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Chaque tonne de CO2 augment le réchauffement climatique
Chaque tonne de dioxyde de carbone (CO2) émise fait grimper les températures, et ce de manière quasiment linéaire: s’il y a deux fois plus d’émissions, la planète se réchauffera à peu près deux fois plus. Cette simple règle empirique constitue le fondement scientifique de la politique climatique actuelle, mais les méthodes de réflexion de la lumière du soleil ou de modification du rayonnement solaire (MRS) pourraient-elles la compromettre?
Principaux points à retenir:
- Chaque tonne de CO2 contribue au réchauffement climatique, ce qui signifie que la planète ne cessera de se réchauffer que lorsque les humains élimineront leurs émissions de CO2.
- Cette règle permet de convertir un objectif de température mondiale en un « budget carbone » restant, ce qui peut contribuer à définir les objectifs d'émissions.
- La MRS permettrait de réduire le réchauffement de la planète sans traiter l'accumulation de CO2, ce qui aurait des conséquences sur la manière dont les politiques climatiques sont élaborées.
Aussi bien les2 émissions de CO que les températures augmentent depuis le début de la révolution industrielle, et les scientifiques ont définitivement établi un lien entre l’augmentation des températures et la combustion des combustibles fossiles.1 Depuis le début de la révolution industrielle, les émissions de CO2 d’origine humaine ont fait augmenter les températures de plus de 1.3°C.
Les chercheurs ont constaté une relation quasi linéaire entre la quantité totale d’émissions de CO2 d’origine humaine depuis le XIXe siècle et le réchauffement de la planète.1 Cette relation se vérifie dans les observations et les modèles climatiques et est estimée à environ 0,45°C de réchauffement par trillion de tonnes de CO2 – ou par 1 000 GtCO2 – libérées.1 Les décideurs politiques utilisent cette relation pour déterminer les réductions d’émissions nécessaires pour limiter le réchauffement.
Quelle quantité de CO2 est émise?
Dans le monde, 37 milliards de tonnes de CO2 ont été émises en 2022. C’est un peu plus de 4,5 tonnes pour chaque personne sur Terre. Cependant, de nombreux pays émettent beaucoup moins que cela par habitant, et d’autres émettent beaucoup plus. Par exemple, en 2022, les émissions par habitant aux États-Unis (USA) étaient d’environ 15 tonnes de CO2, tandis que les émissions par habitant au Nigeria étaient d’environ 0,6 tonne de CO2.
Bien que les émissions aient diminué aux États-Unis ces dernières années, ce pays reste de loin le plus grand responsable des émissions cumulées de CO2 depuis le début de l’ère industrielle. Les recherches montrent qu’entre 1972 et 2022, les citoyens américains ont émis en moyenne environ 1 000 tonnes de2 au cours de cette période.2 La relation linéaire entre les émissions cumulées de CO2 et le réchauffement est basée sur des observations et des modèles climatiques. Elle inclut donc les effets de l’interaction de tous les processus climatiques et du cycle du carbone avec les émissions.1
Chaque tonne de CO2 augmente le réchauffement de la planète
La « première phase » de la politique internationale en matière de climat, dans les années 1990, était axée sur la stabilisation des concentrations de CO2 dans l’atmosphère.3 Toutefois, les effets sur la température d’une stabilisation des concentrations de CO2 sont incertains, et il n’a pas été facile de les traduire en objectifs réalisables.
Le lien entre les émissions cumulées et le réchauffement – environ 0,45°C de réchauffement pour chaque trillion de tonnes de CO2 emises1 – est apparu comme une relation simple et étonnamment cohérente.4
CO2 emissions drive warming
There is a linear relationship between cumulative CO2 emissions and rising global temperature that holds in historic observations and model projections. Scientists’ best guess is that the planet will stop warming once CO2 emissions reach net-zero.
Faster emissions cuts
Slower emissions cuts
3
4
1
2
5 TtCO2
Global temperature change
+3.0°C
2100
Emissions continue
2.5
2.0
2070
Reaches net zero emissions
1.5
2020
1.0
2000
1950
0.5
1900
Cumulative CO2 emissions
Note: 1 Tt equals 1 trillion tonnes
Source: SRM360 analysis using the FaIR model and RCMIP data
Cette relation linéaire a permis aux décideurs politiques de convertir l’objectif d’atténuation du réchauffement en réductions d’émissions – un objectif politique spécifique. Les décideurs politiques peuvent y parvenir en établissant un «budget carbone» restant – la quantité totale de CO2 qui peut être émise avant que les températures n’augmentent au-delà du niveau cible.
Dans l’accord de Paris de 2015, les dirigeants du monde entier ont accepté de limiter le réchauffement à 2°C par rapport aux niveaux de l’ère préindustrielle, avec l’ambition de maintenir les températures à 1,5°C de réchauffement.
Les efforts politiques déployés au cours des années qui ont suivi la signature de l’accord de Paris ont permis de réduire le taux d’augmentation des émissions de CO2 annuelles . Lors de la signature du traité, les prévisions d’augmentation des émissions annuelles de CO2 étaient de 16 % en 2030. En 2023, cette augmentation prévue pour 2030 était de 3 %.
Le ralentissement du taux de croissance des émissions de CO2 est insuffisant pour arrêter le réchauffement – il faudrait que le monde atteigne des2 émissions5 nettes de CO nulles pour y parvenir. La meilleure estimation des modèles climatiques indique que le fait d’atteindre et de maintenir des émissions nettes de CO2 nulles permettrait de maintenir les températures mondiales à un niveau constant, mais cette évaluation est entachée de grandes incertitudes.6
La MRS risque-t-elle de compromettre les fondements de la politique climatique?
« Chaque tonne de CO2 augmente le réchauffement de la planète »: c’est un principe simple qui est souvent utilisé pour orienter les politiques en matière de climat. Les implications de cette règle sont claires: le taux de réchauffement de la planète est déterminé par le taux d’émission de CO2 et, à moins que ces émissions ne soient éliminées, le réchauffement climatique se poursuivra.
Cette règle a également des implications politiques. Il permet de calculer les budgets carbone restants pour limiter le réchauffement à 1,5°C ou 2°C, ce qui permet d’évaluer si les engagements en matière d’émissions au niveau mondial et national sont suffisants pour atteindre ces objectifs.
La MRS irait à l’encontre de cette règle en provoquant une baisse des températures par la réflexion d’une partie de la lumière du soleil depuis la Terre, sans pour autant résoudre la cause première du changement climatique, à savoir les émissions de CO2 . Cela pourrait aider à gérer certains des impacts du changement climatique, mais cela pourrait également introduire de nouveaux risques.
En offrant un moyen d’abaisser les températures indépendamment des émissions de CO2 la MRS risque de compromettre les efforts visant à réduire ces dernières. À l’extrême, cela pourrait conduire à une situation où l’effet de réchauffement des émissions continues est compensé par un déploiement toujours plus important de la MRS. Cela aurait pour conséquence des effets croissants d’acidification des océans et des effets secondaires toujours plus importants liés aux méthodes de MRS, par exemple l’impact de la diffusion d’aérosols stratosphériques sur l’ozone.
Un tel scénario pourrait être évité si les pays s’engageaient à réduire leurs émissions même si le réchauffement climatique est réduit par les techniques de MRS, par exemple en fixant des objectifs distincts pour limiter à la fois les températures globales et les émissions de CO2.
Adoption of the Paris Agreement at the 21st Conference of the Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change.
Questions ouvertes
- Quand parviendra-t-on à des émissions nettes de CO2 nulles? Vers la fin de ce siècle ou dans les premières décennies du suivant?
- Dans quelle mesure la planète se réchauffera-t-elle en réponse aux émissions de CO2 et le réchauffement s'arrêtera-t-il lorsque les émissions seront éliminées, comme le prévoient les modèles?
- Comment adapter le cadre des politiques du climat pour tenir compte de la possibilité de déployer des méthodes de MRS?
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Notes de fin d'ouvrage
- GIEC. (2021). Résumé à l’intention des décideurs. D’après V. Masson-Delmotte, P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, et al. (Eds.), Changement climatique 2021: Les bases scientifiques physiques Contribution du Groupe de travail I au sixième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (p. 3–32). Cambridge, Royaume-Uni et New York, NY, États-Unis: Presses universitaires de Cambridge. https://doi.org/10.1017/9781009157896.001
- Les données sur les émissions annuelles de CO2 par habitant aux États-Unis de 1972 à 2022, utilisées pour calculer les émissions cumulées par habitant, ont été obtenues auprès de Our World In Data.
- McLaren D, Markusson N. (2020). The co-evolution of technological promises, modelling, policies and climate change targets. Nature Climate Change;10(5):392-7. https://doi.org/10.1038/s41558-020-0740-1
- Allen MR, Friedlingstein P, Girardin CAJ, et al. (2022). Net Zero: Science, Origins, and Implications. Annual Review of Environment and Resources, 55, 22. https://doi.org/10.1146/annurev-environ-112320-105050
- Les émissions nettes de CO2 seront nulles lorsqu’il y aura un équilibre entre les émissions de CO2 d’origine humaine et l’élimination du CO2 d’origine humaine dans l’atmosphère, c’est-à-dire, l’élimination du dioxyde de carbone.
- Palazzo Corner S, Siegert M, Ceppi P, et al. (2023). The Zero Emissions Commitment and climate stabilization. Frontiers in Science. 1:1170744. https://doi.org/10.3389/fsci.2023.1170744
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