Comment extrapole-t-on les consommations de fossiles ?

[Archi3]

Bonjour
on entend souvent que "si on continue la croissance de production de CO2 à ce rythme là, on risquent d'atteindre 5 à 6 °C à la fin du siècle"
par exemple là

http://sciencesetavenir.nouvelobs.co...nt-de-5-c.html

Au rythme où croissent les émissions de dioxyde de carbone (CO2), à plus de 3% par an en moyenne entre 2000 et 2011, la hausse du thermomètre mondial pourrait excéder 5°C en 2100, estime une évaluation publiée dimanche dans la revue Nature Climate Change.

j'ai essayé de refaire le calcul,

je pars de 30 milliards de tonne en 2010,

j'augmente de 3% par an jusqu'en 2100

je trouve des émission de 430 milliards de tonnes en 2100, et un total cumulé de près de 14 000 milliards de t de CO2 en 2100. Si on fait l'équivalence 30 milliards de t par an = 2 ppm de plus par an, ça fait environ 1000 ppm de plus dans l'atmosphère, soit environ 1400 ppm à la fin du siècle.

Ca me parait faire quand même nettement plus que 5°C à la fin du siècle, ça correspondrait à une multiplication de la concentration initiale de CO2 par 1400/280 = 5, avec 3°C par doublement, ça ferait plutôt 7 °C, et avec une valeur plus élevée de la sensibilité de 4,5 °C par doublement, ça fait plutot 10 °C.

est ce qu'il y a une erreur de raisonnement dans mon calcul ?
merci
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[yves25]

bonjour
La réponse est simple: la formulation de l'actu n'est pas exacte. Elle est grossièrement approximative, il n'est pas question de maintenir ce rythme pendant 90 ans. Dans le scenario extrême envisagé, les émissions plafonnent à partir de 2070 à peu près (à un peu plus de 90 Gt CO2 par an) , pour les autres, c'est avant ou même , ça diminue. Dans ces conditions, les émissions cumulées sur le 21e siècle atteindraient un peu plus de 7000 Gt CO2 et la concentration resterait un peu inférieure à 1000 ppm pour un forçage radiatif de 8,5 W/m2.
Par contre, ce sénario démarre bien avec environ 3% de croissance des émissions...d'où la simplification un peu abusive de la rédaction. Quant à prévoir le réchauffement qui correspondrait à ce 3% de croissance continue, le mieux est encore de faire comme tu l'as fait puisque ce scénario là n'a donné lieu à aucune véritable simulation. Ceci dit, tout n'étant pas linéaire, il serait tout à fait raisonnable de penser que des rétroactions diverses positives et négatives apparaîtraient dont certaines seraient sans doute brutales.

Ceci dit, il est quand même très peu probable que les réserves disponibles permettent une telle croissance des émissions.

[Archi3]

ah d'accord merci, donc effectivement c'est pas tout à fait correct de dire que ça continuerait à ce rythme là.Mais si j'arrête la croissance en 2070 jje trouve un total cumulé de 5000 milliards de t de CO2 en 2070 avec une production annuelle de 176 Gt/an en 2070, et après si on maintient le rythme pendant 30 ans on trouve 5000 milliards en plus et du coup ça fait 10000 milliards de tonnes. C'est quand même encore plus que ce que tu dis, donc les scénarios ne continuent quand même pas à + 3% /an jusqu'en 2070, je suppose que ça décélère avant. En fait pour avoir 90 Gt/an en 2070 il faut que je mette environ + 2% par an, pas 3 %

mais en fait sur quelles bases on décide que ça va s'arrêter en 2070 et pas avant ou après ? ça pourrait continuer à monter après 2070 non ?

[Archi3]

Bonjour

j'ai trouvé ça sur le site du GIEC sur les scénarios d'émission

http://www.ipcc.ch/ipccreports/sres/...dex.php?idp=23

mais j'ai un peu de mal à voir en fait comment on fait pour fixer les limites. Les explications données ne sont pas très claires ! par exemple ils disent ici :

http://www.ipcc.ch/ipccreports/sres/...dex.php?idp=26

The assessment of climate change dictates a global perspective and a very long time horizon that covers periods of at least a century. As the prediction of future anthropogenic GHG emissions is impossible, alternative GHG emissions scenarios become a major tool for the analysis of potential long-range developments of the socio-economic system and corresponding emission sources.
However, to develop scenarios for a period of 100 years is a relatively new field. Difficulties arise not only from large scientific uncertainties and data inadequacies, but also because people are not trained to think in such time-spans. We are educated in narrow disciplines, and our ability to model complex systems, at the global level, is still in its infancy. For example, within the next century technological discontinuities should be expected, and possibly major shifts in societal values and in the balance of geopolitical power. The study of past trends over such long periods is hampered because most databases are incomplete if more than 50 years old

en gros si je comprends bien ils disent que ce n'est pas possible de savoir 100 ans à l'avance ce qu'il va se passer, mais alors d'où on sort le chiffre de 5°C et pas 3°C ou 10 ° C si on ne sait pas ce qu'il va se passer ?

merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[yves25]

Désolé pour mon manque de réactivité mais je n'ai pas d'accès internet ces jours ci, sauf exceptionnellement.
je trouve la question un peu bizarre: précisément, on fait des hypothèses quant à la consommation de fossiles on peut alors prévoir le réchauffement associé avec pas mal d'incertitudes encore.
Ce n'est que comme ça qu'on peut essayer de faire des prévisions.
Evidemment si on arrêtait brutalement d'utiliser charbon, pétrole et gaz, ça changerait pas mal les choses et précisément l'enjeu des discussions comme celle de Doha, c'est d'essayer de réduire ces émissions pour tenter de contenir le réchauffement.

[Archi3]

bonjour
oui ça j'ai bien compris qu'en faisant des hypothèses on pouvait estimer des émissions mais ce que je ne comprends pas c'est comment relier le rythme actuel à tout ce qu'il va se passer après. Parceque si c'est pas juste une extrapolation à un rythme constant, on suppose que ça va se ralentir, mais pourquoi supposer ça ou autre chose ? ça pourrait aussi bien se ralentir encore plus dans le futur, ou bien alors ça pourrait croitre moins vite maintenant par exemple de 1% par an et se mettre à augmenter plus vite après,etc,etc il y a une infinité de choses possibles donc comment ils sont arrivés à dire 5°C plutot que dire 3°C ou 10 °C ? si on veut refaire le calcul pour arriver à 5°C il faut faire quelle hypothèse alors ? comme j'ai dit si j'extrapole la croissance , je trouve bien plus, et si j'extrapole pas, alors je mets quoi, comme courbe, à la place ?
merci

[yves25]

Ces hypothèses reposent sur qq éléments plus ou moins bien connus . Deux sont incontournables:
1 quelle est l'évolution démographique prévisible? la population continuera à croître jusque vers 2050 mais ensuite? On sait que cette croissance ralentit partout sauf en Afrique. Clairement une partie de la croissance de la demande énergétique est liée à la croissance de la population , c'est donc un élément important
2 les ressources disponibles ne sont pas infinies. cela entraînera nécessairement un renchérissement de l'énergie qui aura un impact sur la croissance économique à un niveau ou à un autre. Quand bien même, cela n'ait pas été explicitement traité parce que les réserves ne sont pas vraiment connues , c'est un facteur qui a certainement compté dans l'élaboration par les économistes ds scénarios possibles. C'est de toute manière un élément essentiel qui rendra peut être impossible les scénarios les plus énergivores.
Ensuite viennent des considérations économiques ou sociétales : comment évolueront les sociétés? quel type de développement? etc.. c'est ce qui conduit à divers types de scénarios envisageables. Parmi ces scénarios, il y a place pour un scénario dans lequel , on restreint rapidement les émissions et on recourt massivement aux énergies renouvelables . Ce n'est apparemment pas le plus probable mais c'est une des possibilités.

[Moinsdewatt]

Certains scénarios d'émission sont basés sur ce que dit l' Agence Internationale de l' energie qui est basée à Paris.

voir ici pour quelques liens et lecture intéressante : http://www.oleocene.org/phpBB3/viewt...339642#p339642

[Archi3]

Quand bien même, cela n'ait pas été explicitement traité parce que les réserves ne sont pas vraiment connues , c'est un facteur qui a certainement compté dans l'élaboration par les économistes ds scénarios possibles. C'est de toute manière un élément essentiel qui rendra peut être impossible les scénarios les plus énergivores.
Ensuite viennent des considérations économiques ou sociétales : comment évolueront les sociétés? quel type de développement? etc.. c'est ce qui conduit à divers types de scénarios envisageables. Parmi ces scénarios, il y a place pour un scénario dans lequel , on restreint rapidement les émissions et on recourt massivement aux énergies renouvelables . Ce n'est apparemment pas le plus probable mais c'est une des possibilités.

bonjour
oui bien sûr je me doute qu'il peut y avoir des scénarios très différents, mais en l'occurrence je cherchais juste à comprendre comment on avait calculé le scénario où on continuait la croissance sur la lancée, pour arriver aux 5°C.

Si on ne connait pas vraiment les réserves, alors savez vous comment on en a fait pour en tenir compte ? est ce qu'il y a un modèle connu derrière ? ou bien alors est ce que c'est un genre de boite noire, un programme très compliqué qui donne des résultats que personne ne sait trop d'où ils sortent en fait ? je crois qu'il y avait un livre expliquant le modèle de Meadows du club de Rome qui expliquait en détail les hypothèses faites pour élaborer les modèles qu'ils avaient calculés. Là je suppose que comme la croissance dure plus longtemps ça doit etre un autre modèle mais est ce qu'il est expliqué quelque part ou est ce qu'on doit juste les croire sur parole ? enfin bref ça veut dire quoi au juste ces 5°C parce que je suppose qu'en variant les paramètres ont pourrait tout aussi bien avoir 3°C ou 10°C non ? c'est quoi les contraintes?
pour moinsdewatt merci mais les scénarios de l'AIE ne vont que jusqu'en 2035 donc là ça répond pas trop à ma question parce que le problème c'était surtout après 2070 et c'est là que je sais pas trop comment ils ont calculés tout ça. Comme les émission augmentent c'est surtout à la fin que ça s'accumule, c'est pour ça que je vois pas trop comment ils peuvent le déduire du rythme actuel, enfin je ne sais pas comment le recalculer pour l'expliquer quoi.

[yves25]

Je pense t'avoir répondu pour l'essentiel. Si tu veux entrer dans le détail, il te faut lire les différents rapports concernant les scénarios d'émission. Tu peux commencer par le résumé mais il te faudra sans doute lire les rapports détaillés.
Vois d'abord ce résumé donc.
Tu trouveras les estimations utilisées de réserves d 'énergie fossiles ici
D'après ce tableau, les réserves identifiées correspondent à 1200 Gt C environ et celles "à découvrir" entre 300 et 600 Gt . Cad entre 4400 Gt CO2 et 6600 Gt CO2 ce qui correspond approximativement aux émissions cumulées de ma réponse #2.

Note que pour le prochain rapport (l'AR5) ce ne sont pas des scénarios qui sont considérés mais des concentrations en fonction du temps.

[Archi3]

d'accord bon merci ça a l'air super trop compliqué cette histoire je pensais au départ juste appliquer une formule de croissance à taux constant mais apparemment c'est quand même pas ça non plus.

Tu dis qu'on a remplacé les scénarios par des concentrations en fonction du temps mais comment on fait pour calculer la concentration en fonction du temps si on n'a pas de scénario ?

[yves25]

Je te réponds dans le même esprit que pour la question précédente:
on s'est appuyé sur les scenarios précédents mais il est évident qu'il y a des tas de possibilités qui permettent d'obtenir la même concentration en f(t) que celle d'un scenario donné: par exemple, on part sur la base du scenario le plus energétivore et brutalement on applique des mesures d'économie d'énergie ou bien il y a une crise économique terrible etc..
On a donc admis que, finalement, la façon dont on arrivait à telle ou telle trajectoire (concentration = f(t)) n'avait pas d'importance du point de vue de la prévision climatique ..mais bien entendu ça en a du point de vue économique. On a séparé les pbs.

pour plus d'infos, voir Van Vuuren et al, The representative concentration pathways: an overview, Climatic Change, (2011) 109:5–31

[Archi3]

merci mais bon je voulais juste savoir si on pouvait retrouver la valeur de 5°C par un raisonnement simple, je vois bien qu'il y a des scénarios possibles qui arrivent à 5°C , ou à 3°C, mais aussi à plus, si on n'a pas de contrainte précise on met ce qu'on veut dans le scénario, donc je voulais savoir pourquoi c'est cette valeur de 5°C qui a été retenue particulièrement, et pas une autre.
sinon j'ai trouvé ça

http://aspofrance.viabloga.com/files...cenarios09.pdf

l'auteur Jean Lahérrère a l'aire de pas trop y croire aux scénarios parce que ça dépasse largement les réserves, et aussi il y a un truc curieux c'est que quand on regarde le début des scénarios en 1990 ils ne sont pas d'accord entre eux ni avec les chiffres officiels alors que là ce n'est pas un problème de prévision car les chiffres étaient déjà connus. Du coup je me demande comment c'est possible et ce qu'il y a dans ces scénarios si ils ne partent même pas des bonnes données au départ du coup je ne savais pas comment comparer aux scénarios parce que je prenais les bonnes données des agences officielles au départ.

[yves25]

Bah non, on ne met pas ce qu'on veut dans les scénarios. Tu ne peux certainement pas dire ça sans avoir lu la documentation, or tu trouves ça trop compliqué, tu cherchais qq chose de simple. Je trouve que pour le coup tu manques un peu de rigueur: soit tu te plonges dans la doc, soit tu te dis qu'à priori ça a été fait correctement avec peut être des hypothèses que tu as identifiées et qui te semble discutables. Dans ce cas, tu peux discuter des hypothèses mais pas rejeter tout en bloc comme si c'était ni fait ni à faire.

Tu discutes d'une des hypothèses, celle de la quantité d'énergie fossile en réserve. Soit!

Selon le document que tu cites, les ressources seraient très fortement surévaluées.
Je veux bien mais qu'est ce qui objectivement ferait que cette estimation serait plus juste?
Tous les arguments que j'ai lus jusqu'à présent en ce sens sont subjectifs et ne sont pas de nature réellement scientifique.
Il y a déjà eu de nombreuses discussions interminables sur ce sujet.
Ce n'est pas étonnant compte tenu précisément de cette subjectivité.
Sur Futura Sciences, et dans ces forums nous en resterons à la partie la moins subjective, cad à ce qui est en aval des scénarios:
la question "étant donnée telle trajectoire de concentration, à quoi doit on s'attendre ?" est une question purement scientifique et déjà pas très simple
la question " quelle sera la trajectoire de concentration? " ne l'est plus et est hors sujet sur FS.

[Eric DUPONT]

Dans le journal, je vois que le charbon est l'energie d'avenir, il y aurais 2500 ans de reserves au rythme actuel, une nouvelle centrale a charbon chaque semainne en chine et le stockage du co2 pas pour demain. Les emissions de co2 peuvent t elle veritablement explosé? Ces chiffres sont il vrai?

[yves25]

Quel journal? Quelle rythme? celui du charbon actuel?
2500 ans? tu es certain qu'il n'y a pas un zéro en trop?

[Eric DUPONT]

Dans le parisien d'aujourd'hui. Il ya une page complete sur le charbon comme etant l'energie du futur. C'est bien 20 000 milliards de tonne de stock qui est marqué dans larticle pour 2800 ans au rythme actuel selon jean marie martin amouroux, ancien chercheur au cnrs et auteur du livre charbon. Alors que une petite recherche me donne 1000 milliard de stock ....esperons que ce monsieurs ai prevue un nombre suffisant d'exemplaire de son livre.

[Moinsdewatt]

Quel journal? Quelle rythme? celui du charbon actuel?
2500 ans? tu es certain qu'il n'y a pas un zéro en trop?

C'est 250 ans, pas 2500 ans.

[Eric DUPONT]

Non les reserves prouvés sont 1000 milliards mais le charbon disponible serait beaucoup plus important de lordre de 15 a 20 fois. Et qui ferait donc passer les reserves de 280 ans a 2800 ns. Remarque cela parret logique, a quoi bon chercher un truc qui existe deja a proffusion, comme pour le petrole , il nya pas de raison que pour le charbon il puisse y avoir de nouvelles decouvertes.

Un pdf de l'auteur

http://www.sciencespo.fr/ceri/sites/...s/art_jmma.pdf

[Moinsdewatt]

C 'est méme bien mois que ça
l'AIE (Agence internationale de l' energie) annonce le chiffre de 130 ans de réserves à la consommation actuelle.
lire http://bourse.lefigaro.fr/devises-ma...ttendra-331172

[Eric DUPONT]

Dans l'article que je cite, le bgf avance 14000 gtec soit 14000 milliard de tonne ?

[yves25]

Discuter sur les réserves de fossiles est hors sujet ici mais on peut quand même essayer de clarifier un peu cette déclaration .
C'est à dire voir si il y a erreur de zéro quelque part.

La référence à laquelle ED renvoie cite comme source le BGR

Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rotstoffe (BGR), qui fait autorité en la matière, avance
le volume de 14 000 Gtec (Giga tonne équivalent charbon).

Le BGR publie entre autres ce document

Selon ce tableau les réserves sont de 18 800 EJ soit 785 Gt C (moi je trouve 642 Gt avec un facteur de conversion de 29.3MJ/kg mais c'est un détail à ce stade)
les ressources sont de 96 200 EJ ce qui ne fait jamais que 5 fois plus. , pas 20 fois plus. On en serait donc à 4 à 5000 milliards de tonnes pas 20 000!

Il reste donc une erreur quelque part.

[Eric DUPONT]

Bonjours yve,Il me parret difficile d'extrapoler les consommations d'energie fossiles sans avoir une idee des reserves d'energie fossile. Le document que tu cite date de 2007 et le miens 2009 , celui du journal 2012.
Cela ferais 2007. = 5000 milliard de tonne, 2009 = 14000 milliard de tonne et 2012 20000 milliard de tonne. Il ne semble donc pas y avoir d'erreure et cela parret logique.

C'est enorme. Dautre part le prix du charbon serait relativement faible. 100 dollards la tonne 'cest 3 fois moins cher que le petrole ?
Quest ce qui empecherais un pay comme la chine de consommer plus de charbon et d'emettre plus de co2?

Rien.

[Archi3]

bonjour
je ne pense pas que les ressources soient toutes extractibles à 100 $ la tonne ! ça ça serait plutot les réserves. mais même si ce n'est que 5000 milliards de tonnes, ça fait quand même 15 000 milliards de tonnes de CO2, et avec le pétrole et le gaz en plus (et d'après Lahèrrère les scénarios supposent aussi bien plus de pétrole et surtout de gaz que les réserves actuelles). Au total il me parait y avoir des incertitudes énormes sur la quantité qu'on pourrait emettre donc je pense que Yves a raison, c'est difficile de traitez ça scientifiquement, mais du coup je pense que le chiffre de 5°C est un peu au pif parce qu'il pourrait etre bien moins si il y a moins de réserves comme pense Lahérrère ou bien plus si toutes les ressources étaient exploitables.

[Eric DUPONT]

Archi, ta reponse n'as rien de scientifique. Les reserves expoitables seraient de 20000 milliard selon le bgf et selon ton pif, 5000 milliard du quel, tu en deduis au pif donc forcement, les emissions de co2
100 dollards la tonne, c'est le prix du charbon en europe.

[yves25]

Bon, on fait le point sur cet article et on en reste là parce que le débat sort du cadre purement scientifique.

En tirant la ficelle et en recoupant les infos, ies données que cite ED proviennent en fait de ce rapport

On y lit ceci:

R

eserves (i.e., the amount currently technologically and economically recoverable) of non-renewable fuels amounted to about 39 375 Exajoule (EJ) at the end of 2010.
Resources (i.e. detected quantities that cannot be profitably recovered with current technology but might be recoverable in the future, as well as quantities that are geologically possible but have not yet been found) of non-renewable fuels amounted to about 590 000 EJ by the end of 2010.

note: 1 Gt hard coal (coke) = 29.3 Exa Joules (10^ 18 J)

Le World Energy Council ne publie pas d'estimation des ressources en charbon

Ces estimations sont très discutées (voir par exemple Hook et al, Natural Resources Research, Vol. 19, No. 2, June 2010 ( 2010))

On a donc fait le point, il n'y a pas d'erreur de zéro. L'incertitude sur ces ressources est énorme , j'ai mis en gras qq chose qui me semble qiuand même très important dans le présent contexte.

On en reste là quant à cette discussion sur les ressources en charbon.

Rectification: le total de 590 000 EJ concerne la totalité des énergies non renouvelables cad pétrole, gaz, charbon, uranium
le charbon seul : entre 290 000 et 435 000 EJ cad entre 10 000 et 15 000 Gt)

[yves25]

Pour les gens intéressés par les scenarios du GIEC et la disponibilité des ressources fossiles, j'ai rapiddement cherché qq discussions qui ont déjà remplies des pages et des pages
http://forums.futura-sciences.com/de...en-2050-a.html
http://forums.futura-sciences.com/de...lternatif.html
http://forums.futura-sciences.com/en...credibles.html

[Eric DUPONT]

50 euros la tonne de charbon, cela fait 8000 kwh soit 4000 kwh electrique a la sortie d'une centrale , cest a dire de lelectricité a 1 centimes le kwh. il nest pas etonant que la consommation de charbon va augmenter de 30 % en 4 ans pour devenir la premiere energie.

[yves25]

Ca n'a plus grand chose à voir avec le sujet de départ.

On ne va pas passer notre temps à faire ce genre de vérifications, d'autant que les prix doivent varier d'un jour à l'autre.
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