Comment savons-nous que l’augmentation récente du CO2 est due aux activités humaines ? (mise-à-jour)

par Eric Steig (traduit par Gilles Delaygue)

Note :Ceci est une mise-à-jour d’un article précédent, que beaucoup ont trouvé trop technique. L’original, ainsi qu’une série de commentaires, se trouvent ici.

Pendant les 150 dernières années, la concentration en dioxyde de carbone (CO2) a augmenté de 280 à 380 parties par million (ppm). Le fait que cette augmentation soit due pratiquement entièrement aux activités humaines est si bien établi qu’on le voit rarement remis en question. Pourtant, il est tout à fait raisonnable de se demander comment nous le savons.

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L’une des façons de savoir que les activités humaines sont responsables de l’augmentation en CO2 est tout simplement de regarder les enregistrements historiques de ces activités. Depuis la Révolution Industrielle, nous avons brulé des combustibles fossiles, coupé et brulé des forêts à un rythme jamais atteint auparavant, et ces processus convertissent du carbone organique en CO2. Une comptabilisation minutieuse de la quantité extraite et brulée de combustible fossile, et de la surface déforestée, montre que nous avons émis beaucoup plus de CO2 qu’il n’en reste actuellement dans l’atmosphère. Les 500 milliards de tonnes de carbone, approximativement, que nous avons produit, sont suffisants pour augmenter la concentration atmosphérique du CO2 jusqu’à presque 500 ppm. La concentration n’a pourtant pas atteint ce niveau, parce que les océans et la biosphère ont la capacité d’absorber une partie de ce que nous produisons.* Néanmoins, c’est le fait que nous produisons du CO2 plus vite que les océans et la biosphère ne peuvent l’absorber qui explique l’augmentation observée.

Une autre méthode, complètement indépendante de la précédente, de savoir que ce sont bien les combustibles fossiles et la déforestation qui sont responsables de l’augmentation du CO2 pendant les derniers 150 ans est obtenue par la mesure des isotopes du carbone. Des isotopes sont simplement des atomes différents ayant le même comportement chimique (isotope signifie “même type”), mais de masses différentes. Le carbone est formé de trois isotopes différents, 14C, 13C and 12C. 12C est le plus commun. 13C représente environ 1% du total. 14C n’est présent qu’une fois sur mille milliards d’atomes de carbone.

Le CO2 produit par la combustion de bois ou de combustibles fossiles (hydrocarbures, charbon) a une composition isotopique très différente du CO2 atmosphérique. C’est à cause de la préférence des plantes pour les isotopes légers (12C par rapport à 13C), ainsi elles ont des rapports 13C/12C plus faibles. Comme les combustibles fossiles sont issus de plantes disparues, les plantes et les combustibles fossiles ont tous à peu près le même rapport 13C/12C –environ 2% plus bas que celui de l’atmosphère. Comme le CO2 de ces matières est émis et se mélange dans l’atmosphère, le rapport moyen 13C/12C de l’atmosphère décroît.

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