L'atelier
L'objectif principal de ce projet est de sensibiliser aux enjeux énergie - climat par la création d'une frise climatique qui met en parallèle l'évolution des technologies, de la population, des niveaux de concentration de CO 2 (ppm) dans l'atmosphère et du climat du début de l'Holocène jusqu'à nos jours (recto), avec un focus sur le changement climatique de cause anthropique depuis la révolution industrielle ou plutôt dès le début de l'utilisation massive des énergies fossiles jusqu'à nos jours (verso).
L'effet de serre
Les couches basses de l'atmosphère
Les gaz constituants de l'atmosphère (ppm= parts par million)
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L’effet de serre est dû aux gaz dont les molécules sont constituées d’au moins 3 atomes, les gaz à effet de serre (GES). Ce phénomène a lieu dans la troposphère. L’ozone est un GES, mais on le trouve essentiellement dans la stratosphère où il capte les ultra violet (UV).
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Sans effet de serre, la température moyenne sur terre serait de -18 °C.
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Grâce à l’effet de serre, elle est de 15-16 °C environ.
Spectre du rayonnement solaire et de la terre
Source
: https://notech.franceserv.com/atmosphere-generalites.html
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Tout corps émet un rayonnement électromagnétique dont le spectre dépend de sa température, celui du soleil, corps extrêmement chaud, va des UV aux infrarouges jusqu’à 5 [μm] et tandis que celui de la terre est dans les infrarouges proches au-dessus de 5 [μm].
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Chaque GES bloque le rayonnement terrestre dans des plages de longueurs d'ondes bien précises. Une très grande partie des UV émis par le soleil ne traverse pas la couche d'ozone stratosphérique, et c'est tant mieux pour le vivant, mais le reste du spectre de rayonnement entrant du soleil n'est que faiblement arrêté par l'ozone et surtout la vapeur d'eau. En revanche, tous les GES bloquent significativement le rayonnement sortant de la terre dans une grande partie de sa plage de longueur d'onde.
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Le bilan radiatif de la terre tend en permanence vers l'équilibre. Sur le rayonnement du soleil d'une puissance de 1364 W/m 2 arrivant à la perpendiculaire de la surface de la terre , celle-ci n'en reçoit en moyenne qu'un quart. D'une part parce que seule la moité de la planète est en permanance arrosée par les rayons solaires et d'autre part le dernier quart est perdu en raison de l'angle d'incidence variable des rayons solaires dû à la courbure de la terre. Donc 341 W/m 2 arrivent en moyenne au sommet de l'atmosphère, mais près d'un tiers est réfléchi directement vers l'espace, soit par le sol, soit par les nuages, c'est ce que l'on nomme l'albédo. Finalement, la puissance captée par le sol et l'atmosphère est de 239 W/m 2 . Pour garder son bilan radiatif à léquilibre, la terre doit donc émettre un rayonnement équivalent à celui qu'elle a reçu. Si la quantité de de GES augmente dans l'atmosphère, le bilan est déséquilibré et la température de surface de la terre augmente tant que l'équilibre du bilan radiatif n'est pas rétabli.
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Le CO₂, comme tous les oxydes, est une molécule très stable dans l'air qui ne se recombine pas par une réaction chimique spontanée avec d'autres molécules. Le seul moyen pour qu'il quitte l'atmospère naturellement est via le processus de photosynthèse des plantes ou qu'il passe dans les océans par le jeu d'équilibrage des pressions partielles. Alors que, dans le cadre du cycle naturel du carbone, le CO₂ ne reste que quelques années dans l'air, le surplus anthropique émis par la combustion d'énergies fossiles y restera des centaines, voire des milliers d'années. Les autres GES ont un pouvoir réchauffant supérieur au CO₂ , mais leur durée de vie dans l'atmosphère est beaucoup plus brève.
Budget carbone
Un ensemble de cinq nouveaux scénarios d'émissions illustratifs est considéré de manière cohérente dans les rapports AR6 du GIEC publiés en 2022 et 2023. Cet ensemble de scénarios alimente les projections des modèles climatiques concernant l'évolution du système climatique. Ces projections tiennent compte également de l'activité solaire et du forçage de fond dû aux volcans. Les résultats pour le 21ème siècle sont fournis pour le court terme (2021-2040), le moyen terme (2041-2060) et le long terme (2081-2100) par rapport à 1850-1900.
Les scénarios sont les suisvants:
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SSP1-1.9 : émissions de CO ₂ très faibles, diminution vers net 0 environ en 2050, puis émissions négatives.
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SSP1-2.6 : émissions de CO ₂ faibles, diminution vers net 0 peu après 2050, puis émissions négatives.
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SSP2-4.5 : émissions de CO ₂ dans l'ordre de grandeur des émissions actuelles jusque vers 2050 avant d'amorcer une baisse pour s'approcher du net 0 en 2100.
-
SSP 3-7.0 : émissions de CO ₂ élevées , doublement des émissions cumulées vers 2100.
-
SSP5-8.5 : émissions de CO ₂ très élevées, doublement des émissions cumulées vers 2050.
Augmentation de la température à la surface du globe depuis 1850-1900 (°C) en fonction des émissions cumulées de
CO₂
(Gt
CO₂
) et projections
Graphique supérieur : ce diagramme démontre la relation quasi linéaire entre les émissions cumulées de CO
₂
et le réchauffement de la température moyenne de la planète.
Les prévisions d'élèvement de la température sont calculées pour les 5 scénarios selon les politiques de décarbonation qui seront menées.
Graphique inférieur: émissions de
CO
₂
cumulées historiques et projetées en GTCO
₂
pour les scénarios respectifs
.
Source: GIEC, 2021
Après une baisse des émissions de GES en 2020 en raison de la pandémie de l'ordre de grandeur de celle qu'il faudrait répéter chaque année pour atteindre les objectifs afin de maintenir le réchauffement moyen de la planète à 1.5 °C, les émissions sont reparties à la hausse les années suivantes et les émissions mondiales en 2023 devraient surpasser celles déjà record de 2019 avec environ 40 GtCO
₂
émis et plus de 50 Gt
CO2
e
en incluant les autres GES (méthane, protoxyde d'azote, hydrocarbures halogénés, etc.) . Selon les projections de Clmate Action Tracker, les politiques actuelles conduisent vers le scénario SSP 2-4.5 et une augmentation de la température en 2100 de près de 3 °C.
Écart de trajectoire entre émissions mesurées / projetées selon les politiques en place, les émissions projetées en fonction des engagements des pays et la tendance mécessaire pour limiter le réchuffement à 1.5 °CSource : Climate Action Tracker
Le GIEC dans son dernier rapport d'évaluation AR6 a estimé les budgets carbone pour différentes probabilités de limiter le réchauffement à 1.5, 1.7 et 2.0 °C, compte tenu que les émissions anthropiques cumulées sont estimées à environ 2'400 GtCO2. Ces budget sont de 400, 700 et 1150 GtCO2 respectivement pour une probabilité de 67% pour les températures précitées. Les budgets de carbone restants estimés sont calculés à partir du début de 2020 et s'étendent jusqu'à ce que les émissions nettes mondiales de CO2 soient nulles. Ils font référence aux émissions de CO2, tout en tenant compte de l'effet de réchauffement planétaire des émissions autres que celles de CO2. Dans ce tableau, le réchauffement de la planète ne fait référence qu'à l'augmentation de la température de surface de la planète due à l'activité humaine, ce qui exclut l'impact de la variabilité naturelle sur les températures mondiales de certaines années.
Estimations des émissions historiques de CO2 et des budgets carbone restants
Au rythme des émissions mondiales actuelles, le réchauffement de 1.5 °C devrait être atteint au début des années 2030, autant dire que cette limite de 1.5 °C devient inatteignable et qu'il faut maintenant agir pour rester sous les 2 °C, considérant que déjà 200 Mt de GES ont été émises depuis ces estimations.
Histoire du climat
Le premier qui parla d'effet de serre
Le mathématicien
Joseph Fourrier,
ne supportait plus le froid après l'expédition Napoléonienne en Egypte à laquelle il a participé et c'est sûrement pour cette raison qu'il s'intéressa au principe de diffusion de la chaleur. Ces travaux lui firent découvir les lois du rayonnement thermique et de la température avant la découverte par William Hershel du rayonnement infrarouge . En 1824, il put calculer la température moyenne que devrait avoir la terre réchauffée par le seul rayonnement solaire : il trouva -16 °C soit 2 °C de plus que la valeur que nous pouvons faiclement calculer depuis 1879 et la pubication de la loi Stefan-Boltzman. S'inspirant des expériences empiriques d'Horace Bénédicte de Saussure, Joseph
Fourrier est le premier à avoir parlé d'effet de serre
, mais il n'était pas en mesurer d'en apprécier la réelle portée et attribua à des radiations cosmiques une grande contribution à la température aussi élevée sur la terre.
Une femme confirme les intuitions de Fourrier
Et c'est un homme qui en tire les honneurs
John Tyndall est physicien, philosophe, écrivain, glaciologue et alpiniste, mais ses travaux les plus notoires sont ceux sur la transparence des gaz à la chaleur radiante. Il a déterminé la capacité d'absorbtion de la vapeur d'eau et montre qu'elle joue un rôle important en climatologie alors que les gaz comme l'hydrogène, l'oxygène ou l'azote sont quasiment transparents à la chaleur. Cependant il a publié ses travaux sur ce sujet 3 ans après Eunice Newton Foote. A-t-il remarqué l'article de la checheuse dans la revue de seconde zone et ne se serait pas gêné pour la plagier? D'un autre côté, au vu de son peu de considération pour la valeur des travaux scientifiques des femmes, on peut aussi supposer qu'il n'aurait jamais pu lire quelconque papier publié par une femme. Toujours est-il que c'est son nom que l'histoire a retenu pendant longtemps comme celui qui a prouvé le phénomène d'effet de serre provoqué par certains gaz.
Un divorce qui fait avancer la science
Depuis le début du 19ème siècle, il y a deux courants de pensées quant au passé de la terre, ceux qui soutiennent que c'est le continuum d'un lent et inexorable refroidissement de la planète qui mène à une grande glaciation, les autres au contraire qui défendent l'idée qu'il est marqué par de grands bouleversements. Il faut préciser qu'à cette époque on pense qu la terre n'a que quelques milliers d'années voir quelques millions au plus. En corrollaire à ce débat, les premiers réfutent évidemment toute possibilité qu'il y ait eu des périodes glaciaires Alors un chimiste suédois,
Svante
Arrhenius
pour oublier un divorce précoce, se lance à corps perdu dans des calculs sans fin prenant en compte le plus de variables possibes et la plus fine granularité temporelle pour expliquer une possible ère glaciaire antérieure due à une division par deux du taux de
CO
2
dans l'atmosphère. Arrivé à un résultat plausible il demande à un collègue spécialiste du cycle du carbone de valider ses résultats. Ce dernier est préoccupé par le problème inverse. Il est conscient que l'industrie brûle d'énormes quantités de charbon et redoute plutôt un doublement de la concentration de
CO
2
. Svante refait l'exercice avec cette hypothèse. En 1896, le résultat tombe, un doublement de la teneur en dioxide de carbone provoquerait un réchauffement de la terre de 4 à 6 °C selon les calculs d'Arrhenius. On sait aujourd'hui qu'elle se situe autour de 3 °C, pas mal sans super ordinateur qui fait tourner des modèles climatiques CMIPS! L'ironie de l'anecdote, c'est que la notion de température en fonction du doublement de la concentration de
CO
2
est encore utilisée, on la nomme sensibilité climatique et elle est absolument centrale pour les modèles climatiques modernes. Ce travail d'un chimiste a été vivement critiqué par un spécialiste du rayonnement électromagnltique, Knut Angström, qui lui opposa l'argument de la saturation , c'est-à-dire que l'atmosphère est assez dense au niveau du sol pour que quelques mètres suffisent pour bloquer tout le rayonnement de la terre. Nous retrouverons ce sujet plus loin.
Les cycles de Milankovitch
En 1914, un jeune ingénieur et astronome serbe,
Milutin Milankovitch
, est capturé par l’armée austro-hongroise et jeté en prison. C'est peut-être pendant cette période de captivit
é qu’il a l'intuition que les variations saisonnières et latitudinales d'
énergie solaire
reçue par la Terre sont la cause des changements climatiques. Pour démontrer cette intuition, il entreprend, à partir de 1920, des recherches, très mathématiques, sur les déterminants astronomiques du climat
au
quaternaire
et
la généralise avec la théorie astronomique des changements climatiques des planètes. Le résultat de ces recherches est publié e
n 1
941
avec la
Théorie astronomique du clima
t, concernant l'ensoleillement global, assortie de tables, toujours en usage à l'heure actuelle. Il met en évidence l'existence de cycles climatiques (notamment glaciaires) et leur corrélation avec les conditions astronomiques. Notons toutefois que 80 ans plus tôt, un chercheur écossais autodidacte, James Croll, avait déjà remarqué des corrélations entre le cycle de l'excentricité elliptique et les périodes de glaciation.
Les principaux cycles théorisé par Milankovitch sont :
- le cycle de l' excentricité elliptique: il s'agit de la variation de la forme de l'orbite terrestre, qui oscille entre une forme plus circulaire et une forme plus elliptique. Le cycle principal a une période d'environ 400 000 ans et des cycles secondaires de l'ordre de 100 000 ans ;
- le cycle de l' obliquité : il s'agit de la variation de l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport à son orbite. Ce cycle a une période d'environ 41 000 ans ;
- le cycle de la précession des équinoxes : il s'agit de la variation de l'orientation de l'axe de rotation de la Terre. Ce cycle a une période d'environ 26 000 ans.
1er cycle : L’excentricité de l’orbite terrestre « E »
La première cause de variation vient du fait que la Terre ne décrit pas autour du Soleil une orbite parfaitement circulaire, mais très légèrement elliptique en raison de l’attraction du Soleil. Toutefois l’attraction gravitationnelle de chacune des 8 autres planètes tend à faire varier légèrement l’excentricité de l'orbite de la Terre au cours du temps, et donc à déformer cette ellipse.
Le degré d’ellipticité de la trajectoire se mesure par une quantité géométrique appelée excentricité. Pour une trajectoire circulaire, l’excentricité vaut 0, pour une trajectoire très elliptique, elle est proche de 1.
L’excentricité de l’orbite terrestre est actuellement très faible, de l’ordre de 0,017 ; les perturbations planétaires entrainent des variations très lentes de celle-ci entre ~ 0 (excentricité nulle=cercle) et 0,06 (ellipse légèrement aplatie). Ceci n’est pas grand-chose mais cela change légèrement la distance entre la Terre et le Soleil aux différentes saisons pour les deux hémisphères : plus l’excentricité est grande, plus les saisons sont contrastée (hiver rigoureux et été chaud).
2e cycle : L’obliquité de l’orbite terrestre « T »
Comme vous le savez certainement, l’axe de rotation de la Terre sur elle-même n’est pas perpendiculaire au plan de l’orbite autour du Soleil mais incliné. Cette inclinaison (Tilt en anglais) est la cause de l’existence des saisons.
Si l’axe de rotation de la Terre semble immuable, il n’en est rien. Bien qu’il soit actuellement incliné de 23,5° par rapport à la normale à l’écliptique, cette obliquité varie de façon limitée de 21,5° à 24,5° selon un cycle de 41 000 ans (elle est en moyenne de 23,3°, autrement dit proche de la valeur actuelle). Tout comme le cycle précédent, celui-ci influe également sur le contraste qui existe entre les saisons : lorsque l’angle augmente (axe plus incliné), l’hémisphère Nord est plus froid en hiver et plus chaud en été, en raison de la différence de l'angle d'incidence des rayons du Soleil.
La variation d’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre est liée à l’attraction gravitationnelle de la Lune et des autres planètes. La Lune tend cependant à stabiliser ces variations. En effet, sans notre satellite, celles-ci seraient beaucoup plus importantes, et la Terre serait moins propice à la vie.
3e cycle : La précession de l’axe de rotation « P »
La Terre ne tourne pas sur elle-même comme un ballon parfaitement sphérique mais plutôt comme une toupie car elle est soumise à la précession. Cette précession provient du fait que les attractions du Soleil et de la Lune ne sont pas uniformes sur Terre à cause du bourrelet équatorial de la Terre. Cela a deux conséquences différentes.
D'un côté, cela va influer sur l'indication du pôle Nord céleste (quelle étoile nous indique le nord). Reprenons pour cela notre toupie :
La toupie tourne dans un premier temps droite puis en perdant sa vitesse, sa tige va commencer à dessiner une sorte de cercle, ou de cône.
Cette tige sur Terre est en réalité l'axe nord-sud (passant par les deux pôles géographiques), cet axe dessine dans l'espace un cône par rapport à l'axe perpendiculaire au plan de l'écliptique. L'axe nord-sud effectue un tour complet en 25'760 ans. Aujourd'hui, α Ursæ Minoris, appelée étoile polaire, se situe à 0,8° du pôle Nord céleste.
D'un autre côté, cela influe sur ce que l'on appelle la précession des équinoxes (ce qui détermine les « changements de saisons » astronomiquement parlant).
Le point vernal rétrograde (se déplace vers l'ouest) de 50,38″ par an, mais la précession due aux autres planètes du Système solaire (donc hors Soleil et Lune) est de 0,12″ dans le sens inverse ; donc la précession se fait de 50,26″ par an vers l'ouest.
Enfin, la concentration en CO
2
est mesurée
A la fin des années 1950, un océanographe américain réputé qui a l'oreille des politiciens, Roger Revelle, s'assura les services de Dave Keeling
, un chercheur dont la priorité était de travailler en extérieur et qui s’était fait un nom dans le domaine de la mesure de la composition atmosphérique, parcourant les USA avec des bulles de verre pour collecter des échantillons. Dès 1956, ils s'installe à Hawaï pour commencer ses mesures atmosphériques à l'observatoire de Mauna Loa, loin des zones industrielles et grâce à ses processus de travail très minutieux, il clot en 3 ans un débat ouvert depuis 60 ans, les courbes qu'il trace qui porte son nom (courbe de Keeling) sont sans équivoque, le
CO
2
s'accumule dans l'atmosphère. Cette oscillation autour d’une tendance forte à l’augmentation est claire. On lit les cycles de la végétation été-hiver. L’hémisphère nord comporte la majorité des terres mondiales. En hiver, les arbres hibernent, la concentration monte. En été, ils en absorbent à nouveau une partie. Mais la tendance est nettement à l’augmentation.
La climatologie entre dans l'ère informatique
Peu connu du grand public, Suykuro Manabe, météorologue et climatologiste japonais émigré aux Etats-Unis après la seconde guerre mondiale, n'en est pas moins le scientifique le plus réputé au monde dans le domaine de la modélisation et du changement climatique et un pionnier de l'utilisation de l'informatique dans la simulation du changement climatique. En 1967, il présente avec son collègue Richard Wetherald le premier modèle global effectif du climat. Grâce à un modèle climatique en couche paramétré par ses soins, le physicien et climatologue canadien Gilbert Plass va amener une compréhension nouvelle de l’atmosphère, de son effet de serre et ainsi mettre un terme à une vieille controverse. Il démontre, contrairement aux affirmations de Knut Angström, qu'il n'y a pas d'effet de saturation dans l'atmosphère au ras du sol en raison d'un processus récursif qui s'établit de couche en couche. Une fois excitées par le rayonnement infrarouge, les molécules de gaz vont à leur tour rayonner de l’infrarouge dans toutes les directions. Une partie redescend sur terre, l’autre s’en va vers le haut exciter les molécules du dessus, et ainsi de suite. Gilbert Plass venait de montrer que l’effet de serre du système Terre pouvait encore augmenter.
Le forage de Vostok
En 1984, à la base soviétique de Vostok qui fut installée dans une zone isolée de l'Antarctique en 1957 à l'occasion de l'année géophysique internationale, l'équipe de scientifiques sur place a foré la glace sur une profondeur de 2202 mètres. Ce forage a pour origine le glaciologue français Claude Lorius qui 19 ans auparavant,
sur une autre base antarctique française celle-là en Terre d'Adélie au bord de la mer Dumont-Durville observa un phénomène qui lui inspira une intuition géniale. En effet, ayant mis un morceau de glace provenant d'un déchet de carottage effectué par la base dans son whisky, il constata qu'il libérait des bulles et se dit alors que que l'air qui les constituait était aussi vieux que la glace qui le contenait! Entre ces deux dates, l'école polytechinique de Paris a mis au point une technique d'analyse chimique de ces bulles. Lorius réussit à obtenir des américains qu'ils dépèchent un avion vers Vostok afin de collecter ces carottages. Les échantillons qui représentaient 150'000 ans de l'histoire climatique de l'Antarctique ont été analysés au laboratoire
de Claude Lorius
à Grenoble ainsi qu'à l'école polytechnique par Jean Jouzel. Et là, heureka, les variations de concentration en CO
2
dans les bulles d'air en fonction de la profondeur des carottages donnaient une explication aux écarts de températures constatés entre la réalité historique des périodes de glaciation et les variations du forçage radiatif solaire (selon les cycles de Milankovitch) insuffisantes pour les provoquer. Contrairement à ce qui se passe aujourd'hui, ce n'est pas la concentration en CO
2
qui faisait monter la température, mais exactement le contraire! Le réchauffement de la température de surface induite par l'augmentation du raynonnement solaire dû aux effets des phénomènes décrits par Milankovitch provoquait un dégazage de
CO
2
des océans amplifiant le réchauffement de la planète. De manière analogue, lorsque le rayonnement solaire diminue du fait des effets gravitationnels des autres astres du système solaire sur la Terre, le surplus de
CO
2
retourne dans les océans augmentant le signal de refroidissement de la température planétaire. D'autres forages encore plus profonds permettront de remonter encore plus loin dans le temps jusqu'à 720'000 ans et plus aucun doute n'est permis sur les changements climatiques et leurs causes de cette période géologique dénommée pléistocène.
Les proxys pour reconstituer le climat
Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Proxy_(climat)
Nous avons déjà vu ci-dessus un proxy (méthode indirecte) utilisé pour valider les tempratures des 800'000 dernières années, à savoir les bulles d'air emprisonnées dans les glaces de l'Antarctique. Voici d'autres méthodes utlisées par les paléoclmatologues pour reconstituer le climat d'avant l'invention du thermomètre.
-
Isotopes. Le rapport entre les isotopologues des molécules d'eau 16 O et 18 O dans une carotte de glace aide à déterminer les températures passées et les accumulations de neige. L'isotope le plus lourd ( 18 O ) se condense plus facilement lorsque les températures diminuent et tombe plus facilement sous forme de précipitations, tandis que l'isotope plus léger ( 16 O ) a besoin de conditions plus froides pour précipiter. Plus il faut aller au nord pour trouver des niveaux élevés de l'isotope 18 O , plus la période est marquée par des températures de surface élevées.
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Dendroclimatologie est la science qui permet de déterminer les climats passés à partir des arbres, principalement à partir des propriétés des cernes annuels des arbres. Les cernes des arbres sont plus larges lorsque les conditions favorisent la croissance, plus étroits lorsque les temps sont difficiles. D'autres propriétés des cernes annuels, telles que la densité maximale du bois final se sont avérées être de meilleurs indicateurs que la simple largeur des cernes.
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Grains de pollen
Le pollen peut être trouvé dans les sédiments. Les plantes produisent du pollen en grande quantité et il est extrêmement résistant à la pourriture. Il est possible d'identifier une espèce végétale à partir de son grain de pollen. La communauté végétale identifiée de la zone au moment relatif de cette couche de sédiments fournira des informations sur les conditions climatiques. L'abondance du pollen d'une période de végétation ou d'une année donnée dépend en partie des conditions météorologiques des mois précédents, c'est pourquoi la densité du pollen fournit des informations sur les conditions climatiques à court terme. L'étude du pollen préhistorique est la palynologie. -
Sédiments lacustres et océaniques
À l'instar de leur étude sur d'autres indicateurs, les paléoclimatologues examinent les isotopes de l'oxygène dans le contenu des sédiments océaniques. De même, ils mesurent les couches de varve (limons ou argiles fines et grossières déposées) stratifiant les sédiments lacustres. Les varves lacustres sont principalement influencées par :
- La température estivale, qui montre l'énergie disponible pour faire fondre la neige et la glace saisonnières
- Les chutes de neige en hiver, qui déterminent le niveau de perturbation des sédiments lors de la fonte
- Les précipitations -
Kystes de dinoflagellés
Les dinoflagellés sont présents dans la plupart des environnements aquatiques et au cours de leur cycle de vie, certaines espèces produisent des kystes à parois organiques très résistants pendant une période de dormance lorsque les conditions environnementales ne sont pas propices à la croissance. La profondeur à laquelle ils vivent est relativement faible (dépendant de la pénétration de la lumière) et étroitement liée aux diatomées dont ils se nourrissent. Leurs modèles de distribution dans les eaux de surface sont étroitement liés aux caractéristiques physiques des plans d'eau, et les assemblages côtiers peuvent également être distingués des assemblages océaniques.
Fake or not?
En dépit du consensus scientifique sur le changement climatique et ses causes anthropiques, de nombreuses personnes restent climato-sceptiques, dont beaucoup préfèrent désormais qu'on les appelle climato-réalistes. Voici quelques arguments de cette engeance auxquels il faut répondre.
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Le climat a toujours changé . C'est vrai et le chapitre précédent le prouve. Toutefois, les changements naturels importants (hormis des catastrophes ponctuelles type météorites ou explosions volcaniques) se passent sur des temps longs, en milliers d'années, Ce que nous vivons est le fruit d'émissions anthropiques de GES depuis 200 ans et surtout depuis la grande accélérattion du milieu du siècle dernier. La dynamique actuelle ne connait pas d'équivalent dans l'ère quaternaire.
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L'optimum Climatique Médiéval (OCM). Les détracteurs du changement climatique anthropique avancent de nombreuses affirmations déformées ou simplement fallacieuse à propos de cette période. Il y a effectivement eu une période d'environ 300 ans au début du deuxiéme millénaire plus chaude de quelques dixièmes de °C, mais la température planétaire n'est jamais montée au niveau actuel par exemple. Ce réchauffement était localisé sur le nord-ouest de l'Europe jusqu'au Groenland, mais n'est documenté nule part ailleurs et même certaines régions comme le moyen-orient etaient même moins chaude. Les soi-disant forêts tropicales au Groenland durant l'OCM ou même quelques milliers d'années avant sont un mythe. L'analyse des pollens dans les sédiments de ce pays n'ont jamais décelé autre chose qu'une végétation de type toundra, Et si cette grande île s'appelle comme cela (pays vert), c'est parce que c'est le nom que lui a donné par Erik le Rouge quand il y fonda la première colonie norvégienne après avoir été banni d'Islande. Selon le récit la Saga d'Erik le Rouge écrite deux ou trois siècles après, ce nom était censé attirer des Islandais pour peupler la colonie.
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Les phénomènes de grands froids prouvent qu'il ny a pas de réchauffement. Non pertinent, confusion entre météo et climat et parfois ces événements sont mêmes la conséquence du réchauffement climatique qui amplifie les ondes de Rossby et amène des masses polaires très au sud.
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C'est dû à l'activité solaire. Il y a deux ou trois études qui soutiennent cette thèse, mais quand on sait que l'une d'entre elles est signée Vincent Courtillot & al. on pourrait s'arrêter là. Pour faire court, une étude fouillée de Foster & Rahmstorf (2011) arrive à la conclusion que l'irradiance solaire totale entre 1979 et 2010 aurait eu un impact refroidussant entre -0.014 et -0.023 °C et c'est corroboré dans le rapport AR6 du WG1 du GIEC.
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Le CO2 disparaît en quelques années . Faux, le CO2 ne peut s'éliminer que par la photosynthèse ou l'absobtion par les océans. Avec près de 50% de CO2 supplémentaire dans l'atmosphère par rapport à l'ère pré-industrielle, c'est que la végétation n'arrive pas à absorber notre surplus de CO2. N'oublions pas que les plantes émettent du CO2 dans l'obscurité d'une part et qu'une partie de ce CO2 supplémentaire finira dans les océans qui vont continuer à s'acidifier.
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Le CO2 c'est bon pour la croissance de la végétation , Vrai, mais les sécheresse et le réchauffement climatique non! La situation actuelle est que la végétation souffre dans la plupart des régions du monde.
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La concentration de CO2 était beaucoup plus élevée dans le passé . C'est vrai, mais non pertinent, C'était il y a 400 millions d'années, pendant une ère d'éruptions volcaniques, la dynamique climatique était totalement différente d'aujourd'hui, la distribution des terres émergées était compètement différente!
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Les scientifiques des années 1970 annonçaient une ère glacière . Faux, ce sont des journaux qui l'ont annoncé parce qu'il semblait effectivement que le climat se refroidissait. Des scientifiques se sont effectivement posé la question, mais ce n'était pas la majorité, la plupart des études sorties à cette époque là étaient réchauffistes comme le prouve une enquête qui a été menée en 2008 à ce sujet. Le Los Angeles des années 1970 (toutes les villes américaines en fait et les villes européennes dans une moidre mesure) avaient des allures de New Dehli ou Mumbai d'aujourd'hui, le ciel couvert d'aérosols rejetés par les voitures et les industries. Nixon promulgue le Clean Air Act en 1971, les aérosols qui masquaient le réchauffement sont retombés et le sujet fut clos.
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Le GIEC maipule les données ou Les gens du GIEC sont payés par les lobbies et les gouvernements. Loi de Brandolini, joker!
L'énergie
Dans cette section nous présentons les différent type d'énergie, leurs utilisation et les ordres de grandeur. Tous les documents non sourcés proviennent directement ou indirectement de Jean-Marc Jancovici.
Les différents types d'énergie
Avant toute chose, clarifions la terminologie sur les types d'énergie. Il en existe 3 sortes :
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les énergies primaires : ce sont des formes disponibles dans la nature, stockables et utilisable sans transformation. Typiquement, il s'agit des énergies fossiles charbon, pétrole, gaz.
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les énergies de substitution: ce sont des formes disponibles dans la nature qui nécessitent une transformation. Citons l'eau, le vent, le rayonnement solaire, la matière fissile (ex: uranium). Certes l'énergie hydraulique est disponible dans la nature, est stockable et utilisable sans transformation, mais depuis l'avènement des fossiles, elle n'est plus utiliée ainsi.
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les vecteurs énergétiques : ce sont des formes non disponibles dans la nature sans transformation. Les deux principaux représentants sont l'électricité et l'hydrogène. L'hydrogène blanc pourrait être considéré comme une énergie primaire, mais jusqu'à preuve du contraire, il n'est pas présent en quantité suffisante dans la nature pour mériter cette classification.
L'énergie est la grandeur physique qui permet de caractériser la production d’un travail ou plus généralement un changement d'état dans un système, soit la modification de:
Transition d'un monde renouvelable vers les énergies fossiles
La transition de la révolution
industielle a consisté à passer d'un monde fonctionnant à 100% aux énergies renouvelables (EnR) vers les énergies fossiles. Avant l'utilisation du charbon, l'humanité etait 100% EnR et (relativement) durable. Effectivement, toute l'énegie provenait du vent, de l'hydraulique, de la force animale ou humaine et du bois. Cependant, c'est la révolution industrielle qui a déclenché l'utilisation du charbon en Angleterre, parce que la multiplication des forges a décimé les forêts et il a fallu trouver une alternative au bois pour éviter une imminente pénurie si l'on avait continué son exploitation intensive pour la nouvelle industrie naissante.
Le carbone a fait de l'homme un surhomme
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Selon la formule de l'énergie E= m * g * h, les participants à la course Sierre-Zinal utililisent environ 500 [Wh] soit 0.5 [kWh] pour venir à bout des 2200 m de dénivelé. Un participant ayant mis 5 heures pour franchir l'arrivée a déployé une puissance moyenne de 100 [W] (avec ses jambes).
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L'ouvrier utilisera 0.05 [kWh] pour pelleter son tas de terre et la sa puissance moyenne développée est de 10 [W]
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Un jerrycan de 10 l de pétrole contient 100 [kWh] thermiques d'énergie, entre 20 et 40 [kWh] mécaniques selon le rendement du moteur utilisé.
Il faut donc entre entre 25 et 50 litres de pétrole pour exécuter le tavail mécanique annuel d'un être humain!
Pensez « machines »
Pour donner une idée des ordres de grandeur de la puissance nécessaire pour faire fonctionner certaines de nos machines, l'illustration de droite la représente sous forme d'équivalent paires de bras ou paire de jambes.
Il ressort clairement que sans une énergie assez dense et abondante, les transports ne se seraient jamais développés comme il l'ont fait au XXème siècle.
La consommation mondiale d'énergie revient à son niveau pré-covid-19
La part des énergies fossiles reste stable
Depuis les le premier choc pétrolier en 1973, la part des énergies fossiles dans le mix énergétique mondial reste stable à environ 80%.
Cela signifie que les
gains en efficacité énegétique et le développement des nouvelles énergies renouvelables (éolien et photovoltaïque) ne permettent que de compenser l'augmentation de la demande en énergie.
Usage énergétique par personne en « équivalent travail humain »
Infos pratiques
Transports publics
Tram : ligne 15 et ligne 17
Bus : ligne 35 (Genève, Beau-Séjour)
Parking
Parking Uni Mail : entrée Bd Carl Vogt
Parking Plainpalais : entrée avenue du Mail (sur la gauche de l’avenue)
