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Sébastien Balibar CNRS, Ecole Normale Supérieure, Académie des Sciences (Paris)

Sébastien Balibar CNRS, Ecole Normale Supérieure, Académie des Sciences (Paris) Climat – conférences COP – transitions énergétiques Chimie ParisTech, 15 octobre 2016 centrale solaire Noor III Belchatow (Pologne) 5000 MW lignite plus gros émetteur de CO2 en Europe Plan de l’exposé le réchauffement climatique: constats et prédictions Quelles solutions? examen critique de différentes transitions énergétiques proposées COP21 & 22: comment stabiliser le climat avant 2100? promesses, contraintes, transparence, contrôle, justice internationale, financement + 1 degré en un siècle le réchauffement est global mais inhomogène: Labrador: - 0.6°C Centre Afrique: + 2,5°C moyenne: + 0,9°C l'atmosphère et les océans sont 2 milieux turbulents 5ième rapport du GIEC publié en 2013 (830 auteurs issus de 80 pays) le GIEC (en anglais IPCC): organisation mondiale fondée en 1988 par l'ONU et la WMO collaboration de plus de 3500 climatologues issus de plus de 130 pays les fluctuations sont réelles El Nino La Nina Ce sont des phénomènes naturels aléatoires (pas des erreurs de mesures): volcans, El Ninio, La Ninia, oscillations atlantiques (AMO) et pacifiques (PDO)... plateau en 1940-70, pas de "hiatus" en 1998-2012, 2014-2015 : records absolus de température Pinatubo fluctuations, oscillations, tendance générale 5 de 1880 à avril 2016 pas de "hiatus" en 1998-2010 conséquences du réchauffement les glaciers et banquises fondent le niveau des mers monte et elles deviennent acides plus d'évaporation et de condensation de l'eau => amplification des extrêmes: canicules, désertification, feux de forêts, inondations, tempêtes, ouragans, eau douce agriculture, économie, maladies (malaria...) l'exemple du Bangladesh (150 Mhab, la moitié < 1m): migrations de populations massives 7 Arctique: de septembre 1999 à septembre 2012 si l'on ne fait rien, la fonte totale en fin d'été est prévue vers 2050 8 fonte des glaciers continentaux glaciers du Rhône (Suisse) de 1900 à 2008 de 1980 à 2007, le glacier Columbia (Alaska) a reculé de 15 km et perdu 300 m d'épaisseur Problèmes: eau douce, irrigation mer de glace en 2015 Columbia 1980-2007 conséquences du réchauffement les glaciers et banquises fondent le niveau des mers monte et elles deviennent acides plus d'évaporation et de condensation de l'eau => amplification des extrêmes: canicules, désertification, feux de forêts, inondations, tempêtes, ouragans, eau douce agriculture, économie, maladies (malaria...) l'exemple du Bangladesh (150 Mhab, la moitié < 1m): migrations de populations massives hausse du niveau des mers: fonte des glaciers continentaux + dilatation en surface depuis le dernier âge glaciaire (-22000 ans, - 5°C): fonte des glaciers (+ 130 m !) stabilisation depuis 2000 ans fonte du reste à partir de 1900 aujourd'hui: la hausse accélère (3.3 mm/an en 2014 dont 2 mm glaces continentales et 1 mm dilatation) mais prévisions: 0.6 à 1 m en 2100, + 6 m si tout le Groenland fond, + 15 m à plus long terme vêlage pH des océans: crustacés, plancton, corail... A. Cazenave et al. 2016 conséquences du réchauffement les glaciers et banquises fondent le niveau des mers monte et elles deviennent acides plus d'évaporation et de condensation de l'eau => amplification des extrêmes: canicules, désertification, feux de forêts, inondations, tempêtes, ouragans, eau douce agriculture, économie, maladies (malaria...) l'exemple du Bangladesh (150 Mhab, la moitié < 1m): migrations de populations massives Les pluies en France 100 mm en 10 ans c'est 500 mm en 50 ans en France, la pluviométrie varie entre 300 mm et 1400 mm/an selon les régions une évolution déjà considérable L. Corre et T. Madec , Météo France. Intensification des cyclones dans les régions tropicales: Atlantique tropical nord, Pacifique nord-ouest 2008: Katrina (Louisiane, USA) 280 km/h, 1800 morts, 108 milliards de $ 2013: Haiyan (Philippines) 360 km/h ! 7350 morts intensification de tous les évènements extrêmes: canicules, inondations, tempêtes, etc. Intensification des cyclones dans les régions tropicales: Atlantique tropical nord, Pacifique nord-ouest octobre 2015: Patricia (Mexique) Vents à 325 km/h, rafales jusqu'à 380 km/h, vagues > 4m ... intensification de tous les évènements extrêmes: canicules, inondations, tempêtes, etc. conséquences du réchauffement les glaciers et banquises fondent le niveau des mers monte et elles deviennent acides plus d'évaporation et de condensation de l'eau => amplification des extrêmes: canicules, désertification, feux de forêts, inondations, tempêtes, ouragans, eau douce agriculture, économie, maladies (malaria...) l'exemple du Bangladesh (150 Mhab, la moitié < 1m): migrations de populations massives 16 Un réchauffement irréversible ? les terres gelées au nord de la Sibérie et du Canada emprisonnent différentes matières organiques sur environ 500 à 1000 m d'épaisseur: si tout fond: + 6230 Gt d'équivalent CO2 (CH4, N20...) pas encore inclus dans les modèles du GIEC émissions probables d'ici 2100: si + 4.5°C : 1280 Gt de CO2 eq (dont 1/3 de CH4) dans l'atmosphère en 2012 : 2000 Gt or il ne faudrait pas dépasser 3000 Gt pour stabiliser le climat en 2100... - l'inertie de l'océan - dégel du pergélisol (permafrost en anglais) le pergélisol rouge-blanc et la banquise en bleu dans l'arctique Origine du réchauffement - acidification La composition de l'atmosphère a changé au début de l'ère industrielle Ce CO2 additionnel provient de la combustion des "combustibles fossiles": charbon, pétrole, gaz naturel car sa teneur en carbone 14 diminue confirmation par le carbone 13 Le CO2, le méthane CH4 et le protoxyde d'azote N2O (+ HFC etc.) sont des "gaz à effet de serre" qui piègent davantage le rayonnement solaire et réchauffent donc l'atmosphère Dissolution dans les océans => acidification (8.12 en 1990, 8.05 en 2014, 7.6 en 18 concentration en CO2 dans l'atmosphère: < 280 ppm depuis 800 000 ans > 400ppm en 2013 + 3 ppm par an CO2: c'est nouveau Les émissions de CO2 par habitant dans le monde trio USA-Canada-Australie: 16 à 17 t/hab Allemagne: 9 t/hab Chine: ~ 7 t/hab en augmentation très rapide France : 5t/hab Inde: 1.5 t/hab Maroc: 1.5t/hab Ethiopie: 0,08t/hab pour stabiliser le climat en 2100, ne pas dépasser +2°C en 2100: 1,5 t/hab dès 2050, 0 ensuite (~2070) tous les pays doivent faire un effort autres gaz, empreinte carbone réelle émissions (fossiles) très variables d'un pays à l'autre moyenne mondiale: 4,5 t/hab les scénarios du GIEC scénario optimiste RCP2.6: 3,2PgC = 11,7 GtCO2/an = 1,5t CO2/hab en 2050 émissions négatives à partir de 2075 (capture CO2 par la végétation et les océans) si on ne fait rien (RCP8.5): CO2 et T continuent d'augmenter après 2100 T en 2100 + 4,5 °C + 3°C + 2,5°C + 1,8 °C Les conférences des parties (COP): avant et après la COP21 195 pays avis pris à l'unanimité – Aucun avis unanime précis chiffré depuis 25 ans... La COP21 a enfin admis, à l'unanimité, que les émissions de CO2 (l'activité humaine) sont responsables du réchauffement pour parvenir à stabiliser le climat ( < 2°C d’augmentation de T en 2100 par rapport à 1880-1900) il y avait 2 solutions complémentaires: - laisser chaque pays définir ses objectifs de réduction des émissions de CO2 en fonction de ses motivations personnelles - revenir aux grands principes (droits de l'Homme) tous les êtres humains naissent libres et égaux en dignité et en droits => 1,5 tonne de CO2 par habitant et par an dès 2050 OUI mais ces objectifs de réduction de CO2 sont-ils suffisants? COP21: Promesses chiffrées datées de presque tous les pays (mais USA, Chine...) comparer les promesses aux objectifs de justice internationale (1,5 t/hab) y revenir dès la COP22 Quelques raisons de rester optimiste rigueur et transparence: créer une agence de surveillance internationale en bonne voie (COP22), c'est une forme de contrainte incitation: taxes carbone locales, permis d'émissions; l'excellent exemple suédois Le contre exemple de Florange (Arcelor-Mittal) à surveiller dans chaque pays solidarité internationale: les pays développés doivent aider les pays en développement à produire de l'énergie propre => créer un "fonds vert" (100 G$ = 1 centime par litre d'essence ...) ne pas y parvenir est inimaginable mais... plusieurs révolutions sont nécessaires; l'esprit de solidarité progresse Comment atteindre ces objectifs? solutions diverses d'où vient le CO2 émis en France ? chiffres Ministère de l'Ecologie du Developpment durable et de l'Energie transport habitat énergie industrie agriculture - économies d'énergie (isolation thermique des batiments, efficacité énergétique partout - remplacer les combustibles fossiles presque partout par de l'électricité décarbonée - électrifier les transports, l'habitat et les procédés industriels - réseaux intelligents? - planter au lieu de déforester, biomasse énergétique ? - l'électricité est déjà décarbonée en France, Suède, Suisse, Ethiopie... (pas aux Etats-Unis, Allemagne, Pologne, Australie, Chine, Canada, Maghreb...) France, Allemagne, Maroc France: fin des années 70, développement du nucléaire, réduction du pétrole et du charbon 53% de fossiles en 2012 79g de CO2 par kWh produit (30g en Suède) Allemagne: maintien du pétrole et du charbon augmentation du gaz naturel légère modernisation lors de la réunification 80% de fossiles en 2012 461g de CO2 par kWh (USA 522, Chine 766, Pologne 781) récemment: remplacement de 8 réacteurs nucléaires sur 17 par éolien + PV mais augmentation du charbon + lignite => pas de diminution des émissions de CO2 pétrole charbon gaz nucléaire hydro pétrole reno nucléaire gaz charbon Maroc: 90% de fossiles croissance forte sans augmentation des émissions de CO2 grâce au développement des uploads/Geographie/ climat-energie-oct2016.pdf