.  La forêt régénère des sols, les enrichit  en carbone,  provoque aussi des pluies. L’eau s’écoule facilement le long des racines vers les nappes phréatiques. En présence d’arbres, celles -ci se remplissent et les inondations sont imitées.

La reforestation limite le réchauffement de la Planète et rafraîchit les forêts existantes et les alentours

Il y a encore quelques centaines d’années, plus d’un tiers de la surface des terres était couvert de forêts.  La déforestation a été très importante et les sols ainsi conquis s’épuisent lentement et libèrent progressivement leur carbone dans l’atmosphère. Aujourd’hui, les conséquences du changement climatique s’aggravent et s’aggraveront encore très vite. Nous devons reboiser la Planète pour éviter des impacts énormes, et totalement incontrôlables.  Nous pouvons le faire.

Cet été, l’Ethiopie a prévu de planter quatre milliards d’arbres et de tripler sa couverture forestière actuelle. C’est primordial. Si ce type d’initiatives était réalisé dans la plupart des pays, et si en quelques années la Terre redevenait une planète couverte à 40% de forêts, nous pourrions sauver notre civilisation et vivre relativement en sécurité. Le projet Trillion Trees (voir Tom Crowther, EPFZ)  tente de faire planter mille milliards d’arbres sur la Planète, ce qui pourrait absorber dix ans d’émissions humaines. Nous pourrions en planter plus en y consacrant une partie des terres agricoles actuelles. Les plantations limiteraient aussi les températures locales pendant la journée (comme s’est produit dans la grande forêt artificielle plantée dans le Sinaï) et éviteraient des extinctions  d’espèces et des morts lors des grandes chaleurs.

Etude scientifique sur la déforestation et les températures locales

 

Inondations et sécheresses plus fortes à +2°C

Les pluies intenses provoquent déjà d’impressionnantes inondations. Selon l’OMM, ces catastrophes ont abondé en 2018. Cette année, des événements très graves se sont déjà produit, d’immenses inondations au Queensland en Australie, dans le Midwest américain, le cyclone Idaï en Afrique, l’inondation d’Iran qui a touché une grande partie de ce pays.

D’après l’Agence Européenne de l’Environnement, les catastrophes climatiques, inondations, vagues de chaleurs et sécheresses ont causé 453 milliards d’euros de dommages entre 1980 et 2017 en Europe, ainsi que plus de 115’000 décès.  Les années 2018 et 2019 alourdiront déjà ce bilan, qui croîtra rapidement.
L’intensification de précipitations avait été prévue en partie au moins et les experts préviennent qu’elles augmenteront encore.
LE GIEC2018 prévoit qu’à 1,5°C, les trois quarts d’Européens seront exposés aux inondations tous les 5 ans, et à 2°C, ces débordements deviendront bien plus importants.
Une étude s’est penchée sur ce risque d’inondation et prévoit qu’il va s’accroître fortement entre 1,5°C et 2°C.
Le réchauffement climatique va renforcer le cycle hydrologique de pluie et d’évaporation d’eau du sol et des océans.

Une équipe de scientifiques a créé un indice pouvant indiquer les catastrophes climatiques, inondation et sécheresse, tenant compte à la fois du volume des pluies et de la durée des sécheresses. Ils prévoient que la quantité d’eau totale par année augmentera un peu avec la température, mais les pluies intenses et les sécheresses croîtront bien plus.

Dans leur modèle, à +2°C, les précipitations diminuent en Amazonie et en Amérique centrale, ce qui fait peser une menace sur les forêts vierges qui couvrent ces régions.
Le région méditerranéenne subirait plus de sécheresses, ce qui pourrait causer sa désertification,  alors que le Sud-Est de l’Afrique de l’Ouest bénéficierait peut-être de pluies plus régulières.
L’Asie du Nord et d’Est pourrait subir des pluies très abondantes, l’Ouest et l’Est de l’Amérique du Nord aussi.

Pluies totales par épisode de pluie: dans les zones en bleu, il pleuvra moins, dans les zones en rouge, il pleuvra plus (Madakumbura,et al, Nature 2019). Les événements extrêmes semblent augmenter plus que cette moyenne.

Des événements tels que les sécheresses extrêmes suivies de pluies intenses, provoquant alors des inondations et l’érosion, vont fortément augmenter et leur conséquences aussi.

Il faudrait établir rapidement quels seront les risques de déferlements et de glissement de terrain pour la Suisse aux pluies prévues pour 1,5°C et 2°C et voir ce qui est sûr et quel niveau d’inondation provoque l’effondrement des bâtiments. Selon ce graphique, on dirait que les précipitations pour la Suisse diminueront au-dessus de 1,5°C, ce qui affecterait la végétation suisse. Ces événements pourraient encore augmenter dangereusement avant d’atteindre 1,5°C.

Lors des récentes inondations de Crète,  20 cm de pluie se sont accumulés et ont  atteint 3 mètres d’eau dans certaines rues. Les ingénieurs de l’EPFL savent probablement calculer ce qu’une pluie deux ou dix  fois plus abondante peut provoquer, et cela peut être très impressionnant. Une double quantité d’eau pourrait mener à des inondations de l’ordre de dix fois plus importantes et les destructions et leurs coûts augmenteront d’autant.  L’économie mondiale sera fortement touchée.

Ce serait super de disposer d’un bon outil de visualisation des effets de précipitations sur chaque ville, qui permettrait de voir où s’écouleront les rivières soudaines. On pourrait peut-être gérer les pluies par des généreux canaux d’évacuation et des réservoirs, les glissements de terrain pourraient être plus difficiles à maîtriser.

Selon les auteurs de l’étude, une augmentation de température à 2°C pourrait causer des catastrophes bien plus graves et il vaudrait bien mieux les éviter en limitant le réchauffement à 1,5°C.

Aujourd’hui, déjà, des zones de plus en plus étendues, des pays entiers se retrouvent touchés par des catastrophes, en Iran par exemple la plupart des provinces et une grande partie des routes a été touchée, et les récoltes détruites. La gravité de ces épisodes augmente vite, les vies humaines seront de plus en plus menacées ,  les torrents d’eau de plus en plus impressionnants.

https://www.nature.com/articles/s41598-019-39936-2 et Supplementary Information

Le méthane du permafrost augmente le réchauffement

Le permafrost est le sol du Grand Nord, perpétuellement gelé depuis la dernière glaciation, il y a des milliers d’années. La surface dégèle un peu en été, mais des dizaines de mètres restent toujours pris. On y retrouve parfois des squelettes de mammouths, le permafrost contient aussi des restes de plantes et de végétaux. Il compose aussi le fond de la mer de Sibérie. Quand il décongèle, les fragments végétaux fermentent et le processus dégage du CO2 et du méthane.  Ce dernier peut augmenter fortement l’effet de serre. Il y a des années, le pire cauchemar des climatologues était que ces terres puissent dégager du méthane et augmenter l’effet de serre.

Aujourd’hui, des grandes surfaces de permafrost dégèlent visiblement en Sibérie et en Alaska, les côtes sont érodées, les maisons et les routes s’affaissent. La concentration de méthane dans l’atmosphère augmente.

L’académie Russe des Sciences informe que les émissions de méthane ont augmenté. D’après eux,  il y a plus de méthane dans l’atmosphère, il semble bien provenir du dégel du permafrost et de l’érosion des côtes dégelées, et contribuera fortement, et peut-être à un niveau dangereux,  au réchauffement climatique. Le président de l’Académie a déclaré ‘n’avons nous pas mis en route un processus indépendant des émissions industrielles? En effet, une fois amorcées, les émissions de méthane pourraient changer le climat à elles seules.

Le GIEC n’a pour le moment pas inclus ce facteur dans ses calculs. Le permafrost pourrait amener le réchauffement au-delà des 1,5°C prévus dès 2030.  Pour le moment, son effet est probablement faible. Le permafrost dégagera plus de méthane à mesure qu’une surface plus grande décongèle, que la température du sol augmente et  qu’il dégèle plus en profondeur. La disparition de la glace provoque aussi des émissions plus importantes de gaz dans l’atmosphère.  La fermentation peut dégager du CO2 ou du méthane, peut-être selon la présence d’une surface d’eau, un étang ou une flaque.

Nous ne savons donc pas combien de méthane s’échappera des terres du Grand Nord: il peut y en avoir de plus en plus, les quantités de carbone présentes dans le permafrost sont immenses.   Et si le méthane fait augmenter la température de la Planète d’un degré, le permafrost fondra d’autant plus vite, et émettra plus de gaz, provoquant des sauts de température de plus en plus forts. L’académie russe des sciences suggère que ce processus commence. Très vite, l’agriculture serait fortement touchée (Image par FlorenceD de Pixabay).

 

Selon les informations dont je dispose (OMM/GIEC), la contribution du méthane au changement climatique est faible en 2018, il augmentera au cours des années et des dizaines d’années prochaines.  Natalya Shakova, qui explore le fonds de la mer de Sibérie en brise-glace, rapporte que le permafrost dégèle plus profondément et plus vite que prévu. E. Cardoso estimait il y a quelques années qu’un dégagement de méthane dangereux pourrait se produire d’ici environ 25 ans. Je propose que l’EPFL  travaille essentiellement sur la capture du méthane pendant ces 25 années, par des bactéries, par des solutions chimiques, etc, etc, pour nous proposer une solution de secours.  Le Climate Institute conseille de faire descendre la température de la Planète à +0,5°C en pratiquant un geoengeneering localisé. Ils suggèrent de pomper de l’eau à la surface de la glace arctique pour l’épaissir pour qu’elle supporte l’été.

Nous avons tout intérêt à limiter les émissions de carbone beaucoup et rapidement.  1,5°C expose déjà le monde à des inondations, des tempêtes et des vagues de chaleur dangereuses, qui vont bouleverser notre existence au cours de cette décennie. Encore plus dangereuses, les émissions du permafrost provoquées par le réchauffement créent un risque sérieux pour la vie de la population Suisse.

Nous devons réduire les émissions de carbone autant que possible, passer au plus vite aux énergies renouvelables, et peut-être ajouter d’autres solutions qui permettront des réductions plus rapides d’émissions, par exemple une limitation de l’aviation, un gel des constructions, une limitation de la viande accompagnée de reforestation de terres ainsi libérées. Nous pouvons aussi capter énormément de carbone d’une façon sûre pour nous dans des nouvelles forêts et en récréant des sols fertiles et riches sur toute la Terre.  Il y a des  nombreuses solutions, et nous avons besoin d’une mobilisation et d’un investissement sans précédent pour les réaliser à temps.

https://arctic.ru/forumarctica/20190409/845308.html

Plus chaud, plus vite? Que signifie l’état du climat en 2018?

Le rapport ‘L’Etat du Climat en 2018’ de l’Organisation Météorologique Mondiale fait le point sur les changements climatiques en 2018. Il relève des nombreuses catastrophes, et une accélération des conséquences du réchauffement.

Les 4 dernières années, 2015 à 2018, ont été les années les plus chaudes sur Terre depuis le début des mesures.

L’année dernière était une année La Nina. Ce phénomène cyclique amène de l’eau froide à la surface du Pacifique. Il se produit tous les 4 à 5 ans. Les années La Nina sont généralement froides et sèches. Cependant, en 2018 les températures n’ont que peu baissé. Ce fut l’année la plus chaude pour la France , la Suisse et l’Allemagne, et des nombreuses inondations se sont produites en Californie, en Afghanistan,  en Afrique, sur la péninsule arabique, en Asie centrale et du Sud-Est, en Australie, en Nouvelle-Zélande, au Japon, au Sud de l’Europe, et en Amérique du Sud (OMM).

La légère baisse de températures qui s’est produite en 2018 s’explique probablement par la Nina qui amène de l’eau froide à la surface des océans.
Cependant, les températures n’ont pas baissé autant qu’elles le font habituellement lors de ce courant froid. James Hansen, un des grands experts mondiaux du climat, considère que les températures lors de la Nina sont très prévisibles, et que les valeurs de 2018 prouvent que le réchauffement climatique s’est accéléré.

Dans ce cas, les températures pourraient monter plus vite que les prévisions du GIEC (qui supposent 1,5°C de réchauffement dès 2030). L’Organisation Météorologique Mondiale parle actuellement d’une accélération des conséquences.

Depuis, la surface des océans s’est très vite réchauffée, sa température monte très vite, dépasse tous les records. Je crois que cela présage des catastrophes météorologiques sans précédent en 2019. Par exemple, la moitié des Etats-Unis est menacée d’inondation (NOAA), ce qui causera certainement la catastrophe la plus coûteuse jusqu’à présent. Et le déluge déferle bien actuellement sur les Etats-Unis.

Une accélération du réchauffement signifierait que cette année ne sera pas une exception. Le climat changera quasiment chaque année, et apportera des catastrophes toujours plus graves. Nos vies sont en danger, et nous avons besoin d’une réponse mondiale sans précédent.

https://gallery.mailchimp.com/daf3c1527c528609c379f3c08/files/82234023-0318-408a-9905-5f84bbb04eee/Climate_Statement_2018.pdf

L’arrosage et de drainage pour que nos forêts supportent le réchauffement climatique ?

Le réchauffement climatique atteint des nouveaux records et s’accélère. Il s’aggravera probablement pendant des dizaines d’années, le geoengeneering et la fin du monde sont moins probables. Nous aurons à supporter des vagues de chaleur de plus en plus importantes et anarchiques.

 

Nos forêts stockent une quantité importante de carbone, elles pourraient en contenir plus.  Elles stabilisent aussi les pentes de montagne mais le réchauffement comporte un risque de feux de forêts ou de méga-feux de forêts, immenses, qui sont  apparus ces dernières années.

 

Pourrions-nous sécuriser nos forêts en créant un réseau hydraulique forestier, qui permettrait de les arroser en cas de sécheresse dangereuse et d’éteindre rapidement les incendies?

On pourrait aussi prévoir un système de canaux de drainage pour évacuer un mètre de pluie intense, ou des réservoirs. L’eau des pluies ou de la fonte des neiges pourrait être conservée, et mobilisée lors d’une sécheresse ou d’un incendie.

 

 

Les forêts seront toujours exposées à des chaleurs intenses, des vents forts et à des nouvelles maladies, mais un système d’arrosage d’urgence / anti-incendie leur permettrait peut-être  résister aux changements proches. Un tel système devrait être mis en place rapidement, avant qu’il ne soit trop tard pour nos forêts.  Lisez mon blog précédent, où j’explique que le CO2 atmosphérique et l’effet de serre résultant augmente rapidement.