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Politiques & Atténuation 2009

Akbari, H., S. Memon, and A. Rosenfeld, 2009. Global cooling: increasing world-wide urban albedos to offset co2. Clim. Change 94, 275-286, DOI 10.1007/s10584-008-9515-9.
En changeant les toits sombres et les surfaces pavées des zones urbaines par des surfaces réfléchissantes, l'albédo mondial pourrait augmenter et compenser plus que les émissions annuelles de co2 prévues pour 2025.
Une étude menée par trois scientifiques américains s'est intéressée à une solution d'ingénierie pour répondre aux changements climatiques. En changeant les toits sombres et les surfaces pavées par des surfaces réfléchissantes dans les zones urbaines, ils ont calculé que l'augmentation de l'albédo compenserait l'équivalent de 44 milliards de tonnes (Gt) d'émissions mondiales de co2. Ces résultats sont déterminés en comparaison avec les émissions mondiales de co2 prévues pour 2025 (37 Gt/an). Cette étude comporte beaucoup de mises en garde et de généralisations, ce qui laisse des zones d'ombre en ce qui concerne le résultat final d'augmentation de l'albédo. Cependant, elle montre qu'il pourrait y avoir des solutions d'ingénierie raisonnables qui pourraient faire la différence en matière de réduction des effets du changement climatique.

Allen, M.R., Frame, D.J., Huntingford, C., Jones, C.D., Lowe, J.A., Meinshausen, M., et Meinshausen, N. 2009. Warming caused by cumulative carbgon emissions towards the trillionth tonne. Nature 458:1163-1166; Meinshausen, M., Meinshausen, N., Hare, W., aper, S.C.B., Freiler, K, Knutti, R., Frame, D.J. and Allen, M.R. 2009. Greenhouse-gas emission targets for limiting global warming to 2°C. Nature 458:1158-1162; Editor. 2009. Time to act. Nature 458:1077-1078.
De nouvelles études indiquent que, pour éviter un réchauffement planétaire dangereux, les gouvernements du monde entier devraient viser à limiter les émissions cumulatives totales mondiales de CO2 d'ici à 2050, plutôt que de tenter de limiter les émissions totales de gaz à effet de serre en respectant certains jalons temporels précis. Les auteurs soulignent aussi l'urgence d'entreprendre dès maintenant de sérieuses mesures d'atténuation.
Plus de 100 pays du monde entier ont maintenant accepté le seuil d'un réchauffement planétaire de 2 °C au-dessus des valeurs préindustrielles comme principe directeur des mesures d'atténuation visant à éviter une « perturbation anthropique dangereuse » du système. Les discussions entre responsables des politiques sur la manière de limiter à ce niveau le réchauffement planétaire maximal ont jusqu'ici été essentiellement ciblées sur des mesures destinées à stabiliser à limiter les concentrations atmosphériques, mais doivent faire face à de grandes incertitudes quant aux sensibilités du climat à la hausse des concentrations de CO2 et aux rétroactions entre le cycle du carbone et le climat. Deux articles récemment publiés dans la revue Nature se sont penchés sur ce dilemme en examinant les risques d'un réchauffement excessif par rapport aux émissions cumulatives de CO2 avec le temps. À l'aide de modèles climat-cycle du carbone et d'analyses de probabilité, ces chercheurs ont constaté que limiter les émissions cumulatives, entre l'époque préindustrielle et 2050 à 3,7 billions de tonnes de dioxyde de carbone (ou 1 billion de tonnes de carbone) permettrait probablement de respecter l'objectif de réchauffement maximal de 2 °C, mais les incertitudes donnent encore à penser que le maximum de réchauffement résultant pourrait atteindre 3,9 °C. La moitié de ce total des émissions a déjà été libéré par des activités humaines. Si la cible récente du G-8, qui est de ramener, d'ici 2050, les émissions mondiales de gaz à effet de serre à la moitié des niveaux de 1990, est atteinte, il persiste une possibilité de 12 à 45 % de dépasser le seuil de 2 °C. Cette probabilité monte à 53-87 % si les émissions de 2020 se situent encore à plus de 25 % au dessus des niveaux de 2000. Selon les notes éditoriales, on aurait encore le temps d'agir, mais à peine. Bien qu'il existe d'hypothétique stratégies de géo-ingénierie qui pourraient être envisagées pour rafraîchir la planète si elle devenait trop chaude, celles-ci sont encore mal comprises, et s'accompagnent de graves risques. C'est pourquoi elles ne devraient pas constituer une solution de remplacement à de solides mesures d'atténuation. Cependant, toujours selon les notes éditoriales, il est peu probable que de sérieuses mesures d'atténuation visant à atteindre le but ci-dessus soient mises en œuvre sans un engagement aux plus hauts niveaux politiques de gouvernement.

Burton, I., T. Dickinson et Y. Howard, 2008. Upscaling adaptation studies to inform policy at the global level, IAJ, 8 (2), 25-37.
Une étude canadienne récente rappelle l'importance de considérer les changements climatiques comme un problème qui exige des mesures d'adaptation même si des efforts vigoureux sont faits pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Une équipe canadienne de chercheurs comprenant deux scientifiques d'Environnement Canada s'est penchée sur la difficulté de modifier l'opinion répandue que les changements climatiques anthropiques sont un problème de pollution de l'environnement. Les chercheurs affirment que cette opinion crée une distorsion des politiques et qu'elle est dominante dans les négociations internationales touchant les changements climatiques. Cette opinion explique également pourquoi l'atténuation et la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) ont toujours été au centre des priorités politiques tandis que l'adaptation, finalement considérée aujourd'hui comme une de ces priorités, continue de recevoir beaucoup moins d'attention et de ressources. Les auteurs soutiennent que les changements climatiques doivent aussi être considérés comme un problème de développement et un problème d'équité, argument qui a déjà des appuis considérables d'autres sources. Pour appuyer leur argumentation, ils indiquent et examinent brièvement quatre moyens qui pourraient aider à transformer la façon dont est présenté le problème des changements climatiques. Ces quatre moyens sont : (1) l'accumulation qualitative de données d'études de cas, (2) la méta-analyse, (3) la modélisation de l'adaptation, et (4) l'intégration de l'adaptation avec l'atténuation dans des études de cas et des modèles. Les auteurs considèrent que ces moyens ne sont pas mutuellement exclusifs et qu'ils pourraient être combinés de diverses façons. Dans leur analyse, ils notent que la science a indiqué clairement que les efforts vigoureux pour réduire les émissions de GES auront peu d'effet en termes de réduction des changements climatiques pendant des décennies et que les températures moyennes de surface continueront d'augmenter même dans un scénario des plus optimistes. Dans ce contexte, des mesures d'adaptation sont non seulement nécessaires, mais elles deviennent impératives en complément des efforts de réduction des émissions de GES.

Chakravarty, S. A. Chikkatur, H. de Coninck et al., 2009. Sharing global CO2 emission reductions among one billion high emitters, PNAS, 106 (29), 11884-11888.
Un cadre est proposé pour attribuer aux nations des cibles en matière de réduction des émissions de CO2 provenant des combustibles fossiles en proportion aux individus qui émettent le plus de CO2. Par conséquent, le principe des « responsabilités communes mais différenciées » est appliqué aux individus et non aux nations.
La question de la répartition des cibles en matière de réduction des émissions de carbone entre les pays industrialisés et les pays en développement, sous le principe des « responsabilités communes mais différenciées », présente un défi et demeure controversée. Chakravarty et ses collègues proposent de répartir le fardeau de la réduction des émissions, non entre les pays, mais entre les individus qui figurent parmi les plus grands émetteurs de gaz à effet de serre, peu importe l'endroit où ils vivent. Leur approche se limite aux futures émissions de CO2 provenant des combustibles fossiles et est axée sur les deux prochaines décennies. De plus, elle est basée sur un lien étroit qui existerait entre les revenus, l'intensité en carbone à l'échelle de l'économie et les émissions de CO2. Les auteurs élaborent une distribution cumulative mondiale des émissions annuelles par individu qui correspond à un total d'émissions fondées sur le « maintien du statu quo » de 43 GtCO2 pour 2030. Ainsi, un plafond universel pour les émissions individuelles est proposé, faisant en sorte que la cible de réduction est atteinte lorsque les émissions au-dessus du plafond sont éliminées. Par exemple, pour atteindre une cible mondiale de réduction des émissions de CO2 provenant de combustibles fossiles de 30 GtCO2 d'ici 2030, il faudrait une réduction de 30 % des émissions mondiales et un taux de 10,8 tCO2 au niveau du plafond des émissions individuelles, ce qui s'appliquerait à 1,13 milliard de grands émetteurs à l'échelle mondiale. Ainsi, les cibles de réduction des émissions au niveau national peuvent être élaborées de façon à représenter le nombre de " grands émetteurs " pour chaque pays et leurs émissions totales. Fait intéressant, cette approche peut être modifiée afin d'intégrer l'augmentation des émissions provenant de la partie la plus pauvre de la population mondiale en appliquant un « plancher » pour les émissions annuelles par individu, correspondant par exemple, à 1 tCO2/an et par personne (qui dans ce cas est conforme aux objectifs du Millénaire pour le développement, mais dépasse les émissions prévues pour environ un tiers la population mondiale en 2030). Grâce à cette approche modifiée, le plafond universel est baissé pour intégrer l'augmentation des émissions de la part des plus petits émetteurs. Les auteurs affirment que cette approche du plafond universel des émissions pourrait être équitable et juste entre les pays, puisque les pays ayant un nombre plus important de grands émetteurs font plus d'efforts et les pays avec des profils d'émissions similaires ont les mêmes engagements. L'approche modifiée permet également de dissocier l'atténuation des changements climatiques des efforts pour répondre aux besoins énergétiques de base des plus pauvres.

House, J., C. Huntingford, W. Knorr et al. 2008. What do recent advances in quantifying climate and carbon cycle uncertainties mean for climate policy? Environ. Res. Lett. 3 (2008) 044002.
La présente étude, qui tient compte des nombreuses incertitudes quant à la sensibilité du climat et des rétroactions entre le cycle du carbone et le climat indique une réduction de 80 % des émissions mondiales d'ici la fin du siècle et une stabilisation quasi complète des concentrations de CO2 dans l'atmosphère. Quoi qu'il en soit, la plage prévue de la hausse de la température mondiale d'ici 2100 est très étendue.
Les rétroactions entre le cycle du carbone et le climat sont une source d'incertitude dans l'estimation de la quantité totale d'« émissions admissibles » pour atteindre une concentration ou un objectif de température donné. Pour l'heure, les études de ces rétroactions montrent des indications principalement positives. En d'autres mots, pour un scénario d'émission donné, la concentration atmosphérique de CO2 et l'augmentation de la température mondiale sont plus élevées qu'elles ne le seraient en l'absence de ces rétroactions. Dans le présent article, on étudie les conséquences des rétroactions climat-carbone pour deux cibles d'émissions particulières : les cibles d'émission des pays du G8 et celles du rapport Stern. Pour le scénario du G8, on a simulé une réduction de 50 % des émissions mondiales d'ici 2050 (par rapport aux émissions de 2007) puis on a maintenu les émissions constantes (ce qui a permis aux concentrations atmosphériques de continuer à augmenter). Le scénario Stern réduit les émissions de 25 % d'ici 2050 (par rapport aux émissions de 2007), pour ensuite les abaisser progressivement jusqu'à 80 %. Les simulations ont été réalisées à l'aide d'un modèle simple couplé climat-carbone (HadSCCM1), qui a été étalonné pour prendre en compte la plage complète des rétroactions entre le cycle du carbone et la sensibilité du climat de 11 modèles entièrement couplés climat-carbone. La principale différence entre les deux scénarios résidait dans le fait que les concentrations de CO2 et les hausses de la température mondiale après 2100 étaient seulement faibles dans le scénario Stern, après une réduction de 80 % des émissions mondiales, alors qu'elles continuaient toutes deux d'augmenter de façon significative dans le scénario du G8. Les concentrations atmosphériques de CO2 se situaient entre 480 et 620 ppm en 2100 avec le scénario Stern, et la température mondiale augmentait de 1,4 à 3,4 °C durant la même période. Ces résultats soulignent la nécessité de réduire de façon importante et continue les émissions mondiales d'au moins 80 % par rapport aux émissions actuelles, à un certain moment au cours du présent l'actuel siècle, afin de parvenir à une quasi-stabilisation des concentrations atmosphériques de CO2 et de la température mondiale. Cette conclusion est robuste, même si on tient compte de la diversité des rétroactions entre le cycle du carbone et le climat.

Matthews, H.D., N. Gillett, P.A. Stott and K. Zickfeld. 2009. The proportionality of global warming to cumulative carbon emissions. Nature vol. 459, juin 11, 2009, pp 829-833.
Une étude réalisée par des scientifiques canadiens et britanniques vient appuyer la notion selon laquelle ce sont les émissions totales de carbone (les émissions totales cumulées) qui sont les plus importantes pour le changement de la température du globe au fil des décennies voire des siècles. Une méthode est proposée pour évaluer la réaction du climat mondial face aux émissions de carbone cumulées.
La projection de la réaction de la température du globe face à l'augmentation de co2 dans l'atmosphère repose sur des mesures telles que la sensibilité climatique de l'équilibre ou la réponse climatique transitoire, qui ont été difficiles à limiter et qui n'ont aucune rétroaction sur le cycle du carbone qui aura un effet sur la quantité de co2 présente dans l'air. Cette étude menée par une équipe d'auteurs, dont deux proviennent du centre de modélisation climatique d'Environnement Canada, propose une nouvelle mesure pour établir le lien entre la réaction du climat mondial face aux émissions anthropiques de dioxyde de carbone. La réaction du climat face au carbone se définit comme étant le rapport entre le changement de la température et les émissions de carbone cumulées. Par conséquent, cette définition englobe la « sensibilité du carbone » (augmentation du co2 dans l'atmosphère en réaction aux émissions) et la « sensibilité du climat » (réaction de la température face à l'augmentation du co2 dans l'atmosphère). Il se trouve que la réaction du climat face au carbone est presque indépendante du scénario d'émissions, est constante dans le temps et se situe entre 1,0 et 2,1 °C par billions de tonnes de carbone rejeté (du 5e au 95e percentiles). Cette mesure ressemble à une autre proposée récemment dans l'édition d'avril dernier de la même revue par une différente équipe d'auteurs (Allen et al.), intitulée « cumulative warming commitment ». Cette mesure est définie comme étant le plus gros réchauffement de la température en réaction à une quantité totale d'émissions de co2 donnée. Cependant, la valeur calculée dans ce cas est légèrement moins importante. (ASAI, climate science review du 1er mai 2009).

Pollard, R.T, I. Salter, R.J. Sanders et al., 2008. Southern Ocean deep-water carbon export enhanced by natural iron fertilization. Nature, 457, doi:10. 1038/nature07716, 5 pages.
D'après une étude récente, le piégeage du carbone est beaucoup plus faible dans les zones océaniques artificiellement enrichies en fer que dans les zones naturellement enrichies. Cette solution géotechnique pour l'atténuation des émissions de CO2 pourrait donc ne pas constituer une option viable.
L'ajout de fer dans les océans pour provoquer une prolifération du phytoplancton qui absorbera le CO2 atmosphérique est l'une des nombreuses solutions géotechniques proposées pour ralentir les changements climatiques. Une recherche réalisée par une équipe internationale de scientifiques dans une région de l'océan Austral où il existe une source naturelle d'enrichissement en fer apporte un éclairage intéressant concernant cette solution. Plus précisément, les scientifiques ont vérifié l'hypothèse selon laquelle le gradient nord-sud observé des concentrations du phytoplancton est induit par une fertilisation naturelle en fer (dépôt sur l'eau de poussières riches en fer transportées par le vent depuis les îles Crozet) et, dans les zones aux plus fortes concentrations, le flux de carbone organique vers les couches plus profondes de l'océan est plus élevé. Leurs observations indiquent effectivement que la fertilisation naturelle en fer accroît la production de phytoplancton et entraîne une exportation plus élevée de carbone à l'intérieur de l'océan. À une profondeur de 100 mètres, l'exportation de carbone était de deux à trois fois plus élevée que dans une zone adjacente riche en substances nutritives et pauvre en chlorophylle qui n'était pas enrichie en fer. De même, à 3 000 mètres de profondeur, les flux de carbone étaient de deux à trois fois plus élevés dans la zone fertilisée en fer. Les résultats tendent à confirmer une hypothèse antérieure selon laquelle un apport accru de fer dans les eaux subantarctiques glaciales favoriserait le piégeage du carbone dans les couches profondes de l'océan. Par ailleurs, en comparant leurs résultats avec ceux d'études expérimentales antérieures, les chercheurs ont constaté que le rendement de piégeage du carbone était 18 fois plus élevé que le rendement obtenu par enrichissement artificiel. Les auteurs mentionnent que les pertes élevées de fer lors des expériences d'enrichissement artificiel en fer pourraient expliquer le rendement moindre du phytoplancton dont la prolifération avait été induite artificiellement. Ces résultats ont d'importantes implications pour les propositions d'atténuer les effets des changements climatiques en ajoutant du fer dans l'océan étant donné qu'ils indiquent que de telles solutions pourraient ne pas être très efficaces.

Zickfeld, K., M. Eby, H.D. Mattews and A. Weaver. 2009. Setting cumulative emissions targets to reduce the risk of dangerous climate change. PNAS Vol 106 No 38 pp 16129-16134. September 22, 2009. See also Commentary by England, M.H., A. Sen Gupta and A.J. Pitman. Constraining future greenhouse gas emissions by a cumulative target. PNAS Vol 106 No 38 pp 16539 - 16540.
Des scientifiques canadiens donnent des estimations selon lesquelles la probabilité que les limites d'émissions cumulatives de dioxyde de carbone soient supérieures aux cibles de température moyenne mondiale à long terme précisées.
Un groupe de scientifiques canadiens, dont un des membres fait désormais partie du centre de modélisation climatique d'Environnement Canada, vient de publier les résultats de sa recherche sur les limites des émissions de CO2 autorisées compatibles avec les différentes cibles de stabilisation de la température. Ce travail se distingue des études similaires grâce à l'utilisation d'un modèle couplé de pointe du cycle du carbone et du climat (version 2.8 du modèle du système climatique de la Terre de l'université de Victoria) et à une approche inverse qui a permis aux scientifiques de diagnostiquer les émissions de CO2 compatibles avec les trajectoires de température évoluant vers une stabilisation. Ils ont effectué des simulations climatiques s'étendant jusqu'à 2050 et ont adopté une démarche probabiliste afin d'intégrer à l'analyse les incertitudes entourant à la fois la sensibilité du climat et les réponses du cycle climat-carbone. Premièrement, les résultats ont révélé que le budget des émissions cumulatives compatible avec une cible de température mondiale moyenne donnée est indépendant de la voie de stabilisation, ce qui est cohérent avec les résultats précédemment publiés (c.-à-d. l'essentiel reste les émissions totales de CO2, plutôt que le moment des émissions). Deuxièmement, pour toutes les cibles de températures considérées (2, 3 et 4 °C), la stabilisation de la température à long terme nécessite des émissions cumulatives à peu près constantes, ce qui signifie qu'une fois le budget d'émissions atteint, les émissions annuelles doivent être ramenées à ~zéro. Troisièmement, les résultats des limites d'émissions cumulatives pour atteindre une cible de stabilisation de 2 °C donnent à réfléchir. Pour maintenir le risque de dépasser cette cible au niveau « improbable » selon la terminologie du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (c.-à-d. en dessous d'une probabilité de 0,33), les émissions autorisées à partir de 2001 devraient être maintenues à environ 590 PgC (estimation médiane avec une plage de 200 à 950 PgC si les incertitudes liées à la sensibilité du climat et aux réponses du cycle climat-carbone sont prises en compte). Si la probabilité acceptable de dépasser cette cible est réduite à 10 % (0,1; très improbable selon la terminologie du groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat), les émissions autorisées doivent alors être maintenues à environ 170 PgC (estimation médiane, avec une plage de -220 à 700 PgC). Les émissions autorisées sont plus élevées avec une sensibilité du climat faible et une réponse du cycle de carbone moins forte. D'ici 2010, les émissions nettes de carbone auront atteint environ 100 PgC (se reporter au commentaire d'England et al.), ce qui signifie qu'une proportion considérable de la limite des émissions autorisées a déjà été utilisée.

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