Tuesday 28th March 2017,
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Vers une estimation plus précise de la composition en CO2 de l’atmosphère et de ses variations annuelles

Vers une estimation plus précise de la composition en CO2 de l’atmosphère et de ses variations annuelles

La teneur en gaz carbonique de l’atmosphère est, à ma connaissance, régulièrement publiée par deux organismes:

- L’Administration des Océans et de l’Atmosphère Américaine (NOAA), d’une part, dont les mesures sont réalisées dans l’hémisphère Nord, sur les pentes du volcan Mauna Loa à Hawaï

- L’Institut National des Recherches Polaires Japonais (NIPR), d’autre part, dont les mesures sont réalisées en Antarctique dans la station de Syowa située pas très loin du cercle polaire sud , à la latitude du 69 ° Sud.

La comparaison de ces deux sources de données, l’une en dents de scie, l’autre plus régulière, montre (FIG.I) que les mesures, par les deux équipes, des teneurs en CO2 exprimées en ppm volumiques sont identiques deux fois par an en automne de nos contrées de l’hémisphère Nord.

Il est raisonnable de penser que les données américaines (courbe rouge), aux larges variations interannuelles, sont représentatives des teneurs en CO2 dans l’atmosphère de l’hémisphère Nord. Par contre les données japonaises (courbe noire) aux plus faibles variations interannuelles sont en phase avec les variations des teneurs en CO2 dans l’hémisphère Sud, moins perturbées par les plus faibles surfaces végétales que dans le Nord. Les deux courbes sont naturellement en déphasage ETE_HIVER de 6 mois.

Pour celui qui aurait le goût de la synthèse, il apparait simple d’avancer qu’une variation moyenne de CO2 dans l’atmosphère globale de notre planète sera représentée au-mieux par la moyenne des ordonnées deux courbes en fonction du temps (FIG.II). Les variations interannuelles de l’hémisphère Nord sont encore perceptibles, quoique atténuées.

Durant les 30 dernières années les quantités de CO2 dans l’atmosphère ont progressé de 16% soit une progression moyenne (CAGR) de 0,48% par an.

A ce rythme là, en supposant les rejets et les absorptions moyens constants il faudrait 70/0.48= 146 ans pour assister depuis 1986 à un doublement moyen des taux de CO2 dans l’atmosphère.  Les efforts des Nations pour réduire les rejets anthropiques et le verdissement de la Terre,  fertilisée par la croissance du CO2, devraient conduire à de plus faibles progressions annuelles moyennes et donc à un fort  allongement de la période de doublement des quantités de CO2 atmosphérique ou même à une stabilisation, c’est à dire à une croissance annuelle nulle.

Un examen de cette croissance sur 12 mois mobiles montre des valeurs très dispersées, attestant du rôle d’effets non anthropiques divers sur ces valeurs, avec une moyenne de la courbe de tendance de 17 à 18 milliards de tonnes de CO2 en ce début 2016 (FIG.III). Le stock de CO2 atmosphérique est alimenté annuellement par des rejets anthropiques (industriels et agricoles) autour des 40 milliards de tonnes, mais il perd aussi environ 22 milliards de tonnes par les absorptions des terres et des mers. Comme montré dans un papier précédent, la divergence, dans le temps,  entre la courbe annuelle des rejets anthropiques et celle de la croissance annuelle du stock montre que la Terre et les Océans absorbent des quantités croissantes de CO2. Ce phénomène de rétroaction est en accord avec le verdissement constaté des terres émergées de la planète. Il est en opposition avec un réchauffement significatif des océans qui réduit la dissolution en masse du CO2. Mais il faut mentionner que ces phénomènes de réactions hétérogènes (CO2, eau, CaCO3 ou Gaz,Liquide,Solide) sont essentiellement des phénomènes de surfaces solides humides, lieux où la chaleur latente de vaporisation de l’eau intervient massivement sur la température. Qu’importent les quelques centièmes de degrés en plus ou en moins de la masse d’eau.

Certains attribuent les poussées de variation de CO2 de 1988 et de 1998 au phénomène El Nino. Le caractère non anthropique de ces phénomènes complexes est évident. Mais je ne vois pas pourquoi le seul El Nino jouerait un rôle privilégié, sinon exclusif.

Dans le futur, une stabilisation possible puis une décroissance de cette courbe de variations annuelles des quantités atmosphériques de CO2 attesteraient des efforts de l’humanité pour limiter les rejets anthropiques de CO2 et de la bonne santé des terres fertilisées par la croissance de la teneur en gaz carbonique de l’atmosphère.

Les élucubrations de certains sur les quantités cumulées des rejets anthropiques de CO2, supposé inerte, ne reflètent pas les phénomènes naturels observés. N’oublions pas que l’action des cultivateurs et de la nature  en général se résume à transformer le CO2 en végétaux.  Dans les mers, la formation des algues et des diatomées procède de phénomènes du même ordre, à la base de la chaine alimentaire.

ACCEDER aux données japonaises de SYOWA.

Le 30 Octobre 2016

 

 

 

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2 commentaires

  1. papijo novembre 8, 2016 à 8:55

    Si vous trouviez que la concentration de l’atmosphère en CO2 augmentait à un rythme constant, des chercheurs de Berkeley ont trouvé que depuis 2002, cette croissance commence à s’essouffler (la faute aux plantes ?): http://phys.org/news/2016-11-carbon-hungry-impede-growth-atmospheric-co2.html

  2. Raymond Bonnaterre novembre 9, 2016 à 3:18

    Merci Papijo pour ce lien que je ne connaissais pas.
    Pour ma part, je ne vois pas clairement encore de stabilisation des teneurs en CO2 atmosphérique comme illustré dans ce papier. Mais par contre, ce qui est clair, c’est l’observation de la divergence croissante entre la courbe des rejets de CO2 anthropique avec celle de la teneur atmosphérique en fonction du temps. Cet écart croissant ne peut être imputé qu’à un accroissement des absorptions nettes de CO2 par les terres et/ou les mers. Le verdissement des terres de l’hémisphère Nord doit jouer bien-sûr un rôle important dans ce processus. L’autre paramètre qu’est la température moyenne en surface des mers me semble de peu d’importance en raison des faibles variations de température mais surtout en raison du caractère hétérogène de la formation de bicarbonate qui est largement localisé dans les zones calcaires (CaCO3) humidifiées et refroidies par l’évaporation.

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