Sciences dessus dessous

Archive de la catégorie ‘Sciences de la Terre’

Lundi 14 décembre 2015 | Mise en ligne à 11h24 | Commenter Commentaires (35)

Le chiffre du jour : à 4 degrés, les Bruins s’amènent

(Photo : Steve Deschênes, archives Le Soleil)

(Photo : Steve Deschênes, archives Le Soleil)

Alors voilà, l’Accord de Paris a été officiellement adopté en fin de semaine. On en trouvera un résumé ici et le texte intégral ici. Pour ma part, je veux juste profiter de l’occasion pour faire un petit exercice qui, il me semble, n’a pas souvent été fait dans les médias et qui peut avoir quelque chose d’éclairant.

L’objectif de l’accord est de maintenir le réchauffement sous les 2°C, voire 1,5° si possible. C’est une ambition qui a été saluée, non sans raison d’ailleurs, parce que cela devrait nous éviter les pires conséquences du réchauffement. Mais ce sont les pays signataires qui décident des moyens à prendre et, de ce que l’on sait de chacune de ces «contributions nationales», elles ne suffiront pas. Comme on l’a vu dans ce blogue récemment, atteindre la cible de 2°C demanderait de poser toute une série de gestes radicaux à court terme, ce que bien peu de pays semblent prêts à faire, malheureusement.

Alors à l’heure actuelle, on s’enligne plus vers un réchauffement de 3 à 4° C, selon un rapport de l’ONU publié le mois dernier, et d’aucuns craignent même que l’on se rende jusqu’à 6° C. Mais prenons cette marque de 4° C, puisqu’elle apparaît présentement comme la plus réaliste. Qu’est-ce qu’elle signifie, au juste ? Sur le célèbre planche des vaches de la non moins célèbre «vraie vie», comment transformerait-elle le climat dans le sud su Québec ?

Pour s’en faire l’idée la plus concrète possible, le mieux est sans doute de se reformuler la question ainsi : ces 4 degrés changeront notre climat en celui de quelle ville américaine ? Évidemment, c’est un exercice passablement périlleux et nécessairement imparfait parce que le réchauffement ne survient pas également partout et qu’il y a toutes sortes de facteurs locaux (proximité de la mer, altitude, etc) que cela sort de l’équation. Mais à force d’entendre ici et là des commentaires du genre «2 ou 3 degrés de plus, ça change-tu vraiment quelque chose dans l’fond, tsé il va faire –18° au lieu de –21° en février», je me suis dit qu’il vaudrait la peine de le faire pour montrer qu’on ne parle pas juste de quelques petits degrés sans conséquence, ici. Alors présumons que ce 4° C, si c’est bien ce que l’avenir réserve à la planète, vaudra pour le sud du Québec et voyons ce en quoi il transformera les climats de, disons, Montréal et Québec.

À Montréal, la température annuelle moyenne — on l’oublie parfois, mais quand on parle du réchauffement planétaire, à la base, c’est de cela dont il est question : de la température annuelle moyenne du globe — tourne autour de 5,8 à 6,8 degrés Celsius, selon la source consultée. À l’heure actuelle, pour obtenir un moyenne annuelle de 4° supérieure à celle de la métropole, il faut descendre jusqu’à des endroits comme Hartford et Boston. Tout de même…

Certes, il neige là-bas en hiver. En janvier et en février, ça «gèle» pratiquement à toutes les nuits et par d’assez bonnes marges, avec des minimums moyens dans les –5 à –8° C. Il leur arrive d’avoir de vraies bonnes tempêtes, ne vous en faites pas avec ça, et même, à l’occasion, de connaître des épisodes de «grand froid» — autour de –15 à –20° une ou deux fois par hiver, si je me souviens bien de l’année où j’ai étudié au Connecticut. Mais le jour, Messieurs-Dames, le jour… Le maximum moyen à Hartford et Boston en janvier et février oscille entre +2 et +3,5° C.

Assurez-vous de bien lire le signe «plus», hein, parce que c’est ici, il me semble, que l’on prend toute la mesure de l’ampleur du changement qui s’en vient. Figurez-vous des mois de janvier-février à Montréal où, un peu plus d’un jour sur deux, le mercure passe au-dessus du point de congélation et le couvert neigeux se met à fondre. Dans ce climat-là, il en reste, de la neige au sol, mais pas mal moins. Cela signifie aussi, par exemple, que des patinoires extérieures actuelles de la région de Montréal devront fermer ou investir dans des systèmes de réfrigération artificielle. Le crues printanières seront vraisemblablement pas mal plus faibles, au grand dam des canoteurs et des kayakistes. Et ainsi de suite.

Ajoutez à cela que le climat de Boston, c’est le climat des Bruins, bon sang, alors je me demande bien comment un être humain capable d’un minimum de discernement moral en voudrait…

Dans la Ville de Québec, la température moyenne est de 4,2° C. Pour y ajouter 4 degrés, il faut descendre jusqu’à Portland, dans le sud du Maine. Température maximale moyenne en février : + 1,4° C…

Tout cela, je le répète et je le souligne à grand trait, demeure essentiellement un exercice de spéculation. Si la moyenne du globe se réchauffe, la distribution de cette chaleur change elle aussi ce qui peut amoindrir (ou empirer) le changement dans le sud du Québec, où des facteurs locaux peuvent aussi jouer. Mais cela illustre et démontre très bien, il me semble, qu’on ne parle pas simplement de la différence entre –22 et –18 la nuit en février. Un réchauffement climatique de 4°, c’est un changement beaucoup plus fondamental que ça.

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Mercredi 9 décembre 2015 | Mise en ligne à 11h12 | Commenter Commentaires (45)

Petite histoire d’un gros 2 degrés

816644-environnementalistes-estiment-objectif-2020-soitFallait bien tracer une ligne quelque part. Entre un réchauffement faible aux conséquences bénignes et un réchauffement «trop fort» entraînant des suites catastrophiques, il existe une infinité de nuances de gris. Et comme tous les autres dégradés, celui-là ne s’accommode pas particulièrement bien des petites lignes rouges, des seuils, des démarcations arbitraires. Mais d’un point de vue politique, si l’on voulait agir pour limiter le réchauffement, il fallait se donner des objectifs — donc tracer une ligne.

Ce qui nous a donné la désormais célèbre et (presque) unanime cible de 2° C, que l’on trouve un peu partout dans les documents du GIEC et dans pratiquement tous les plans nationaux de réduction des gaz à effet de serre. Tous des textes rédigés, au moins en bonne partie, par des scientifiques, remarquez. Mais cela n’en demeure pas moins une cible d’abord et avant tout politique, un compromis officialisé en 2009 dans l’accord de Copenhague entre ce que dit la science et ce que les décideurs jugeaient alors possible de faire, notent le climatologue suisse Reto Knutti et trois de ses collègues dans une «critique scientifique» très éclairante publiée mardi dans Nature Geoscience. Malheureusement, l’article original n’est pas en libre accès, mais on peut en lire un compte-rendu en anglais ici.

Essentiellement, les auteurs y défendent trois points :

1) Dans la mesure où il n’existe aucune manière objective de déterminer si les risques découlant du réchauffement deviennent «trop grands» (qu’est-ce que cela veut dire, d’ailleurs ?) à partir de 1,5° C, de 2° C ou de 3° C, ce seuil n’a pas vraiment de fondement scientifique. Il y a très certainement des risques qui viennent avec les changements climatiques, et très certainement des niveaux de réchauffement qui chambouleraient complètement les écosystèmes et les sociétés humaines. Mais la valeur de 2°C est arbitraire.

2) En outre, elle sursimplifie des phénomènes extrêmement complexes. Le réchauffement, en effet, ne survient pas partout au même rythme et ses conséquences, en plus d’être diverses, seront très inégalement réparties — l’élévation du niveau de la mer, par exemple, n’aura pas les mêmes effets à Québec que, mettons, à Val-d’Or.

joy-selak-chartEt puis, les impacts ne suivent pas tous le réchauffement de manière linéaire. Certains le font : on s’attend par exemple à ce que les précipitations augmentent grosso modo de 1,5 % par degré de réchauffement. Parlez-moi de ça, vous : simple et facile. Mais d’autres bouleversements n’emprunteront absolument pas ce genre de trajectoire. Ainsi, les événements extrêmes définis par un centile — le 1 % de journées les plus chaudes, par exemple — vont se multiplier bien au-delà de ce que le seuil des 2° C peut laisser entrevoir aux yeux des profanes. On me corrigera si je me trompe, mais de ce que j’en comprends, cela vient du fait que les températures (entre autres événements météo) sont distribuées sur une «courbe normale», ou une «courbe en forme de cloche» — voir ci-contre. Les températures les plus fréquentes sont regroupées autour de la moyenne, puis les fréquences diminuent très rapidement à mesure qu’on s’éloigne du centre jusqu’à ce que, vers les extrêmes, la courbe redeviennent graduellement plus horizontale. Dans cette partie de la courbe, un faible réchauffement (0,2 °C, par exemple) ne changerait pas grand-chose, mais le réchauffement anticipé nous amènera dans la partie abrupte de la courbe, si bien que le 1 % de journées les plus chaudes actuellement surviendra 6 fois plus souvent avec une élévation des températures de 1° C, et 20 fois plus souvent si l’on atteint 2° C.

Cela illustre bien à quel point tout ramener à un seul chiffres, comme on a souvent tendance à le faire — mea maxima culpa — revient à tourner les coins très ronds. Et cela montre bien, aussi, pourquoi l’idée d’un réchauffement de 2° C peut apparaître à M. et Mme Tout-le-Monde beaucoup plus inoffensive qu’elle ne l’est réellement.

3) Malgré tous ces défauts, disent cependant M. Knutti et ses collègues, une cible portant sur la température demeure la meilleure (ou la moins pire) des solutions. Se fixer des objectifs de concentrations de GES dans l’atmosphère, comme le propose par exemple le mouvement 350.org (pour «350 ppm de CO2 dans l’air») ne serait pas mieux : si l’on mesure très bien ces concentrations, leur effet réchauffant final dépend de plusieurs boucles de rétroaction qui ne sont pas encore parfaitement comprises. Mesurer les changements en termes de quantité totale d’énergie dans le système climatique terrestre serait sans doute la manière de procéder la plus conforme à la physique moderne, mais 90 % de cette énergie finit dans les océans, où elle n’est pas encore très bien mesurée. Le relai de cette énergie de la surface jusqu’aux grandes profondeurs peut en outre prendre plusieurs siècles.

Bref, mieux vaut vivre avec les défauts de ce seuil de 2° C — et mieux vaut, par dessus tout, être conscient de ses limites.

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Mercredi 2 décembre 2015 | Mise en ligne à 13h33 | Commenter Commentaires (48)

Le limbo du 2°C : ce que ça va prendre pour passer sous la barre

(Photo : Dominique Paget, AFP)

(Photo : Dominique Paget, AFP)

Il n’y paraît franchement rien dans le titre, mais c’est une lecture très, très éclairante que celle des Trajectoires de décarbonisation profonde. Ce sont des documents qui datent de l’an dernier, mais dont bien peu de médias ont parlé, et ils ont été faits spécifiquement pour la conférence de Paris qui se tient ces jours-ci, dans le but de répondre à une seule (mais combien grande) question : si l’on veut limiter le réchauffement planétaire à 2°C d’ici 2100, qu’est-ce que cela signifie, aussi concrètement que possible, en termes de gestes à poser pour les gouvernements, les industries et la population ?

Comme l’explique ce compte-rendu du New York Times, 16 équipes d’analystes dans autant de pays (représentant 70 % des émissions de GES de la planète) ont planché sur des scénarios en partant des calculs du Groupe intergouvernemental d’experts sur le climat au sujet de le «budget de GES» de l’humanité, soit les quantités de gaz à effet de serre que nous pouvons encore rejeter dans l’atmosphère pour que le climat terrestre ne prenne pas plus de 2 °C — seuil sous lequel les conséquences devraient être gérables. De là, les analystes ont travaillé à rebours, identifiant combien chaque secteur de l’économie pouvait/devait couper pour atteindre cette cible, tout en suivant une série de règles communes — ils ont tous présumé, essentiellement, que les pays développés n’adopteront pas un mode de vie plus frugal, que le Tiers Monde tentera d’améliorer le sien et consommera donc plus d’énergie, et qu’il n’y aura pas d’énergie miracle comme la fusion nucléaire qui arrivera sur le marché.

Il s’agit probablement du plan le plus détaillé jamais produit de l’effort que cela représente. Et «l’arithmétique est vraiment brutale», a commenté au NYT un des fondateurs du projet, l’économiste de l’Université Columbia Jeffrey. Les technologies disponibles présentement, bien qu’elles permettent de commencer le chantier tout de suite — ce qui n’est pas négligeable —, ne suffiront probablement à finir le travail. Il faudra donc continuer d’investir pour améliorer et réduire les coûts des véhicules électriques, de l’éolien/solaire, etc.

Pour ne fonctionner qu’avec des énergies renouvelables en 2050, a calculé récemment le chercheur en ingénierie de l’Université Stanford Marc Z. Jacobson, un pays comme les États-Unis devrait construire pas moins de 450 000 éoliennes (entre autres) d’ici le milieu du siècle, dont le tiers serait au large.

Pour le Canada, dont le rapport spécifique est disponible ici (pdf), cela impliquerait (impliquera ?) plusieurs réformes très profondes, incluant :

- une refonte rapide du code du bâtiment pour que dès 2025, toutes les nouvelles résidences (et éventuellement celles qui existent déjà) aient une consommation énergétique nette de zéro (isolation dernier cri, chauffe-eau solaires, panneaux solaires, géothermie, etc) ;

- des véhicules légers qui roulent tous à l’électricité/biogaz/hydrogène dès le début des années 2030 ;

- un système de plafonnement/échanges des GES pour l’industrie lourde qui la forcerait à réduire ses émissions de 25 % sous les niveaux de 2005 dès 2020, et de 90 % d’ici 2050 — les auteurs du rapport comptent apparemment en bonne partie sur les technologies de capture du carbone, notamment pour freiner les émissions des sables bitumineux, mais disons que c’est assez mal barré de ce côté-là ;

- pour le reste de l’économie, une système de plafonnement et d’échange ou une taxe sur le carbone qui en fixerait le prix à 50 $CAN la tonne dès 2020 (le prix moyen du dernier encan Québec-Californie tournait autour de 18 $), puis le rehausserait de 10 $ par année.

Même en faisant tout cela, il resterait encore des émissions de GES au Canada en 2050. Certains procédés industriels qui demandent de chauffer de grandes quantités de matière à de très hautes températures, dans la fabrication de béton ou d’acier, notent les auteurs du rapport canadien. En outre, ils présument (sans doute sagement) que les transports lourds, comme le train, les paquebots et les avions continueront de fonctionner à l’essence en 2050.

Bref, c’est essentiellement le même message que celui qu’Alain Bourque, climatologue et directeur du consortium scientifique sur les changements climatiques Ouranos, m’a dit dans ce papier : il est encore «mathématiquement possible» d’atteindre la cible de 2°C, mais l’ampleur du défi est tel que l’on comprend aisément le scepticisme ambiant. Et si on la manque, il faudra apparemment attacher nos tuques chapeaux de paille avec de la broche.

J’imagine que c’est ce qui se passe quand on attend trop longtemps avant d’agir…

P.S. J’oubliais… Voici ce que dit le rapport au sujet de l’impact anticipé que des mesures aussi drastiques pourraient avoir sur l’économie canadienne : «(Dans nos modélisations), les conséquences varient d’une province à l’autre. L’économie de l’Alberta est réduite de façon substantielle par la décarbonisation à cause de ses effets évidents sur l’industrie des combustibles fossiles, mais croîtrait quand même de 20 à 70 % d’ici 2050 (ndlr : les modèles du rapport testent quatre scénarios de prix du pétrole, de 40 à 114 $ le baril). Nos résultats indiquent que le cours du pétrole a une plus grande influence sur l’économie du Canada que la décarbonisation elle-même. L’économie du Québec bénéficie de la décarbonisation à cause de son hydroélectricité abondante et à faible prix, et profite en même temps des bas coûts de transport associés au scénario où le baril de pétrole est bas.»

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