Taux de CO2 dans l'atmosphère à travers les âges

[invitedb7327fa]

J'aimerais savoir si j'interprète correctement les choses. J'ai pu constater (par exemple, dans ce fichier pdf)
que le taux de CO2 dans l'atmosphère était très stable pendant des millénaires, jusqu'en 1800 (début de l'ère industrielle). Or à l'époque (avant 1800 donc) les seules causes de variation du CO2 étaient la respiration des animaux et des hommes ainsi que quelques rares feux de forêts d'une part, et la photosynthèse d'autre part.
Ainsi, la respiration d'environ 900 millions d'hommes (population mondiale en 1800), et d'un certain nombre d'animaux était tout juste compensée par la photosynthèse.
Puisqu'aux alentours de 1800, l'équilibre a été rompu, j'aimerais savoir si on peut en conclure que l'occupation optimale de la terre est de 900 millions d'habitants sans industrie émissive de CO2 ?

ga6ri3l
-----

[yves25]

Bonjour
Si ru remontes dans le temps, sur les 2 derniers millions d'années, la seule chose qui fasse varier le taux de CO2, c'est la température.
Le CO2 dans l'atmosphère n'est pas régulé par le couple respiration/photosynthèse mais par photosynthèse/dissolution du CO2 dans l'océan d'une part et dissolution des roches sédimentaires/éruptions volcaniques d'autre part.

La respiration animale est négligeable par rapport à ça

[invitedb7327fa]

merci, je ne savais pas pour l'absorption du CO2 par les océans. En fait, il me reste encore un doute sur l'aspect négligeable de la respiration. En effet, la respiration de 3 milliards d'hommes adultes, rejetant environ 900g de CO2 par jour, est "équivalente" (de façon très simplifiée) à 700 millions de voitures effectuant 10000 km/an (pour un rejet CO2 de 140g/km par auto), ça me paraît quand même assez conscéquent.

[wizz]

il y a quand même une différence:

-pour pouvoir dégager 900g de CO2, l'homme a dû bouffer des hydrates de carbone. C'est donc un cycle fermé à durée courte et est en équilibre sur le bilan émission/absorbtion du CO2 (à peu de chose près)

-la voiture par contre, pour dégager du CO2, a consommé du pétrole, qui est d'origine biologique, donc un cycle fermé aussi. Mais c'est un cycle très long. Ce qui fait qu'on est en déséquilibre sur le bilan émission/absorbtion.

[A voir en vidéo sur Futura]

[yves25]

Merci de la précision qui s'imposait, effectivement

[invitedb7327fa]

Il y a encore deux petites choses qui me posent problème.

Je comprend bien que les premières augmentation de CO2 observées à partir de 1800, sont dues essentiellement à l'utilisation du charbon (cycle long). Mais, si on était pas à l'équilibre production/absorbtion CO2 à l'époque, pourquoi le surplus de CO2 produit aux premières heures de l'ère industrielle n'a pas été dissout par les océans ? N'aurait on pas du assister à un effet retard ? Y-avait-il déja saturation au niveau des océans ?
Ce qui pose question alors, c'est que même en utilisant une partie infime d'hydrocarbure ou de charbon par rapport à ce qui se fait aujourd'hui, comme c'était le cas au début de l'ère industrielle, on observe tout de même une augmentation très sensible des gaz à effets de serre. Est ce que cela ne signifie pas que la seule chose que l'on puisse faire aujourd'hui, c'est limiter l'augmentation, la lisser dans le temps, retarder l'inévitable ? Est ce que ce n'est pas du domaine de l'illusoire, à l'heure ou toute la chine prend pied dans la société de consommation, et ou la population mondiale va augmenter de 3 milliards de personnes dans les 40 ans ? (et donc sa production de gaz à effet de serre, via notamment une augmentation sensible du bétail qui serait responssable de 51% des gaz a effet de serre selon une étude récente (18% selon une étude plus ancienne))

[yves25]

Tu mélanges beaucoup de choses et des info pas toujours très valables.

Pour ce qui concerne les animaux , je pense que tu fais allusion au méthane produit, il faut que tu donnes la source , sinon, on ne peut pas vérifier et ça n'a aucune valeur.

Ensuite, l'augmentation de la concentration dès le début de l'ère industrielle: il faut comprendre que tout est question d'équilibre . En qq centaines de millions d'années, un équilibre s'est établi entre émissions et absorption de CO2. Tu viens perturber cet équilibre, tu augmentes donc la concentration en CO2 dans l'atmosphère qui est donc en sur-concentration par rapport à l'océan , les molécules de CO2 vont donc passer de l'atmosphère vers l'océan (et la biosphère) jusqu'à nouvel équilibre. Ca se fait très progressivement (état stationnaire) et du coup, les deux concentrations augmentent pratiquement en même temps.

[invitedb7327fa]

Merci de votre patience en tous cas. l'article concernant les 51% d'émissions de gaz à effet de serre par le bétail est paru dans world watch (ici). Pour l'estimation à 18% il s'agissait du rapport Livestock’s Long Shadow.

[yves25]

les auteurs de ton article essaient de déterminer le coût CO2 consolidé. Ce n'est pas vraiment comparable.
Ce n'est pas inintéressant mais c'est à comparer à l'estimation du coût CO2 réel du km parcouru en voiture en comptant le CO2 émis pour sa fabrication
Pour ce qui concerne le climat, on en reste aux grands chapitres sans entrer dans ce genre de considérations parce que ce qui compte, ce sont les émissions totales, point.

lPar ailleurs, ils n'ont vraiment pas compris ce que wizz t'a expliqué. On doit considérer séparément ce qui reste dans le cycle court du carbone et ce qui ressort du cycle long.

[invitedb7327fa]

Je ne sais pas si prendre en compte toute la chaine de production pour le bétail est si faussé que ça.
Par exemple, si l'humanité augmentait de 50% dans les 40 ans à venir, et passait à 9 milliards, cela signifierait que l'on aurait une augmentation de 50% des besoins en viande, et donc au final un accroissement correspondant des émissions de gaz à effet de serre de toute la chaine de production.
On aurait donc à compenser une augmentation incompressible de l'émission des gaz à effets de serre, alors que dans le même temps, certains facteurs concordent à en limiter l'absorption. Comme par exemple :
- la diminution de l'apsorption par les océans austral
- la disparition des forêts (par exemple au profit des terres agricoles, puisqu'il faudra bien trouver des paturages supplémentaires)
- la disparition progressive du plancton
- l'augmentation de la température (donc plus de vapeur d'eau)

Je vois mal quelle politique il faudrait avoir au niveau mondial pour limiter l'effet boule de neige.

[yves25]

Ce n'est pas que ça soit essentiellement faussé, c'est que c'est un autre débat: on ne prend pas les mêmes instruments de mesure.

Ensuite, reste à voir si leurs estimations sont bonnes et je relève, en tout cas, que la prise en compte de la respiration est une erreur méthodologique:

l'herbe que mangent les bovins, ovins, caprins etc.. n'est pas qq chose d'inerte et d'éternel. Si les animaux ne la mangeaient pas, elle pourrirait à l'hiver et se dégraderait finalement en CO2 pour l'essentiel

Les animaux la mangent ...donc elle se dégrade en CO2 dans la respiration de ces animaux. Au bilan, c'est la même chose

Ce qui fait différence, c'est la rumination parce que dans ce cas, il y a fermentation anaérobie et production de méthane.

Et ça répond en détails à ta question sur la respiration des humains: ça n'apporte pas de CO2 en plus: au lieu de se dégrader sur place, les végétaux dont on se nourrit se transforment en sucres qui sont ensuite brulés et émettent du CO2. Tu peux passer par l'étape viande, ça ne change rien au bilan global de la respiration.

On ne crée pas du carbone à partir de rien.

[wizz]

Partons sur ces 900g de CO2 par jour pour un adulte "stable".
Il y a donc environ 250g de carbone dans ces 900g de CO2.
Ces 250g de carbone proviennent du riz, des pates, du pain, etc...

->Si je réduis l'apport de nourriture par 10, alors le bonhomme ne consommera que 25g de carbone par jour, et donc n'émettra que 90g de CO2.
Il ne peut pas boire de l'eau (qui ne contient pas de carbone) et fabriquer du CO2 (qui contient du carbone) par sa respiration...
En pratique, il continuera à émettre du CO2 par sa respiration parce que son corps consomme de l'énergie pour lui pemettre de survivre. Simplement, il va taper dans sa réserve de gras, puis du muscle avant de ressembler à un Somalien...

Donc pour consommer 250g de carbone par jour, ça provient de sa nourriture. Ceci a mis quelques mois à 1 an pour être cultivé. Ces plantes ont absorbé du CO2 pour pousser. Donc le bilan est strictement identique
En pratique, ce n'est pas tout à fait identique parce qu'il a fallu de l'énergie pour faire pousser ces plantes (pompe d'irrigation, tracteur, engrais, le camion pour le transport, le frigo pour conserver au frais, etc...)


Maintenant, passons à la consommation de éptrole pour les automobiles et autres.
On consomme 80 millions de baril par jour. On supposera que tout sera brulé pour simplifier le raisonnement.

On sait que chaque jour, il y a des organismes marins qui meurent, qui tombent au fond de l'océan, qui sont recouvert par les sédiments, et dont une partie de ces organismes se transformeront en pétrole plus tard. Cela a commencé il y a des millions d'années que l'on exploite aujourd'hui. Merci mère nature

-possibilité 1: si la nature est capable de fabiquer 80 millions de barils par jour, alors on est en équilibre. Supposons qu'il faut 100 millions d'années pour fabriquer du pétrole, donc cette année, on a consommé du pétrole fabriqué il y a 100M années. Et en 2010, on consommera du pétrole qui a été fabriqué il y a 99.999.999 années. Puis en 2011, on consommera le pétrole qui a été fabriqué il y a 99.999.998 années. Et bien sûr, les organismes marins tombés au fond de l'océan en 2009 seront devenus du pétrole en l'an 100.002.009 et seront consommé par nos descendnts cette année là.
De cette manière, ça continuera éternellement et il n'y aura aucun problème.

-possibilité 2: disons que la nature fabrique chaque jour seulement 8 millions de barils. Donc on tape dans le stock, on fait ressortir dans l'atmosphère bien plus de carbone que la nature est capable de stocker dans la même période. Et c'est là le problème...

Le cycle du pétrole est très long, bien plus que le rythme de vie de l'homme (et de sa civilisation)....et de la vitesse dont il consomme ce pétrole

[cricri78]

Bonjour,
Dans le document très intéressant fourni par ga6ri3l (pf c'est dur à dire!), merci, j'aurais deux-trois tites questions svp.
Comment est évalué le CO2 à travers les âges. Par les prélèvements dans les glaces ? (mais si c'est le cas, cela n'a-t-il pas une valeur locale essentiellement?).
Avons-nous une idée de la précision, des incertitudes dans ces déterminations au niveau global ?
Le graphique CO2 à travers les âges montre des cycles avec des pics successifs. A quoi pouvons-nous attribuer ces pics ?
La baisse des températures au début de l'heure industrielle, de 1880 à 1910 n'est-il pas (un peu) étonnant.

Enfin, comme demandé déjà plus haut, la forme exponentielle des courbes proposées pour l'augmentation du CO2, conjuguée avec la démographie et la croissance des pays comme la Chine et l'Inde (mais aussi Brésil,...) ne laisse-t-elle par craindre que tout effort de réduction soit vain. (la Chine va être sous peu le premier consommateur de voitures individuelles pour la première fois (et sûrement pas la dernière), tata fait des bagnoles basiques pour x centaines de millions de gens, etc...

[invite765432345678]

il y a quand même une différence:

-pour pouvoir dégager 900g de CO2, l'homme a dû bouffer des hydrates de carbone. C'est donc un cycle fermé à durée courte et est en équilibre sur le bilan émission/absorbtion du CO2 (à peu de chose près)

-la voiture par contre, pour dégager du CO2, a consommé du pétrole, qui est d'origine biologique, donc un cycle fermé aussi. Mais c'est un cycle très long. Ce qui fait qu'on est en déséquilibre sur le bilan émission/absorbtion.

Superbe explication dans la continuation du principe de Lavoisier. En 150 ans, on aura donc créé des dégagements de GES à partir d'une cagnotte constituée durant des millions d'années. Ma génération a mangé le capital énergétique des générations futures !

On va leur laisser une quantité importante de CO² dans l'atmosphère (Combien de ppm Yves25 ?) et un volume non négligeable de 2 400 000 T (horizon 2030) de déchets nucléaires.

Cordialement,

[invitedb7327fa]

... on leur aura aussi piqué tout le poisson ...

@cricri78 : ga6ri3l, c'est du g33k pour gabriel.

[invitedb7327fa]

@wizz :
Techniquement, si on remplace une forêt par des paturages et des troupeaux, on remplace des arbres qui absorbent du CO2 par des troupeaux qui en émettent. L'herbe et le bétail sont négligeables par rapport à la forêt comme puits de carbone (c'est du moins l'un des arguments de l'article de world watch précité).
Sans parler du bilan production/consommation d'oxygène qui lui est clairement catastrophique quelque soit l'angle sous lequel on l'aborde (plus de bétail, d'hommes, de combustion, moins de photosynthèse...).

[yves25]

Encore une idée fausse: une forêt n'est pas un puits de carbone sauf si elle est toute jeune. Une fois en équilibre, des arbres meurent , pourrissent et émettent du CO2 .

Il y a beaucoup d'idées fausse qui traînent .

[yves25]

Bonjour,
Dans le document très intéressant fourni par ga6ri3l (pf c'est dur à dire!), merci, j'aurais deux-trois tites questions svp.
Comment est évalué le CO2 à travers les âges. Par les prélèvements dans les glaces ? (mais si c'est le cas, cela n'a-t-il pas une valeur locale essentiellement?).

Non, on sait que le CO2 étant un gaz à longue durée de vie dans l'atmosphère est très bien mélangé. On le sait d'après les mesures présentes: à condition, évidemment, de ne pas se placer en centre ville mais loin de toute source de pollution, on trouve partout à peu près les mêmes quantités. En particulier, on trouve la même chose à l'ile d'Amsterdam et à Hawaï par exemple.

Avons-nous une idée de la précision, des incertitudes dans ces déterminations au niveau global ?

Quand? Actuellement ou dans le passé?

Le graphique CO2 à travers les âges montre des cycles avec des pics successifs. A quoi pouvons-nous attribuer ces pics ?

Si tu parles des glaciations, c'est la température qui commande: quand il fait froid il y a moins de CO2 parce que l'océan en absorbe plus, ensuite plus qu'il y a moins de CO2, il y a moins d'effet de serre et il fait plus froid et donc il y a moins de CO2 etc..
Actuellement, on commence par il y a plus de CO2 etc mais la boucle est la même

La baisse des températures au début de l'heure industrielle, de 1880 à 1910 n'est-il pas (un peu) étonnant.

Ca fait partie de la variabilité naturelle . (voir l'article "le rechauffement, c'est pas fini")

Enfin, comme demandé déjà plus haut, la forme exponentielle des courbes proposées pour l'augmentation du CO2, conjuguée avec la démographie et la croissance des pays comme la Chine et l'Inde (mais aussi Brésil,...) ne laisse-t-elle par craindre que tout effort de réduction soit vain. (la Chine va être sous peu le premier consommateur de voitures individuelles pour la première fois (et sûrement pas la dernière), tata fait des bagnoles basiques pour x centaines de millions de gens, etc...

Ca, c'est plus de la science.

[invitedb7327fa]

Selon wikipedia :

Le bois, mais aussi le sol et une partie de la nécromasse végétale, animale, fongique et microbienne des forêts tempérées constituent le puits de carbone le plus important pour les terres émergées.

Vous l'avez dit vous même, on ne créé pas du CO2 à partir de rien.
J'aimerais savoir : le CO2 supplémentaire du 19ème siècle, ne remplace-t-il pas de l'oxygène ?

[wizz]

@wizz :
Techniquement, si on remplace une forêt par des paturages et des troupeaux, on remplace des arbres qui absorbent du CO2 par des troupeaux qui en émettent. L'herbe et le bétail sont négligeables par rapport à la forêt comme puits de carbone (c'est du moins l'un des arguments de l'article de world watch précité).
Sans parler du bilan production/consommation d'oxygène qui lui est clairement catastrophique quelque soit l'angle sous lequel on l'aborde (plus de bétail, d'hommes, de combustion, moins de photosynthèse...).

...tout comme pour l'homme. S'il ne bouffe pas (donc du carbone), alors il mourra de faim. Donc si l'herbe n'absorbe pas du CO2, alors l'herbe ne poussera pas. Et donc les vaches n'auront rien à manger. Et l'équilibre émission/absorbtion du CO2 se fera d'elle même parce que les vaches vont crever.

Selon wikipedia :
Vous l'avez dit vous même, on ne créé pas du CO2 à partir de rien.
J'aimerais savoir : le CO2 supplémentaire du 19ème siècle, ne remplace-t-il pas de l'oxygène ?

Techniquement, oui. Pour fabriquer du CO2, il a fallu du carbone et...de l'oxygène.
Et donc une augmentation de 100ppm de CO2 impliquera une diminution de la même quantité d'oxygène, qui sera donc de 0.000001%

Pas d'inquiétude. Personne ne mourra d'asphyxie à cause de l'augmentation du taux de CO2 dans l'atmosphère. C'est une chose dont les "pro essence anti diesel" n'ont pas l'air de comprendre. Mais le CO2 n'est pas un poluant, pas comme les particules ou les NOx. Alors pourquoi vouloir limiter ses émissions???. En effet, le CO2 ne nous tuera pas directement (par l'asphyxie et empoisonnement) mais indirectement par le réchauffement climatique (sècheresse, famine, maladies tropicales, etc...)

[invitedb7327fa]

0.000001%

En effet, ça laisse de la marge.

[invitefd8b48ce]

Encore une idée fausse: une forêt n'est pas un puits de carbone sauf si elle est toute jeune. Une fois en équilibre, des arbres meurent , pourrissent et émettent du CO2 .
Il y a beaucoup d'idées fausse qui traînent .

Conclusion: plus on consomme du papier, plus on piège de CO2 !

[yves25]

Oui mais faut pas le brûler

[wizz]

et donc on va consommer du papier, du bois de meuble & construction. Puis à la fin, on va les stocker dans des immenses décharges, que l'on couvrira d'une épaisse couche d'argile. Et dans quelques millions d'années...

[invitedb7327fa]

@wizz :
Au japon, il font des golfs de première classe au dessus de leurs déchets. Pourvu qu'il y ait une bonne couche au-dessous, c'est peut-être moins polluant que de tout brûler !

J'aurais cependant voulu revenir à ma question initiale. A savoir, sachant que depuis le 19ème siècle, les océans saturent, le plancton a sérieusement diminué, les forêts ont été décimées, et qu'au 19ème siècle, on était déja en surproduction de CO2 par rapport à ce qui était consommé par les arbres, ne serait-il pas juste de dire que même avec une émission CO2 équivalente à celle des débuts de l'ère industrielle, on serait déja dans le rouge ?

[yves25]

Bon, faut recommencer apparemment.
C'est un équilibre entre le CO2 de l'atmosphère et celui de l'océan
quand le taux de CO2 de l"atmosphère augmente, celui de l'océan augmente aussi aux dépens de l'atmosphère.
Donc l'océan continue d'absorber le CO2 .
Ce qui limite ensuite, c'est sa température car quand la température augmente , la capacité de dissolution du CO2 dans l'océan diminue

Les arbres (en phase de croissance) sont bien un puits de CO2 mais quand ils sont adultes, c'est fini.

Que veux tu dire pas "être dans le rouge"?

[vilveq]

Bonjour,

-possibilité 2: disons que la nature fabrique chaque jour seulement 8 millions de barils. Donc on tape dans le stock, on fait ressortir dans l'atmosphère bien plus de carbone que la nature est capable de stocker dans la même période. Et c'est là le problème...

Lors de mes heures de surf sur Internet je suis tombé sur une société qui fabrique des systèmes capables de transformer des déchets en hydrocarbure.

Pourrait-on imaginer "d'aider" la nature à fabriquer les millions de barils ? Pourrait-il être une solution d'avenir ou du grand n'importe quoi ?


J'espère ne pas enfreindre la charte du forum en proposant le lien vers le site de cette société. Ce n'est pas pour leur faire de la pub, mais pour avoir un avis sur l'intérêt technologique de la chose.


w2energy

[invitedb7327fa]

@yves25 :
J'avais bien compris tous tes arguments. Je vais expliciter ma question. Sachant que :
Les océans commencent à saturer (j'ai cité la référence dans un message précédent). Et donc le CO2 est absorbé moins vite qu'auparavant.
Les forêts et le plancton sont décimées. Et donc le CO2 est transformé en Oxygène de façon beaucoup moins effective qu'au 19ème siècle.
De plus la population a été multipliée par 7, le bétail a également fortement augmenté.
N'est il pas juste de dire alors que même dans l'hypothèse très improbable où l'on reviendrait aux taux de CO2 émis au début de l'ère industrielle, on serait dans une situation bien plus catastrophique qu'alors, au niveau du bilan carbone.

[invite765432345678]

Bon, faut recommencer apparemment.
C'est un équilibre entre le CO2 de l'atmosphère et celui de l'océan
quand le taux de CO2 de l"atmosphère augmente, celui de l'océan augmente aussi aux dépens de l'atmosphère.
Donc l'océan continue d'absorber le CO2 .
Ce qui limite ensuite, c'est sa température car quand la température augmente , la capacité de dissolution du CO2 dans l'océan diminue

Les arbres (en phase de croissance) sont bien un puits de CO2 mais quand ils sont adultes, c'est fini.

Que veux tu dire pas "être dans le rouge"?

Quel est le role du plancton ? Ne favorise t-il pas la destruction des molécules de CO² ? Les plastiques disséminés sur la surface ne gênent-ils pas la croissance du plancton ?

Cordialement,

[yves25]

N'est il pas juste de dire alors que même dans l'hypothèse très improbable où l'on reviendrait aux taux de CO2 émis au début de l'ère industrielle, on serait dans une situation bien plus catastrophique qu'alors, au niveau du bilan carbone.

Dit comme ça, on comprend mieux.
Ca mérite quand même quelques bémols: oui, bien sûr l'absorption du CO2 est plutôt moins efficace mais la situation n'est pas catastrophique puisque l'océan et la biosphère absorbent encore environ 5 Gt de carbone sous forme de CO2 . Ces 5 Gt, c'est le surplus par rapport à l'absorption normale qui équilibre les émissions naturelles (au total 100 Gt par les océans et 70 par les continents).

Donc si on cessait d'émettre du CO2 , l'absorption reviendrait proche des 170 Gt puisque il n'y aurait plus de surplus dans l'atmosphère mais avec un supplément lié au brassages des masses d'eau océaniques par exemple, aussi parce que la végétation supplémentaire continuerait à croître (les forêts des latitudes moyennes sont en expansion (ou étaient car attention à ce qui se passe en Sibérie). On ne reviendrait pas à l'équilibre en un an, ni même en 10 mais on serait sur la bonne pente.