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Modélisation des puits de carbone.



  1. #1
    GillesH38a

    Modélisation des puits de carbone.


    ------

    Bonjour a tous

    tentant de bricoler un petit calcul de variation de CO2 sous différentes hypothèses de consommation de fossiles (sur un tableur excel, rien à voir avec des modélisations sophistiquées du GIEC !), je bute sur le problème de modéliser simplement l'absorption du CO2 anthropique par les puits de carbone. Je sais bien que c'est une problème délicat et controversé mais j'aurais juste aimé savoir comment c'est modélisé et fitté dans les modèles. On dit souvent que ça absorbe à peu près 3 Gtc de carbone sur les 6 ou 7 que nous rejetons, mais comment cela dépend-il de la concentration de CO2?
    * prendre une constante à -3 GtC/an aboutit au résultat bizarre que la concentration en CO2 aurait du baisser quand Panthr < 3 Gtc, y compris quand elle était nulle et ne peut pas donner un état stationnaire à 280 ppm dans le passé!
    * une approximation simple de relaxation linéaire
    - K (ppmCO2 - 280) où K est ajusté sur les valeurs actuelles donne correctement l'état stationnaire initial,mais me semble surestimer l'absorption future et donc sous estimer l'augmentation de concentration d'après mes premiers calculs comparés au GIEC. Probablement à cause de rétroaction positives?

    * autre? approximation quadratique -K(ppmCO2-280)+K'(ppmCO2-280)^2 ? autre fonction?

    ma question donc, surtout à nos éminents contributeurs qui épluchent conscienscieusement la littérature du RC avec un regard critique , c'est de savoir si vous avez des références sur la façon dont c'est modélisé actuellement.

    merci d'avance!

    Gilles

    -----

  2. #2
    yves25

    Re : Modélisation des puits de carbone.

    Bonjour Gilles
    Cherche un peu côté CEA (LSCE) et Patrick Montfray
    Dix secondes pour écrire une bêtise, parfois des heures pour montrer à tous que c'en est une...

  3. #3
    GillesH38a

    Re : Modélisation des puits de carbone.

    merci Yves

    en fouillant je n'ai pas encore trouvé d'expression simple mais ça me confirme que c'est compliqué. En fait mon expression linéaire simple marche bien pour les données actuelles, mais c'est après que ça se complique : si il y a des rétroactions non linéaires (par exemple réchauffement des océans-> moins grande solubilité du CO2, ou temps de diffusion insuffisant), ça change les prédictions futures, mais apparemment il y a encore beaucoup d'incertitudes...sans parler des nuages!

    Gilles

  4. #4
    GillesH38a

    Re : Modélisation des puits de carbone.

    La question est un peu technique et je devrais peut etre la poster (ou un clone) sur la partie "Mathématiques".

    En furetant dans le sujet je suis tombé sur une modélisation de la réponse de la concentration en CO2 en fonction de l'émission comme une convolution des émissions par une "réponse impulsive" décrivant la décroissance de chaque fraction injectée par son absorption par les milieux naturels.

    http://unfccc.int/resource/brazil/carbon.html

    Pour simplifier



    où R(t) est une réponse impulsionnelle



    censée décrire si je comprends bien l'absorption par plusieurs sources de constantes de temps différentes, qui absorbent chacune une fraction fi (une fraction f0 n'étant jamais absorbée??)

    J'admets à peu près la première forme, mais la deuxième m'intrigue (la fonction R(x)). Pour pouvoir utiliser le formalisme de convolution par une réponse impulsionnelle,si je ne m'abuse, il faut une réponse linéaire du système. Or si on a plusieurs sources de constantes de temps ti différentes, une absorption linéaire correspond selon moi à l"équation


    dont la solution n'est pas une somme d'exponentielles avec des constantes ti mais une exponetielle unique avec une constante totale tf telle que . je ne vois pas sous quel modèle physique on pourrait avoir des concentrations variant selon l'expression donnée de R(t)....

    Apparemment la fonction impulsionnelle R(t) a été obtenue en fittant le résultat de la simulation d'une injection brutale de 40 Gt de C dans l'atmosphère, mais si il y a des effets non linéaires on ne peut pas utiliser ça pour entrer ensuite dans une convolution....

    Gilles

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