Changement climatique

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L’effet de serre est un phénomène naturel, qui, combiné à celui de la convection (ascension de l’air chaud), offre des températures terrestres compatibles avec la vie. Cependant, l’augmentation dans l’atmosphère de la concentration en gaz à effet de serre (GES) résultant des activités humaines (notamment la combustion des énergies fossiles, l’utilisation d’engrais de synthèse, et la production de GES artificiels tels que les gaz réfrigérants par exemple) perturbe les équilibres climatiques de long terme à l’échelle planétaire.

Enjeux globaux

La modification du climat par les activités humaines est un problème environnemental d’ordre planétaire. Quel que soit l’endroit sur Terre où sont émis des GES, l’augmentation de leur concentration dans l’atmosphère pour une durée plus ou moins longue selon leur nature, contribue au changement climatique selon leur nocivité définie par leur potentiel de réchauffement global (PRG). Le PRG est défini dans le but de déterminer l’effet de chaque GES par rapport à celui du CO2 (le PRG du CO2 est alors établi à un horizon de temps donné – par exemple, 100 ans – Il permet donc de comparer sur une base commune les émissions des différents GES).

L’ampleur de ce réchauffement et ses effets se concrétisent néanmoins de façon différente (température, régime des pluies, montée des eaux, fréquence et ampleur des phénomènes météorologiques extrêmes, etc.) selon les régions et leur vulnérabilité (région chaude ou froide, humide ou désertique, continentale ou littorale, rurale ou urbaine, économiquement riche ou pauvre, etc.).

L’ampleur du réchauffement global dépend de la concentration de GES dans l’atmosphère dans la mesure où celle-ci conditionne le bilan des rayonnements solaires entrant et sortant de l’atmosphère et, par conséquent, l’énergie solaire reçue à la surface terrestre (on parle de forçage radiatif exprimé en Watt/m2). Le seul dioxyde de carbone (CO2) représente près des trois quarts des émissions mondiales de GES [1]. Sa concentration dans l’atmosphère est restée relativement stable entre 270 et 280 parties par million (ppm [2]) au cours des dix mille ans qui ont précédé l’industrialisation. Elle dépasse dorénavant les 400 ppm (OMM). L’augmentation de la température moyenne mondiale (à la surface de la terre et des océans) par rapport à l’ère préindustrielle est dès à présent de l’ordre de 1 °C.

L’objectif de maintenir l’augmentation de la température moyenne planétaire en dessous de 2 °C par rapport à l’ère préindustrielle est désormais inscrit dans un instrument juridique international, l’Accord de Paris, depuis son adoption en 2015 lors de la 21ème conférence des parties (COP21) de la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques (CCNUCC), à Paris.

Dans le cadre des travaux sur les neuf limites planétaires (Rockström et al., 2009 ; Steffen et al., 2015), cet objectif est appréhendé à la fois en termes de concentration de CO2 dans l’atmosphère (zone allant de 350 à 450 ppm) et d’augmentation du forçage radiatif par rapport à l’ère préindustrielle (+1 à +1,5 W/m2). Le respect de l’objectif d’un réchauffement maximal de 2 °C dépend aussi de la durée pendant laquelle ces limites seraient dépassées.

Au sein du GIEC mis en place sous l’égide de l’ONU, un groupe est dédié aux phénomènes physiques. Il travaille à l’élaboration de scénarios estimant l’évolution climatique à long terme en fonction du cumul des émissions de GES résultant des activités humaines (GES d’origine anthropique) depuis le développement des activités industrielles.

Le « rapport spécial +1,5 °C » du GIEC (2018) indique que pour limiter le réchauffement à un seuil inférieur à 2 °C d’ici 2100 par rapport aux températures de la période 1850-1900, les émissions de CO2 cumulées depuis le milieu de cette période ne devraient pas dépasser un niveau maximal situé entre 3 500 et 4 500 gigatonnes (Gt) d’ici 2100 (cette estimation tient compte du forçage radiatif des autres GES). Étant donné que les émissions de CO2 anthropiques mondiales cumulées jusqu’en 2017 sont estimées à environ 2 200 Gt, le budget carbone restant jusqu’à 2100 serait alors de 1 300 à 2 300 Gt.

Compte tenu du nombre d’années restantes, de la taille de la population mondiale et de sa probable évolution à cet horizon (11 milliards en 2100 selon la variante moyenne des projections de l’ONU), lorsque l’on applique une répartition strictement égalitaire, le budget carbone se situe entre 1,6 et 2,8 tonnes de CO2 par personne par an. Cette moyenne s’appliquant de manière fictive à l’ensemble de la période, tout dépassement pendant un certain nombre d’années devrait être compensé sur les années restantes par un niveau encore moins élevé, voire par une absorption et un stockage du CO2 pendant une longue période de temps dans des réservoirs géologiques, terrestres ou océaniques.

Dans l’objectif de contenir le réchauffement à 2 °C et compte tenu des émissions mondiales actuelles de CO2 de l’ordre de 35 Gt par an (soit 4,8 tonnes par personne), une réduction des émissions de 25 % à l’horizon 2030 (soit 3,5 tonnes par personne) serait nécessaire. À cet horizon, voire au-delà, si les émissions restaient au-dessus d’un niveau compatible avec un tel objectif, il faudrait parvenir à des émissions nettes négatives au plus tard à partir de 2070.

Situation de la France

En 2017, la France dépasse ce budget de 1,6 à 2,8 tonnes de CO2 par personne par an. Sur le territoire français, en 2017, les émissions de CO2 s’élèvent en effet à 330 millions de tonnes (Mt), soit 4,9 tonnes par habitant. Et, pour la même année, l’empreinte CO2 de la population résidente en France (émissions associées à son niveau de vie) est estimée à 529 Mt, soit 7,9 tonnes par habitant [3].

Budget carbone et émissions de CO2 par habitant en 2016
Budget carbone et émissions de CO2 par habitant en 2016

Note : le budget carbone par personne est calculé sur la base du cumul de la quantité de CO₂ qu’il reste possible d’émettre d’ici 2100 à l’échelle mondiale tout en respectant l’objectif de limitation du réchauffement à +2 °C. Pour la France, les émissions sur le territoire renvoient aux inventaires nationaux, élaborés dans le cadre des accords internationaux (CCNUCC), sur les émissions survenant sur le territoire national. L’empreinte carbone correspond à l’estimation des émissions associées au niveau de consommation de la population résidant en France, que les biens et services consommés par celle-ci soient produits en France ou à l’étranger.

Source : Carbon Dioxide Information and Analysis Center, Citepa, SDES

Traitement : SDES, 2019

Cependant, conformément aux engagements pris dans le cadre de l’Accord de Paris, la France a adopté une stratégie nationale bas-carbone dont l’objectif consiste à atteindre en 2050 la neutralité carbone. Cela signifie que les émissions incompressibles à cette date devront être compensées par des puits de carbone équivalents.

Selon le scénario de référence mis à jour en décembre 2018, ces puits de carbone devront être accrus par rapport à la situation actuelle, entre autres avec le recours à des technologies de capture et de stockage du carbone qui restent à développer.

Les émissions de GES devront par ailleurs être divisées par 4 par rapport à leur niveau actuel, pour atteindre environ 85 Mt par an, ce qui, compte tenu de la taille probable de la population à cette date, représentera moins de 1,5 tonnes par habitant par an.

Cet article est un extrait du rapport de synthèse de l’édition 2019 du rapport sur l’environnement en France.

Notes

[1Sur la base de potentiels de réchauffement global des différents GES exprimés en équivalent CO2 à l’horizon de 100 ans (SDES, 2017).

[2Il s’agit de la proportion occupée par les GES dans le volume atmosphérique. ppm signifie « partie par million ». 1 ppm = 1 millionième.

[3Le SDES publie par ailleurs une empreinte carbone qui inclut deux autres GES, le CH4 et le H2O. Elle est estimée à 11,2 t CO2/hab.