Par Ferdinand Engelbeen. Traduction par Scaletrans.
Dans les cercles climato-sceptiques, il y a pas mal de confusion à propos des mesures historiques/actuelles de CO2. C’est en partie du au fait que des mesures historiques directes assez précises du CO2 dans l’atmosphère par voie chimique montrent des valeurs beaucoup plus élevées pour certaines périodes (particulièrement autour de 1942), que les 280 ppm environ mesurés dans les carottes de l’Antarctique. 280 ± 10 ppm sont considérés comme le taux de CO2 atmosphérique préindustriel pour l’interglaciaire actuel (l’Holocène) par la communauté scientifique. Ceci est assez important car s’il y a eu des niveaux de CO2 (beaucoup) plus élevés dans le passé récent, cela peut indiquer que les niveaux actuels de CO2 ne proviennent pas de l’utilisation des combustibles fossiles, mais d’une variation naturelle et par conséquent son influence sur la température est sujette aussi à (d’importantes) variations naturelles, et le climat actuel plus chaud n’est pas du à l’utilisation de combustibles fossiles.
Pour conforter mon scepticisme : j’aime voir et examiner les arguments des deux côtés de la barrière et me faire ma propre opinion basée sur ces arguments. Je suis à peu près certain que les modèles climatiques actuels sous estiment le rôle du soleil et d’autres variations naturelles comme les oscillations océaniques sur le climat, et surestiment le rôle des gaz à effet de serre et des aérosols. Mais je suis également sûr que l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère est principalement due à l’utilisation des combustibles fossiles.
Il y a plusieurs raisons pour lesquelles l’hypothèse d’importantes variations non anthropiques du CO2 dans l’histoire récente est fausse (voir mon commentaire sur la dernière compilation de mesures historiques d’Ernst Beck) et que l’essentiel de l’augmentation récente de CO2 dans l’atmosphère est d’origine humaine, mais cela nécessite une explication par étapes. Suivons les étapes :
- Preuve de l’influence humaine sur l’accroissement du CO2 dans l’atmosphère.
- Conclusion
- En supplément : combien de CO2 anthropique dans l’atmosphère ?
- Références
1. Preuve de l’influence humaine sur l’accroissement du CO2 dans l’atmosphère.
Le total du CO2 d’origine anthropique de nos jours est d’environ 9 GtC/an (CO2 compté comme carbone). L’augmentation dans l’atmosphère est d’environ 5 GtC/an. Cela implique qu’il n’y a que peu ou pas d’augmentation due à d’autres causes dans l’atmosphère, ou que la quantité atmosphérique dans le cas d’un déséquilibre naturel devrait être plus élevée et non plus basse. Voici ce que cela donne pour les cinquante dernières années.
Le graphe montre l’augmentation du CO2 provenant de la combustion des fossiles et de la production de ciment par rapport à l’augmentation trouvée dans l’atmosphère et l’enfouissement du CO2 dans la végétation et les océans, en ppmv/an (1 ppmv = 2.1 GtC)
Le graphe est basé sur les calculs d’émissions provenant des données nationales d’utilisation de combustibles et de production de ciment [1]. Dans le meilleur des cas, elles sont exactes, dans le pire des cas, elles sont sous-estimées (ce qui est probablement le cas pour la Chine). Les données de CO2 dans l’atmosphère proviennent des mesures très précises de Mauna Loa [2]. La différence entre les émissions de CO2 (exprimées en gigatonnes de carbone par an – GtC/an) et l’augmentation de carbone dans l’atmosphère et ce que les océans et/ou la végétation absorbent chaque année (les autres puits sont bien plus petits). La répartition entre la végétation et les océans en tant que puits se calcule à partir du taux d’oxygène. C’est sans intérêt pour le bilan total car chaque année le total terre+océans est plus important que la source. Mais il est cependant intéressant de connaître les montants respectifs d’absorption par les plantes et par les profondeurs des océans. Cela a été fait par Battle & al. et plus récemment par Bender & al. [3], à partir des variations de δ13C et des variations de contenu en oxygène dans l’atmosphère durant la dernière décennie du siècle précédent et d’estimations plus anciennes :
L’accroissement du CO2 atmosphérique de plus de 70 ppmv (~150GtC) depuis le début des mesures précises au Pôle Sud et à Mauna Loa est d’environ 70% de l’augmentation depuis le début de la révolution industrielle. Ceci se base sur des mesures en beaucoup d’endroits où l’on peut mesurer des niveaux « de fond » de CO2 (voir « où faire des mesures« ), avec le minimum d’interférences dues à des puits ou des sources locales de CO2. Le Taux de CO2 dans l’atmosphère des temps préindustriels se base sur les carottages de glace, qui sont lissés : moyennés sur ~10 ans pour les carottes à haute résolution du Dôme Law des 150 dernières années et sur ~560 ans pour les 800.000 ans du Dôme C. Cependant, il y a des proxies avec une meilleure résolution dans le temps qui indiquent également des niveaux de CO2 inférieurs avant les émissions.
Comme le montre le premier graphe, durant chacune des cinquante dernières années, les émissions sont plus importantes que l’accroissement dans l’atmosphère. Cela signifie que le bilan de masse total de toutes les variables naturelles (température, pH océanique, végétation) qui influence le niveau de CO2 va toujours vers plus d’absorption que de source pour chaque année.
L’échange saisonnier naturel entre végétation et océans d’une part et l’atmosphère d’autre part est estimée à environ 150 GtC/an. Mais la raison pour laquelle l’échange se fait sur une année est de peu d’intérêt, car l’essentiel des émissions naturelles est absorbé au cours de la même année. La différence après une année n’excède pas ±2 GtC, causée principalement par des variations de température (El Niño, éruption du Pinatubo). Par conséquent les variations naturelles sur une année sont inférieures aux émissions. Peu importe l’importance du renouvellement saisonnier, dans les 50 années qui précèdent, l’absorption naturelle de CO2 a été supérieure aux émissions naturelles… Donc il est presque impossible que les émissions naturelles aient été responsables de l’augmentation du CO2 (pour une part substantielle) dans les 50 dernières années. Sauf si – pure théorie – une augmentation similaire mais énorme des émissions et absorptions naturelles parallèle aux émissions anthropiques donnait le même résultat.
Mais une augmentation si énorme (fois 3) de la circulation naturelle nécessite des preuves solides :
- L’augmentation devrait imiter les émissions humaines exactement au même rythme. Par conséquent le quasi triplement des émissions humaines et de l’accroissement du taux dans l’atmosphère devrait avoir en contrepartie un quasi triplement de la rotation naturelle : d’un montant estimé de 150 GtC d’émission/absorption par an à quelque 450 GtC. Mais il n’y a pas la plus petite indication d’une augmentation de la rotation. Au contraire, les estimations récentes du taux de rotation dans l’atmosphère montrent une réduction de cette rotation dans l’atmosphère, ce qui résulte probablement d’un taux d’échange plus ou moins constant dans une masse totale croissante de CO2 dans l’atmosphère.
- Tout échange supplémentaire depuis les océans ou la végétation laisserait une empreinte dans le taux de variation de 13C/12C causé par les émissions humaines et dans le taux de variation de 14C/12C du pic d’explosions nucléaires des années 1950-1960. Mais ce n’est pas le cas.
- On ne connaît pas de processus physique naturel qui puisse accroître les dégazages de CO2 sans au moins une rétroaction négative partielle due à un accroissement de pression concomitant des océans et de la végétation.
Ceci prouve que les émissions anthropiques sont la principale cause de l’augmentation de CO2, au moins pour les 50 dernières années. Mais il y a d’autres indications pour cela…
1.2. Les caractéristiques du processus :
Voici un graphe de la tendance de la température (globale), le montant cumulé des émissions et l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère (1900-2011) :
La tendance de la température est la moyenne annuelle (mer + terre) des températures, selon le Hadley Center (RU) [13]. Les émissions proviennent de la base de données internationale (DOE, USA, [1]). Les niveaux de CO2 de l’atmosphère avant 1959 proviennent des carottes de glace (Law Dome, Siple Dome, [11]) et après 1959 les données proviennent des mesures à Mauna Loa (Hawaï, [12]). Le point de comparaison pour le niveau de CO2 est de 300 ppmv autour de 1900 (ou 290 ppmv autour de 1850). La moyenne glissante sur 21 ans est ajoutée car certains ont trouvé une bonne corrélation entre cette moyenne et l’augmentation de CO2. C’est vrai après 1980 (base de la corrélation), mais faux pour toute la période depuis 1900 jusqu’à maintenant.
Comme on peut le calculer, la corrélation entre température et niveaux de CO2 est assez faible (corr.: 0.881; R2: 0.776), et d’après le détail des graphes T/dCO2, on peut voir qu’un fort changement de température sur une année quelconque a peu d’influence sur les niveaux de CO2, par comparaison avec l’influence du changement de température sur l’ensemble de la tendance, si la température était responsable à la fois de la variabilité à court terme et de l’augmentation à long terme :
Ceci indique que la température n’est pas la cause de l’ensemble de l’accroissement, mais la cause de la variation (± 1.2 ppmv) autour de l’accroissement (actuellement d’environ 2 ppmv/an). Voir en détail la page du processus (voir le paragraphe 1.7).
D’un autre côté, la corrélation entre les émissions cumulatives et l’accroissement dans l’atmosphère est presque parfaite (corr.: 0.999; R2: 0.998) sur l’ensemble de la période :
Le ratio est de 50-55% entre l’augmentation dans l’atmosphère et ce qui est émis. Ceci montre qu’il s’agit d’un simple processus linéaire du premier ordre, en lien direct avec la différence de pression partielle entre le CO2 dans l’atmosphère et le CO2 dans les océans (et la végétation). Plus le contenu de CO2 dans l’atmosphère est élevé, plus la pression pousse le CO2 dans les océans. Actuellement, la différence de pression partielle entre l’atmosphère et les océans est d’environ 7 ppmv [4], d’après les sondes de navires et les bouées. L’augmentation de la différence de pCO2 provoque de plus en plus d’absorption de CO2 par les océans (et aussi par la végétation).
De nouveau, cette relation claire indique une influence directe des émissions sur l’accroissement dans l’atmosphère. On ne connaît pas de processus naturel capable de forcer le CO2 dans l’atmosphère exactement dans la même proportion comme c’est le cas ici pour les émissions. Il suffit de regarder la différence de variabilité de la courbe des températures (qui a une influence à court terme limitée sur les niveaux de CO2 de 4-5 ppmv/°C) avec la régularité de la courbe des émissions…
Ceci renforce l’argument selon lequel les émissions sont la principale cause de l’accroissement dans l’atmosphère.
Le carbone du CO2 se compose de différents isotopes. La majorité est du type léger: 12C (qui a 6 protons et 6 neutrons dans le noyau) et environ 1,1% est plus lourd : 13C (6 protons et 7 neutrons dans le noyau). Il y a aussi du 14C (6 protons et 8 neutrons), qui se forme continuellement dans la stratosphère par les collisions d’azote avec des particules de rayons cosmiques. Ce type de carbone (également formé lors des explosions nucléaires dans l’atmosphère des années cinquante) est radio actif et permet de mesurer l’âge de fossiles jusqu’à 60.000 ans (Ndt à condition qu’ils ne soient pas totalement minéralisés).
On peut mesurer la proportion de 13C/12C et la comparer à un standard. Dans le passé, le standard était un certain type de carbonate, appelé Pee Dee Belemnite (PDB). Lorsque la roche standard fut épuisée, elle fut remplacée par une définition zéro dans une conférence à Vienne, donc le nouveau standard est appelé le VPDB (Vienne PDB). On peut mesurer la proportion 13C/12C de chaque contenu de carbone de tout sujet. La comparaison avec le standard s’exprime en mil δ13C :
(13C/12C)sampled – (13C/12C)standard
δ13C = —————————————————————— x 1.000
(13C/12C)standard
Où le standard est défini comme 0,0112372 parties de 13C pour une partie de carbone total. Donc les valeurs positives comportent plus de 13C et les valeurs négatives moins de 13C. Maintenant le point intéressant est que la croissance de la végétation utilise de préférence le 12C, donc si vous mesurez le δ13C vous verrez que cette valeur est assez faible. Comme presque tous les combustibles fossiles ont été formés à partir de végétation (ou de bactéries méthanogéniques avec des préférences similaires) ils ont également de faibles valeurs de δ 13C. Pour une bonne introduction au cycle de l’isotope dans la nature, voyez le e-book de Anton Uriarte Cantolla [5].
C’est une caractéristique intéressante car nous pouvons déterminer si les niveaux de CO2 atmosphériques (qui sont actuellement en dessous de – 8 pour mille de VPDB) ont été influencés par la décomposition de la végétation ou par la combustion de carburant fossile (tous les deux à environ -24 pour mille) vers le côté négatif ou par le dégazage des océans (0 à +4 pour mille) vers le côté positif comme les sources possible les plus importantes.
Grâce à différentes stations de mesures de CO2, nous avons non seulement des mesures de CO2, mais aussi des mesures de δ13C. Bien que cela soit seulement sur une période d’environ 25 ans, la tendance est claire et montre une source externe faible de δ13C dans l’atmosphère.
Evolution du δ13C à partir de mesures directes d’air ambiant de 10 stations. Source des données [6].
ALT=Alert ; BRW=Barrow ; MLO=Mona Loa ; KUM=Cap Kumukahi ; SMO=Samoa ; SPO=Pôle Sud.
De nouveau, nous voyons un décalage des tendances en δ13C dans l’atmosphère en fonction de l’altitude, un transfert HN/HS et moins de variabilité dans l’HS. De nouveau, cela indique une source dans l’HN. Que cela provienne de la décomposition végétale (plus présente dans l’HN que dans l’HS) et/ou de l’utilisation de combustibles fossiles (90% dans l’HN) est résolu dans l’étude de Battle & al. [3], où il est montré qu’il y a moins d’oxygène utilisé que calculé pour l’utilisation de combustible fossile. La végétation donc produit de l’O2, du fait de l’incorporation de plus de CO2 qu’il n’en est produit par la décomposition végétale (qui consomme de l’oxygène). Cela signifie que plus de 12C est incorporé, et que par conséquent plus de 13C est laissé dans l’atmosphère. La végétation réduit donc le 12C par rapport au 13C et n’est donc pas la cause de la réduction du ratio 13C.
Et nous avons une quantité d’autres mesures de δ13C plus anciennes dans l’atmosphère : les carottes de glace et de névé (bulles d’air non complètement closes dans l’état neige/glace intermédiaire).
La figure tirée de [7] compare les variations de δ13C des eaux océaniques supérieures et de l’atmosphère
Ce que nous pouvons voir est que les niveaux de δ13C aussi bien dans l’atmosphère que dans le sommet des océans commencent à décroître à partir de 1850, ce qui est le début de la révolution industrielle. Durant les 400 années qui précèdent, il y a seulement une petite variation causée probablement par la baisse de température du Petit Âge Glaciaire. Les mesures de long terme du taux de δ13C dans le CO2 à partir des carottes de glace montrent que sur toute la période de l’Holocène, les variations n’excédaient pas 0.2 pour mille. Même le passage du glaciaire à l’interglaciaire ne donne pas plus de 0.2 pour mille en variation de δ13C.
A nouveau il s’agit d’une bonne indication de l’influence de l’utilisation des combustibles fossiles…
Le 14C est un isotope de carbone créé dans l’atmosphère par l’impact de rayons cosmiques. C’est un isotope instable (radioactif) qui dégrade avec une demi-vie d’environ 6.000 ans. Le 14C est utilisé pour la datation de fossiles pas trop âgés (maximum 60.000 ans). La quantité de 14C dans l’atmosphère est variable (dépendante de l’activité solaire), mais malgré cela, elle donne une méthode raisonnable de datation. Jusqu’à ce que l’homme commence à brûler des carburants fossiles…
La quantité de 14C dans l’atmosphère et la végétation est plus ou moins en équilibre (comme c’est le cas pour le 13C : une légère diminution due à la prédilection du processus biologique envers le 12C). Mais la moitié retourne à l’atmosphère en un an, par la décomposition des feuilles. D’autres parties demandent plus de temps, mais énormément retourne à l’atmosphère en quelques décennies. Pour les océans, le décalage entre l’incorporation du 14C dans les océans (dans le puits du grand courant océanique de l’Atlantique Nord) et sa libération autour de l’Equateur prend de 500 à 1500 ans, ce qui donne une légère diminution de 14C, en même temps qu’une solution de très vieux carbonate totalement exempt de 14C. Aux temps préindustriels, il y avait un équilibre entre la production de 14C d’origine cosmique et la déplétion océanique.
Au moment de leur formation les combustibles fossiles (qu’il s’agisse du bois pour le charbon, ou du plancton pour le pétrole) incorporaient un peu de 14C, mais ceux-ci ayant des millions d’années, il ne reste plus de carbone 14 mesurable. C’est le même cas pour le 13C, la quantité de CO2 libérée par la combustion des carburants fossiles a dilué le contenu de l’atmosphère en carbone 14. Ceci est la cause de problèmes de datation au carbone depuis environ 1890. Cependant, on utilise une table de correction pour corriger les échantillons postérieurs à 1890. Dans les années cinquante, une autre intervention humaine a perturbé la datation au carbone 14 : les essais nucléaires ont apporté beaucoup de radiations qui ont presque doublé le contenu en carbone 14 de l’atmosphère. Depuis, cette quantité se réduit rapidement, les océans la remplaçant par des niveaux de carbone 14 « normal ». La demi-vie est d’environ 14 ans.
A nouveau, ceci renforce la preuve que la combustion de carburants fossiles est la principale cause de l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère…
1.5 L’utilisation de l’oxygène :
Pour brûler des combustibles fossiles il faut de l’oxygène. Comme pour chaque type de combustible on connaît le taux d’oxygène à utiliser, on peut calculer le montant total d’oxygène utilisé pour la consommation des combustibles fossiles. Parallèlement, le montant réel d’oxygène utilisé peut être mesuré dans l’atmosphère. C’est assez difficile, car la variation de l’O2 atmosphérique d’une année sur l’autre est assez faible comparé à sa quantité totale (quelques ppmv par rapport à plus de 200.000 ppmv). De plus, aussi bien pour le CO2 que pour l’oxygène, il y a l’influence annuelle de la croissance et de la décomposition végétale. C’est seulement depuis les années 90 que des mesures d’oxygène de résolution suffisante sont disponibles. Ces mesures révèlent qu’on utilise moins d’oxygène que calculé à partir de l’utilisation des combustibles fossiles. Cela indique que la croissance de la végétation est une source supplémentaire d’oxygène, donc la végétation est un puits de CO2, au moins depuis 1990. La combinaison des mesures d’O2 et de δ13C a permis à Battle & al. [3] de calculer combien de CO2 était absorbé par la végétation et par les océans respectivement. Les tendances de l’O2 et du CO2 pour la période 1990-2000 peuvent être montrées dans un joli diagramme :
Tendances O2-CO2, d’après GIEC TAR [8]
Cela ne prouve pas directement que tout l’accroissement de CO2 dans l’atmosphère provident de l’usage de combustible fossile, mais comme les océans et la végétation montrent une absorption nette, et que les autres sources sont beaucoup plus lentes et/ou plus petites (érosion rocheuse, dégazage volcanique…):
Il n’y a qu’une seule source rapide possible : la consommation de combustibles fossiles.
1.6 Les pH et pCO2 océaniques:
Si le CO2 augmente dans l’atmosphère avec 50-55% des émissions accumulées, une partie est absorbée par la végétation (voir le chapitre 1.4), une autre partie est absorbée par les océans. Lorsque le CO2 est absorbé par les océans, c’est partiellement en solution dans sa forme originale, mais une petite quantité réagit avec les ions de carbonate disponibles pour former du bicarbonate. Entre 1751 et 1994 le pH moyen de la surface océanique a diminué approximativement de 8,179 à 8,104 (une baisse de -0,075), d’après des études océaniques récentes et plus anciennes [9].
Mais on peut interpréter le pH océanique d’une autre façon : si pour une raison quelconque le pH est réduit (p. ex. par un événement volcanique sous-marin avec beaucoup de SO2), cela conduit à un accroissement important du pCO2 (océanique) et à une libération importante de CO2 dans l’atmosphère. Mais ceci est en contradiction avec les modifications de 13C observées : si le CO2 océanique (depuis les fonds océaniques vers la surface et ensuite dans l’atmosphère) était relâché, cela devrait accroître le taux de 13C/12C du haut des océans comme de l’atmosphère, alors que nous voyons l’inverse. De plus, le dégazage supplémentaire du haut des océans en raison d’un pH plus bas réduirait la quantité totale de carbone (DIC Carbone Inorganique Dissous, c. à d. CO2 + bicarbonate + carbonate) dans la couche de surface des océans. Donc le surplus de CO2 atmosphérique va dans les océans et non l’inverse.
En outre, une autre partie de l’étude des océans compare le pCO2 de l’atmosphère avec celui d’océans différents à différentes latitudes. On voit qu’il y a de grosses différences du pCO2 océanique à différentes latitudes en raison des variations de température et de DIC. Cela donne un dégazage permanent sous les tropiques (pCO2 de 750 µatm dans le haut des océans contre 400 µatm dans l’atmosphère) et une absorption permanente dans les océans polaires, spécialement dans l’Atlantique Nord (minimum 150 µatm contre 400 µatm). Dans les latitudes moyennes, les océans sont émetteurs ou absorbeurs CO2 selon la saison, en fonction de la température et de la vie marine (plancton). La moyenne globale annuelle du différentiel de pCO2 (atmosphère) et pCO2 (océans) est d’environ 7 ppmv. Cela signifie qu’en moyenne plus de CO2 va de l’atmosphère aux océans que l’inverse [4]. De plus, différentes études dans le temps révèlent que des zones océaniques qui étaient des sources nettes de CO2 sont progressivement devenues des puits nets.
Bien que les données de pCO2 océanique soient éparpillées dans le temps et les zones couvertes, les tendances montrent clairement que le flux moyen (en croissance) de CO2 va de l’atmosphère vers les océans et non l’inverse.
Ceci donne un poids supplémentaire aux preuves que les émissions anthropiques sont la cause principale de ‘augmentation du CO2 dans l’atmosphère.
Les niveaux de température et de CO2 sont assez étroitement couplés sur de très longues périodes comme on peut le voir dans les carottes de glace. Il existe un rapport constant entre les proxies de température (δD et δ18O) et le niveau de CO2 sur la période de 420.000 ans à Vostok, confirmé récemment par les enregistrements de 800.000 ans des carottes de glace du Dome C.
Rapport entre les niveaux de CO2 et la température calculée à partir du proxy δ18O des carottes glaciaires de Vostok [11]. La plupart des déviations proviennent du décalage du CO2 après un changement de température, décalage plus grand après un refroidissement qu’après un réchauffement.
Les proxies de température de Vostok et d’autres glacier continentaux sont mesurés dans la glace : les isotopes plus lourd augmentent en proportion avec des températures d’eau de mer dans la zone d’évaporation d’eau, ce qui est largement le cas des océans de l’Hémisphère Sud. De toutes façons, il y a rapport clair entre les niveaux de température et de CO2 (environ 8 ppmv/°C), ou les décalages de CO2 sont de 800 +/- 600 ans durant une déglaciation et plusieurs milliers d’années durant une glaciation.
On peut voir le même ratio dans le carottage glaciaire de résolution moyenne (moyenne sur ~ 20) de Law Dome DSS :
Niveaux de CO2 des carottages de Law Dome selon Etheridge & al. 1996 [12].
Si nous admettons que la différence de température entre l’OM (Optimum Médiéval) et le PAG (Petit Âge de glace) fut d’environ 0,8°C (Moberg, Esper et plusieurs autres) et la chute de CO2 de 6 ppmv (avec un décalage de ~ 50 ans) nous sommes alors de nouveau autour de 8 ppmv/°C pour le rapport CO2-température.
Sur des périodes plus courtes il y a une influence directe du taux de variation de la température sur le taux de variation du CO2 :
Graphe dT/dt par rapport à dCO2/dt avec l’outil Wood for Trees [13]
Il y a un petit (pi/2) décalage entre les variations de température et de CO2. Cela tient à la dynamique du processus : l’augmentation/diminution de la production de CO2 à partir de l’augmentation/diminution de température prend un certain temps. Pour les variations dynamiques à fréquence relativement élevée, l’analyse mathématique montre un décalage de pi/2 de la fréquence. En prenant les dérivées des variations de température et de CO2 les deux reculent de pi/2, le même décalage de pi/2 vaut pour les dérivées..
Du reste j’ai pris un facteur de 3.5 pour le graphe de température : cela fait que les amplitudes de variation de température et de CO2 sont similaires. On peut dériver un facteur de reconstitution similaire pour la variation globale de CO2 et les variations saisonnières de température: un facteur de 4-5 entre ppmvCO2 et °C.
Plus important que le décalage soit le fait qu’il n’y a pas de tendance dans la dérivée de température, alors qu’il y en a une dans le taux de variation du CO2. C’est parce que la température augmente de façon plus ou moins linéaire, alors que les émissions et l’augmentation de CO2 dans l’atmosphère sont légèrement quadratiques avec le temps.
Certains maintiennent que l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère est le résultat direct de la légère variation de température (0,6°C) des cinquante dernières années. C’est parce que si vous tracez la tendance de température avec un facteur et une compensation avec la dérivée de CO2, cela peut donner une correspondance parfaite du timing et de la tendance de variabilité. Mais c’est une correspondance fallacieuse : le timing parfait vient de ce qu’il y a un décalage de pi/2 des variations de CO2 après des variations de température de court terme. Si vous prenez la dérivée de CO2, il a un déplacement dans le temps de pi/2 et donc un timing parfait avec la variabilité de température. Donc, quoique mathématiquement possible, il n’y a pas la plus petite ressemblance avec un processus physique, sauf si, et seulement si, les variabilités de court et long terme ont les mêmes causes, ce qui a été prouvé faux.
Voyons ce qui cause la variabilité de court terme. D’abord les variations saisonnières :
Variations saisonnières de CO2 et de δ13C pour Barrow et Mauna Loa, données source [6]
Comme on peut le voir, l’augmentation de température au printemps provoque la pousse des feuilles dans les forêts extra-tropicales, ce qui réduit les niveaux de CO2 et particulièrement ceux de 12CO2, laissant plus de 13CO2 dans l’atmosphère. Cela donne un accroissement de δ 13C au printemps-été, alors qu’il se produit l’opposé en automne-hiver.
Maintenant, qu’est-ce qui cause la variabilité annuelle dans le taux de variation :
Taux de variation de température, CO2 et δ13C au fil du temps. Données sources [6] et [13]
Comme on peut le voir : la variabilité annuelle est de nouveau causée par la température, mais le CO2 résultant est à l’opposé des changements saisonniers : une augmentation du taux de variation de température donne une augmentation du taux de variation de CO2. Mais à nouveau c’est la végétation qui fait la différence : le taux de variation de δ13C est à l’opposé du taux de variation du CO2. Dans ce cas, on pense que la végétation des forêts tropicales souffrent de l’élévation des températures (et de changements de configuration précipitations/sécheresses) durant les événements El Niño.
Mais même si la végétation est responsable de l’essentiel de la variabilité de court terme, elle n’est pas responsable de la tendance du CO2 : il est prouvé que la végétation est un puits de CO2, comme on peut le calculer à partir du bilan en oxygène (voir chapitre 1.5). La terre reverdit…
Une analyse plus détaillée du processus se trouve à la page de la variabilité du CO2.
Donc, alors que les changements de température sont responsables de la variabilité de court et (très) long terme aux époques préindustrielles.
D’après les preuves disponibles il est assez clair que les émissions anthropiques sont la cause principale de l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère. Il y a une petite influence de la température sur cette augmentation car des océans plus chauds relâchent un peu de CO2 (mais des terres plus chaudes absorbent plus de CO2 par la végétation !). L’influence de la température est limitée : selon la variabilité de l’augmentation du CO2 autour de la tendance, le taux à court terme (saisonnier jusqu’à 2-3 ans) est de 4-5 ppmv/°C (selon la saisonnalité et les événements du Pinatubo 1992 et d’El Niño 1998 ayant influencé la température en mode inverse). L’influence à très long terme de la température sur les niveaux de CO2 (carottages de Vostok) est d’environ 8 ppmv/°C. Donc, au maximum, l’influence de la température sur l’augmentation actuelle depuis le PAG est 0.8 °C X 8 ppmv/°C = 6.4 ppmv sur les plus de 100 ppmv d’augmentation depuis le début de la révolution industrielle.
Il n’y a que deux sources rapides principales de CO2 pour l’atmosphère, à côté de la consommation de combustibles fossiles : les océans et la végétation. La végétation n’est pas une source de CO2, comme l’a montré le déficit en oxygène (voir chapitre 1.6). C’est plus que suffisant pour s’assurer que les émissions anthropiques sont la cause de l’essentiel de l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère sur les 160 années passées.
Nous pouvons donc conclure :
Toutes les mesures effectuées à travers tout le globe montrent avec des preuves éclatantes que les humains causent le plus gros de l’augmentation récente du CO2 dans l’atmosphère.
Mais…
Que les humains soient la cause de l’augmentation récente du CO2 ne dit rien à propos de l’influence du CO2 en augmentation sur la température !
3 En supplément: combien de CO2 anthropique dans l’atmosphère ?
Beaucoup de gens sont perdus sur ce sujet : un faible pourcentage de l’atmosphère est actuellement d’origine anthropique. C’est parce que chaque année environ 150 GtC (soit moins de 20% du contenu total de CO2) sont échangées entre l’atmosphère, les océans et la végétation. Cela signifie que chaque molécule de CO2 anthropique a 20% de chance par an d’être incorporée dans la végétation ou dissoute dans les océans. Cela fait que la demi-vie (le temps de « résidence ») du CO2 anthropique est de seulement 5 ans. Ce fut confirmé par le sort du 14C provenant des explosions nucléaires, après l’arrêt des essais (Ndt. : dans l’atmosphère). Donc, si dans une année donnée, les hommes émettent 8 GtC , l’année suivante environ 6.5 GtC reste d’origine humaine, le reste ayant été échangé avec le CO2 des océans et la végétation. La seconde année il reste 5.3 GtC, puis 4.3 GtC, etc…
Ce n’est pas totalement exact, car une partie du CO2 “humain” revient l’année (s) suivante, particulièrement par la végétation, d’autant plus si celle-ci est constituée de feuillages caducs, dont la décomposition restitue une grande partie du CO2 incorporé les années précédents. C’est moins le cas pour les océans où plus de CO2 absorbé disparaît dans les profondeurs où il n’est plus discernable. Il existe des techniques pour suivre le CO2 anthropique même là, avec l’utilisation d’autres gaz d’origine humaine comme les CFC et le surplus de 14CO2 des essais nucléaires de 1945-1960 pour tracer les émissions passées. De toutes façons, la « demi vie », c’est à dire la période de temps nécessaire pour que les molécules de CO2 disparaissent est d’environ 5 ans.
Sur de plus longues périodes, les humains continuent à émettre du CO2 (actuellement 9 GtC/an). L’accumulation sur les dernières années est de 9 + 7.2 + 5.8 + 3.7 +… ou environ 40 GtC pour les émissions de 30 dernières années.
C’est seulement 5% de l’atmosphère actuelle… Certains en concluent que les humains sont seulement responsables de 5% de l’augmentation du CO2 et donc, dans la mesure où cela influence la température, aussi de seulement 5% de l’augmentation de la température. Mais c’est une hypothèse fausse…
Les paragraphes précédents traitent de la quantité de CO2 anthropique restant dans l’atmosphère. C’est la question de l’origine et du sort de molécules individuelles de CO2 dont la durée de vie atmosphérique est réglée par la rotation des saisons (va et vient du flux) d’environ 150 GtC en/hors atmosphère de/vers les océans et la végétation, et n’a rien à voir avec le sort de la quantité supplémentaire (massique) émise par les hommes, ni avec l’accroissement qui en résulte de la quantité totale de CO2 dans l’atmosphère. Cet accroissement est régit par la quantité nette qui, année après année, est incorporée dans les océans et la végétation. Cela représente seulement 1-7 GtC/an (variation due à la variabilité de la température) ou en moyenne 50-55% des émissions. La demi-vie de ce supplément (massique) de CO2 est bien plus longue que la demi-vie d’une molécule individuelle : autour de 40 ans [14]. Par conséquent si nous pouvions arrêter aujourd’hui toutes les émissions de CO2, l’accroissement de 100 ppmv depuis le début de la révolution industrielle descendrait à 50 ppmv après quelques 40 ans, encore 25 ppmv après 80 ans et 12.5 ppmv après 120 ans…
Le GIEC table sur des demi-vies beaucoup plus longues en suivant le modèle de Berne. C’est une combinaison de puits relativement rapides (océans supérieurs), plus lents (océans profonds et stockages plus permanents dans la biosphère) et très lents pour le CO2 supplémentaire. Ils présupposent que les premiers puits relativement rapides de CO2 verront leur capacité se réduire avec les années. C’est seulement vrai pour les couches océaniques de surface qui suivent assez rapidement (1-3 ans) l’atmosphère, mais sont saturées à 10% de la variation dans l’atmosphère en raison du facteur tampon/Revelle. Certains médias parlent de centaines ou de milliers d’années pour le temps de résidence du CO2 supplémentaire dans l’atmosphère. C’est vrai pour la dernière partie de la courbe, car les plus petites quantités de CO2 rejoignent les puits de plus en plus lentement. Mais l’essentiel (87.5%) du CO2 supplémentaire disparaîtra en 120 ans car il n’y a pas de signe de ralentissement de la capacité d’absorption des profondeurs des océans et de la végétation.
Plusieurs discussions m’ont révélé qu’il est difficile de comprendre les deux mécanismes différent qui règlent le sort du CO2 anthropique dans l’atmosphère : le sort de molécules individuelles, réglé par le taux d’échange (« turnover ») et le sort d’un accroissement du total de CO2, réglé par les taux d’absorption (capacité du puits). J’essaye de donner ici un exemple pour illustrer la différence :
Supposons que vous commencez la journée dans votre boutique avec 1.000 € dans votre caisse enregistreuse, sous forme de pièces de 1 euro toutes pressées en France. Durant la journée vous avez environ 200 € de dépenses pour des livraisons de marchandises et vous recevez 192 € produits de ventes. A la fin de la journée, vous avez 992 € dans votre caisse enregistreuse, non plus seulement d’origine française, mais une partie provenant d’Allemagne, Belgique, Espagne…
Le jour suivant, vous ajoutez 16 € de votre bourse personnelle, provenant seulement de Hollande à votre caisse enregistreuse pour commencer la journée avec 1008 €. Vous pouvez répéter cela durant quelques semaines jusqu’à ce que vous n’ayez plus d’argent dans votre bourse… Sur plusieurs semaines, vous verrez que le nombre d’euros provenant de Hollande augmente doucement en proportion, mais l’augmentation du montant total dans votre caisse enregistreuse est seulement de 50% de ce que vous ajoutez sur une base quotidienne. Cela signifie que vous avez un problème : vos dépenses sont supérieures à votre revenu. Cela signifie également qu’en dépit des important échanges journaliers (qui amènent une réduction rapide des euros hollandais), cela n’a aucune influence sur le montant total d’argent que vous avez en fin de journée, seulement ce que vous avez ajouté vous-même et la différence (négative) de la balance totale des comptes. Dans ce cas il n’y a pas d’addition nette d’argent par votre business journalier, seulement une perte quotidienne.
La différence entre les deux demi-vies de CO2 est comparable d’un côté au sort du nombre d’euros hollandais dans la caisse enregistreuse à la fin de chaque journée (qui dépend des montant ajoutés et échangés ce jour et de la composition des échanges), alors que de l’autre côté, le second temps de demi-vie dépend seulement de la somme totale d’euros ajoutés et ce qui reste de toutes les transactions à la fin de la journée. C’est indépendant de la hauteur de chaque transaction individuelle ou du nombre de transactions, ou de la composition des transactions : le total perte/gain à la fin de la journée est ce que vous avez gagné ou perdu ce jour là… Dans ce cas, il y a une perte continue de CO2 (en quantité !) ajouté par les humains, ce qui signifie que tous les flux naturels de CO2 en/hors atmosphère ensemble sur une année pleine donne une addition nette nulle à l’atmosphère : la nature agit comme un puits pour le CO2 anthropique…
Comme montré au chapitre 1, il n’est pas douteux que les hommes sont pleinement responsables de l’essentiel de l’accroissement du CO2 dans le siècle passé (au moins la moitié), ce qui signifie que – dans la mesure ou le CO2 a une influence sur la température – les hommes doivent être responsables d’une partie de l’augmentation de température. De combien c’est une autre question car cela dépend principalement de la rétroaction (positive ou négative) suivant toute augmentation de température…
[1] Carbon dioxide emissions inventory from the US Department of Energy (DOE):
http://www.eia.doe.gov/pub/international/iealf/tableh1co2.xls
updated for recent years at:
http://www.eia.gov/cfapps/ipdbproject/IEDIndex3.cfm?tid=90&pid=44&aid=8
[2] Yearly averaged carbon dioxide concentrations at Mauna Loa Observatory, Hawaii, 1958 to last full year, NOAA:
ftp://ftp.cmdl.noaa.gov/ccg/co2/trends/co2_annmean_mlo.txt
[3] Global Carbon Sinks and Their Variability Inferred from Atmospheric O2 and d13C, Battle ea., Science, Vol. 287 31 March 2000.
http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/287/5462/2467.pdf can be viewed with a free subscription at Science.
More up-to-date (up to 2002) by Bender e.a.:
http://www.bowdoin.edu/~mbattle/papers_posters_and_talks/BenderGBC2005.pdf
[4] Uptake and Storage of Carbon Dioxide in the Ocean: The Global CO2 Survey, Feely e.a. on the NOAA pages: http://www.pmel.noaa.gov/pubs/outstand/feel2331/exchange.shtml
[5] The 13C cycle in nature, Anton Uriarte Cantolla. Some of the figures and text are from the book » Earth’s Climate History » (e-book).
More info about stable isotopes in nature, food and humans at:
http://www.physics.utoronto.ca/students/undergraduate-courses/course-homepages/jpa305h1-310h1/stableisotopes.pdf
[6] Atmospheric Carbon Dioxide and Carbon Isotope Records at CDIAC: http://cdiac.ornl.gov/trends/co2/contents.htm
More data at the « carbon tracker »: http://www.esrl.noaa.gov/gmd/dv/iadv/
[7] Evidence for preindustrial variations in the marine surface water carbonate system from coralline sponges, Böhm ea., GEOCHEMISTRY GEOPHYSICS GEOSYSTEMS, 2002.
http://www.agu.org/pubs/crossref/2002/2001GC000264.shtml
[8] The Carbon Cycle and Atmospheric Carbon Dioxide, IPCC TAR, Chapter 3, page 206, fig. 3.4 http://www.grida.no/climate/IPCC_tar/wg1/pdf/TAR-03.PDF
[9] The acidification of the oceans, according to Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Ocean_acidification#cite_note-key04-1
Based on investigations done by Key e.a. and Orr e.a.
[10] Trends of ocean pH, DIC, pCO2,… data at Bermuda in fig. 5 of Battle e.a.
[11] Ice core data from NOAA: http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/icecore/current.html
[12] Etheridge e.a., GRL 1996, Natural and anthropogenic changes in atmospheric CO2 over the last 1000 years from air in Antarctic ice and firn: http://www.agu.org/pubs/crossref/1996/95JD03410.shtml
[13] Wood for Trees plot tool for different temperature series vs. CO2 data, http://www.woodfortrees.org/plot/
[14] Calculations by Peter Dietze at the web site of the late John Daly: http://www.john-daly.com/carbon.htm
the fritz (#249),
Totalement ? J’ai un léger doute.
Comment expliqueriez-vous le fléchissement de la croissance du taux de CO2 entre 1940 et 1960 ? Il n’y a pas de stabilisation des émissions et on est en palier de température (3ème graphique de l’article ci-dessus, temperature – emissions – CO2 trends).
Rosa (#244), volauvent (#248),
Vous pensez que tout ça est trivial, vous avez donc peut-être une idée à propos de ce fléchissement ?
Ordres de grandeurs d’après le graphique :
1900 – 1920 8 ppmv,
1920 – 1940 12 ppmv,
1940 – 1960 3 ppmv,
1960 – 1980 20 ppmv,
1980 – 2000 30 ppmv.
phi (#251), phi (#251),
Quel graphique?
volauvent (#252),
Oups, désolé, saut de page. Voir #250.
phi (#254),
pas de graphique en 250.
Les mesures Mauna Laua ont débuté en 1959…
Je dis que c’est trivial car on crache 4 ppm par an, il en reste 2 ppm. Le système réagit à cette perturbation extérieure comme un puits. Si c’est un puits, ce n’est pas une source.
volauvent (#255),
C’est maintenant passé au 251.
Votre raisonnement paraît logique, il correspond probablement à la réalité. Mais non, ce n’est pas trivial. Le flux anthropique vers l’atmosphère représente environ 3% du flux total. Il n’est pas difficile d’imaginer un système qui produise un bilan identique sans que le faible flux anthropique ait la moindre influence sur le taux de CO2 atmosphérique. Tout simplement, le taux pourrait être fortement contraint par une variable environnementale.
Il est vrai que les taux ne sont pas mesurés de manière homogène et qu’il y a une rupture en 1959. Le fléchissement des années 1940 à 1960 ne pourrait être que le produit de la mauvaise qualité des données. C’est donc votre explication, si je comprends bien ?
Dans tous les cas, ce fléchissement est incompatible avec la théorie. Il y a une erreur quelque part, soit dans la théorie, soit dans les données de température ou de taux de CO2.
phi (#256),
Comme par exemple une partie du système qui se jette sur « notre » CO2 pour le bouffer, et refuse de bouffer celui qui sort d’une autre partie du système lui même? Dans ce cas, si on arrête d’émettre « notre CO2 », la dite partie du système refusera t elle obstinément d’absorber celle émise par l’autre partie?
Vous voyez bien que c’est absurde….Il faut bien plus de 1 degré (augmentation de température depuis l’ère industrielle) pour arriver à un équilibre qui augmente le CO2 de 120 ppm.
volauvent (#257),
Non. Je le répète, le système peut simplement être fortement contraint par une variable environnementale. Le taux s’adapte à cette variable et les flux globaux ne sont plus qu’une conséquence de cette adaptation.
Je ne dis pas que c’est le cas, juste que la solution n’est pas triviale.
Et, si les données du graphique en question étaient correctes, votre mécanisme ne pourrait pas expliquer le fléchissement dans les années 1940 à 1960.
phi (#256),
Puisque vous avez de l’imagination , faites nous une description du fonctionnement de ce système; on pourra alors voir s’il est compatible avec les observations , à savoir le développement de la masse de la biosphère terrestre et marine , l’évolution du deltaC13 du CO2 atmosphérique et celle du delta C13 des éponges montrée par Engelbeen, et pour finir l’évolution du PH des eaux marines observé dans les diverses stations océaniques
phi (#258),
Pouvez vous nous mettre en ligne ce graphique , ou bien nous donner les références ; ce que j’ai vu sur wiki entre autre , c’est que les émissions stagnent pendant la guerre jusqu’à l’entrée dans les trente glorieuses
phi (#258),
Comme tous les défenseurs de cette théorie, vous ne différenciez pas entre les variables internes et la perturbation externe qui provient de nos émissions.
Je le répète: une variation de 1 degrés ne peut générer un retour à l’équilibre de plus 120 ppm.
the fritz (#259),
Par analogie, imaginez par exemple un bassin avec un déversoir mobile, vous pouvez faire varier le débit d’entrée sans que cela n’affecte notablement le niveau d’eau. C’est simplement la position de la lame du déversoir qui dicte ce niveau.
Encore une fois, je dis juste que la solution n’est pas triviale. Sinon, comme vous, je suis de l’opinion que l’essentiel de la hausse est d’origine anthropique.
Je remarque aussi qu’il y a un problème parce que le mécanisme supposé ne peut pas expliquer le jeu d’observation à disposition.
Rapide recherche, ce que je vois sur le net semble confirmer le graphique ci-dessus, par exemple :
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8a/Flux_carbone_fr.png/290px-Flux_carbone_fr.png
Il paraît assez clair que :
– De 1940 à 1960 il y a bien progression de la production anthropique.
– Il y a fléchissement de la concentration et baisse du flux net autour des années 1950.
volauvent (#261),
Combien de fois faudra-t-il que je me répète ? Je ne défends pas une théorie alternative. Je dis que la solution n’est pas triviale et que vous ne pouvez pas expliquer convenablement les observations.
De 1920 à 1940, on aurait une progression d’environ 12 ppmv avec une anomalie moyenne d’environ -0.2 °C pour une production équivalente à environ 8 ppmv.
De 1940 à 1960, la progression ne serait plus que de 3 ppmv alors que l’anomalie moyenne passerait à -0.1 °C pour une production équivalente à environ 17 ppmv.
C’est tout simplement impossible à expliquer avec votre modèle. Tous les paramètres évoluent dans le mauvais sens !!!
question idiote: n’y aurait-il pas un biais sur les mesures de Mauna Laua comme on a très bien su en trouver sur les mesures satellites ou les bouées?
Le taux de co2 depend de l’augmentation ou la baisse des temperatures et pas l’inverse.
Il n y a que ces imbeciles de carbocentristes pour donner autant d’importance au co2 dans le climat. C’est leur fond de commerce et maintenant dans leur cervrau malades leur dogme et ont en + reussi a contaminer la grande majorité des citoyens avec leur nouvelle secte. Esperons qu’ils soient lourdement condamnés à rembourser tout l’argent qu’ils ont gaspillés dans leur theorie fumeuse
jdrien (#264),
Oui question idiote car le CO2 n’est pas mesuré QUE à Mauna Loa.
Voir ici ou là.
A un moment donné il faut arrêter de croire que toutes les données sont bidonnées.
Le taux de CO2 augmente dans l’atmosphère depuis 20 000 ans. C’est un fait.
Il y a donc une composante naturelle.
Avec les données sur les derniers 400 000 ans, on s’est mis dans la tête que le taux de CO2 ne pouvait augmenter naturellement que jusqu’à 300 ppm et pas plus ! Pourquoi ça ne pourrait pas augmenter davantage ?
De plus on se focalise sur l’augmentation du CO2 avec l’idée que ça ne peut plus redescendre.
Or le CO2 a déjà diminué à nombreuses reprises de l’atmosphère. Il y a 20 000 ans le taux était à 180 ppm. Quel a été le déclencheur de ces diminutions ?
phi (#262),
Cette analogie n’est pas pertinente. Ce serait un baquet avec un trou latéral vers le fond, (le puits est proportionnel au débit entrant, ou plutôt au niveau d’eau dans le baquet) .
volauvent (#268),
Je pense aussi que votre analogie est plus appropriée. Seulement, que ce soit plutôt un orifice de fond qu’un déversoir n’est pas une option triviale.
Sinon, quelle est votre avis à propos de cette singularité dans les années 1940-1960 ?
JC (#267),
C’est la question à 1000 milliards.
phi (#269),
J’ai regardé les courbes à disposition su le web.On a effectivement une période à hausse très faible (surtout pendant les années de guerre) et la hausse repart aux molettes pile à 1960. Or tout le monde sait que Keeling a eu des problèmes de calibration au début de sa courbe, en 1959.
Il semblerait qu’on aie un peu « triché » aussi pour raccorder les mesures dans les glaces avec les mesures modernes…il y avait un décalage.
Tout cela militerait pour un « ajustement » dans une période de transition avant 1960.
volauvent (#270),
Sauf que c’est une millième hypothèse ad hoc pour faire tenir ensemble les bribes de relations logiques du narratif du giec.
Non. Cela ne marche plus. Le stock est épuisé depuis longtemps.
On est dans le conte de fées ou plutôt de sorcières. Rien à voir avec la science. Surtout qu’il y a une autre explication qui n’exige pas de nouvelle hypothèse.
phi (#271),
Allez ! J’ai besoin d’un histoire avant d’aller au lit
volauvent (#270),
Cela parait logique ; il fallait éteindre les lumières à chaque attaque aérienne et pour se nourrir on avait des tickets de rationnement
JC (#267),
Vous êtes un adepte des statistiques de Beck ?
JC (#267),
phi (#269),
La température bien sûr ! Je ne sais pas ce que vous cherchez à démontrer ; tant qu’on a laissé la nature se gérer toute seule il est évident que c’est la température qui gère la teneur de l’atmosphère en CO2; mais cela ne va pas toujours dans le même sens , cela dépend de l’échelle de temps
A l’échelle annuelle , lorsque la température augmente , le CO2 baisse : photosynthèse
A l’échelle des glaciations c’est l’inverse : quand la température baisse , le CO2 baisse : c’est normal la vie et la biosphère se réfugie dans les océans et le CO2 l’accompagne ; quand cela se réchauffe , c’est l’inverse
Mais ceci n’a rien à voir avec le déstockage du fossile par l’homme qui est un trouble instantané d’un équilibre qui se faisait sur des milliers d’années
the fritz (#275),
C’est juste la question de savoir ce qui peut provoquer la diminution de la température malgré des niveaux élevés de CO2. L’explication officielle est que le réchauffement est initié par de faibles forçages astronomiques, ok, mais qu’ensuite c’est le CO2 qui mène le bal. Admettons. Et alors, comment on redescend ?
phi (#276),
Je crois qu’il faut raisonner en sortant de la problématique du CO2. Celui-ci n’est à considérer que comme conséquence des variations climatiques (sur une grande échelle de temps comme le dit Fritz). Ce n’est qu’un épiphénomène qui n’a son importance que sur la croissance des plantes. Incidemment, si le taux était vraiment à 180 ppm il y a 20.000 ans, la végétation devait être en état de stress, et ça doit pouvoir se voir quelque part. Ou alors les reconstitutions par proxies ne sont pas fiables.
scaletrans (#277), http://botarela.fr/Poaceae/Fam.....ese-3.html
Peut-être un début d^’explication.
phi (#276), scaletrans (#277),
Pour trouver d’autres solutions à ce qui se passe dans l’océan et l’atmosphère , il faut à un moment donné sortir des mathématiques , des statistiques, de la physique et de la loi de Henry et s’intéresser un peu à la biologie et la géologie; le passé fournit de bonnes leçons sur l’impact de la biosphère sur l’état de la planète
Pour commencer il faut se mettre quelques chiffres dans la tête
700 Gt : c’est le poids du C dans l’atmosphère
800 Gt : c’est le poids du C de la biomasse
500 GT: c’est le poids du C du pétrole
4000 GT : c’est le poids du C du charbon
36 000 GT : c’est le poids du C des ions bicarbonates de l’océan
13 000 000 GT : c’est le poids du kérogène ( matière organique fossilisée) dans la croûte terrestre
50 000 000 GT : c’est le poids du C des carbonates (à 95% d’origine biologique) de la croûte
90 000 000 GT : c’est le poids du C juvénile piégé dans le manteau
Tout ceci montre le pouvoir d’assimilation du C par les organismes vivant sur Terre ; si on remettait tout ce C fossilisé par la biosphère dans l’atmosphère , celle-ci aurait une composition et un poids proche de celle de VENUS
Alors c’est bien sûr les cycles de Milankovitch qui gèrent les variations de température sur Terre que ce soit pendant le Quaternaire avec ses alternances de glaciations ou le Crétacé avec ses alternances de chaud et de moins chaud marqué par ses alternances de couches de calcaires et d’argiles ; mais c’est la biosphère marine qui va entrainer le CO2 dans les océans en période froide et la biosphère terrestre le pomper et le piéger dans l’atmosphère en période chaude
scaletrans (#277), the fritz (#278),
Je n’ai pas de problème avec ce que vous dites. Ce que je fais remarquer, c’est qu’en raisonnant avec la logique du RCA, la température est censée être régulée par ces fameux forçages. Or, les forçages astronomiques sont faibles, on peut bien poser l’hypothèse qu’ils président à l’initiation du réchauffement, le forçage CO2 est également faible à ce moment là. Mais on ne peut plus les faire intervenir aux terminaisons des phases chaudes parce qu’ils sont alors négligeables par rapport au forçage du CO2. Encore une fois, pour faire tenir le narratif du giec, il faut faire intervenir de nouveaux mécanismes ad hoc.
Je précise un point qui est important dans la critique du RCA. Les forçages astronomiques sont réputés faibles par rapport aux effets possibles des GES. C’est physiquement indéniable. Le bug théorique, c’est que les effets astronomiques jouent sur la quantité de chaleur absorbée, donc sur la quantité d’énergie entrant dans le système climatique alors que les GES modifient la structure de l’atmosphère. Un enseignement basique de la thermodynamique est que ces deux types d’actions ne sont pas réductibles à un paramètre unique (ici à un forçage). Ce que pourrait nous apprendre la succession des périodes glaciaires et chaudes, c’est que l’on sous-estime la sensibilité des températures de surface à la variation de la quantité d’énergie entrante et que l’on surestime l’effet du CO2 sur ces mêmes températures.
phi (#280),
Je comprends mal ce que vous dites à propos de la terminaison des phases chaudes. Parlez-vous des optimums (minoen, romain, médiéval, moderne) ou bien des glaciations-interglaciaires. Dans un cas nous avons à faire à un forçage solaire (iris via les RCG) et de l’autre aux cycles de Milankovitch + ou – autre chose (Nir Shaviv). Le forçage CO2 est négligeable dans tous les cas.
phi (#281),
C’est tout le risque de la géo-ingénierie par augmentation de l’albedo : on ne compense pas l’effet de serre, on prive les océans de chauffage ; Latence garantie ! Conséquences régionales imprévisibles…
scaletrans (#282),
Cycles glaciaires – interglaciaires (suite à la question de JC).
Bon, comme le forçage du CO2 est un concept pseudo-scientifique incompatible avec la thermodynamique, il ne peut être ni négligeable ni important.
Du point de vue pseudo-scientifique du giec, non, il n’est pas négligeable.
Du point de vue de la physique traditionnelle, l’effet potentiel du CO2 n’est pas négligeable non plus.
C’est plus compliqué pour les effets orbitaux. Le lien avec le climat est premièrement empirique et basé sur la corrélation. Après, je connais mal le sujet mais je crois que c’est surtout lié à l’inclinaison de l’axe de la terre, à la répartition des continents et finalement à l’albédo. Il ne me semble pas que ce soit quantifié précisément et, sauf erreur c’est, comme je l’ai dit, réputé faible.
amike (#283),
Oui, parmi toutes les idioties produites par les climatologues, ce n’est ni la moins stupide ni la moins dangereuse.
phi (#281),
Très bien résumé .
Extrait d’un manuscrit que j’ai écrit en 2004 pour mes anciens collègues et correspondants
Je suis donc 100% d’accord pour dire qu’aux terminaisons , c’est bien les conditions astronomiques qui sont responsables via les réactions de la surface aux variations de la quantité d’énergie entrante dans les hautes latitudes : albédo et stockage mer versus continent
le problème , c’est que cela ne nous avance pas des masses concernant la sensibilité climatique d’un doublement du CO2, parce que je crois que tout le monde admet que l’on ne maîtrise pas l’impact des nuages et leur albédo , ni les chaleurs emmagasinées dans l’océan profond
« les chaleurs emmagasinées dans l’océan profond »
Ah oui, la chaleur sans papier que personne n’a vu passer à la
frontièresurface… et qui coule au fond parce pluslégèrelourde ?Abitbol (#287),
Abitbol
Ne me faites pas passer pour un Trenberth qui pour équilibrer ses calculs de forçage ( ?) des températures liés à l’effet de serre du CO2 cache la chaleur manquante au fond des océans
Faut de temps en temps vous placer à d’autres échelles de temps . Quand je parlais de chaleur emmagasinée dans l’océan profond , je pensais aux évenements de Heinrich et Dansgaard Oeschger pour lesquels on invoque en général la chaleur dégagée par le gradient géothermique , chaleur piégée dans l’océan arctique à cause de l’extension des calottes et de la banquise qui bloque le Gulf Stream et la circulation thermohaline plus au sud
Abitbol (#287),
Lire à ce propos l’article de Brigitte Van Vliet-Lanoë grande glaciologue qui fait remarquer entre autre que
https://mythesmanciesetmathematiques.wordpress.com/2019/03/28/in-memoriam-jean-dercourt/
phi (#251),
pendant ce palier, il y avait d’autres gaz: les aérosols …
ils sont venus compenser un temps l’élévation de température.
phi (#284),
« Bon, comme le forçage du CO2 est un concept pseudo-scientifique incompatible avec la thermodynamique, »
Tu as vu ça ou ?
Koriaendre (#290),
ils sont venus compenser un temps l’élévation de température.
Oui, bien sûr, les aerosols !
Seulement, d’une part, ce n’est qu’une hypothèse et il y en a de plus plausibles; d’autre part, cela ne change rien à la question qui était d’expliquer le fléchissement de la croissance du taux de CO2 sans variation de la production anthropique.
Koriaendre (#291),
Tu as vu ça ou ?
Ah, ah ! Mais dans tous les manuels de thermodynamique !
La notion de forçage est construite sur le présupposé que les effets d’un déséquilibre du bilan thermique de l’atmosphère sont indépendants de la température de la source de ce déséquilibre. En d’autres termes, la notion de forçage n’est que l’expression de la confusion entre chauffage et isolation. C’est d’un ridicule achevé. Heureusement que les thermiciens ne sont pas fous et n’appliquent pas encore dans leurs calculs la graille de ces prix Nobel (de la paix).
Koriaendre (#290),
pendant ce palier, il y avait d’autres gaz: les aérosols
Un aérosol est un ensemble de fines particules, solides ou liquides, d’une substance chimique ou d’un mélange de substances chimiques, en suspension dans un milieu gazeux.
https://fr.wikipedia.org/wiki/A%C3%A9rosol
Vous êtes recalés , va falloir repasser l’examen d’entrée sur skyfall
the fritz (#286),
« le problème , c’est que cela ne nous avance pas des masses concernant la sensibilité climatique d’un doublement du CO2, parce que je crois que tout le monde admet que l’on ne maîtrise pas l’impact des nuages et leur albédo , ni les chaleurs emmagasinées dans l’océan profond »
Ni des aerosols d’ailleurs ….
C’est d’ailleurs toute la beauté de la chose … Afin de calibrer leurs modèles , les climatologues se calent sur la periode 1950 -1980 parce que c’est une période avec des mesures nombreuses et plutôt fiable. Manque de pot , c’est une période de très léger refroidissement. . Et le paramètre de réglage pour expliquer ce refroidissement c’est les aérosols :
Problème : on ne connait vraiment ni leur concentration , ni leur effet de feedback …:
> Si le feedback est trop peu négatif, cela signifie que l’ECS du CO2 est faible ou très faible. >>> pas vendeur pour la fin du monde
> Si le feedback est trop fort, alors on a problème pour la periode post-1980 au cours de laquelle l’atmosphère a été « purifiée » par des lois anti-pollution .. car dans ce cas la , les modèles chauffent beaucoup trop par rapport aux observations ( il n ‘ ya plus d’aérosols pour contrebalancer)
Et comme c’est apparemment un paramètre hyper sensible …. les modélisateurs galèrent pour équilibrer et on obtient un cote mal taillée avec des modèles qui chauffent un peu trop …
Je remet le lien sur l’excellent article de Bjorn Stevens qui fait un état des lieux honnête de l’état de la Science climatique et des modèles :
https://www.pnas.org/content/pnas/early/2019/11/26/1906691116.full.pdf
En gros : les modèles ont permis de confirmer l’hypothèse que le CO2 anthropique avait un role discernable dans le réchauffement actuel. Mais en aucun cas ; ils ne permettent de quantifier correctement cet effet .
D »autre part les modèles climatiques actuels ne permettent absolument pas de faire des prédictions au niveau régional et sur l’intensification des evenements extremes ….
Au final , on ne sait pas grand chose ….
Koriaendre (#291), incompatible avec la thermo je ne sais pas.
Mais « pseudo-scientifique » je ne suis pas loin de le penser.
A part affirmer haut et fort « la hausse de la température est en relation avec le taux de CO2 obéit à la loi machin E = α lnC/C0 » et brandir des courbes bidons qui font mal aux yeux je ne vois aucune démonstration convaincante de la validité d’une telle formule.
Je n’ai pas vu une seule démonstration qui relie proprement le taux de CO2 à la température .
Voyons ce que dit un professionnel de la question sur les aérosols..
https://www.futura-sciences.com/planete/dossiers/climatologie-tant-incertitudes-previsions-climatiques-638/page/3/
Au fait combien de climatologues reconnus sur cet « estimé » site ?
BenHague (#294),
Et on n’avance pas beaucoup : le constat tel que résumé était le même qu’il y a 10 ans …
prof (#296),
» Le forçage radiatif dû à l’effet indirect des aérosols est donc très difficile à estimer. Il est naturellement négatif; en 2001 dans le dernier rapport du GIEC sur l’état de la science du climat, on le situait quelque part entre 0 et -2 Wm-2″
Ouf !!! J’ai la moyenne ….. Quelle est l ‘incertitude sur le forcqge radiatif du CO2 ? Quel est l ‘ordre de grandeur de ce forcage ?
PAraucan (#297),
Pas d’accord avec vous…
https://www.carbonbrief.org/cmip6-the-next-generation-of-climate-models-explained
prof (#299),
L’AR5 reconnaissait que les modèles avaient une sensibilité très supérieure à celle mesurée. Maintenant, on a augmenté la sensibilité … j’en déduis que les nouveaux modèles sont encore plus faux (mais je le concède, beaucoup plus onéreux !)
Il est significatif,que votre article ne parle pratiquement pas de de la comparaison « sensibilité mesurée » vs « sensibilité des modèles », comme si cela était parfaitement secondaire … mais heureusement se conclue par
J’ai peur que nos médias n’aient pas bien lu la 2ème partie de la conclusion !