Réduire les émissions du charbon, le meilleur scénario

La combustion des combustibles fossiles, en particulier le charbon, le pétrole et le gaz, est responsable d’environ 80% de l’augmentation des émissions de dioxyde de carbone depuis l’ère industrielle. Une étude menée par la Nasa préconise de concentrer les efforts sur une réduction des émissions issues du charbon. Une solution présentée comme la plus réaliste pour limiter la concentration du gaz à effet de serre dans l’atmosphère en-deçà des niveaux dangereux.

Une équipe de chercheurs de la Nasa a mis au point une série de scénarios qui envisagent différentes perspectives d’évolution de l’exploitation des ressources fossiles dans le monde. Il en ressort un scénario qualifié de réaliste, qui permettrait de limiter la présence de dioxyde de carbone sous les niveaux que les scientifiques considèrent comme dangereux pour le climat.

Déterminer quand et comment la production de pétrole aura atteint son niveau le plus élevé est une question depuis longtemps débattue. Il est donc difficile d’anticiper le niveau des émissions futures, et d’estimer avec précision l’impact de cette combustion sur le climat, préviennent les chercheurs.

Afin de mieux comprendre comment les émissions pourraient évoluer à l’avenir, Pushker Kharecha, de la Nasa et James Hansen, du Goddard Institute for Space Studies, ont examiné un éventail de scénarios de consommation des combustibles fossiles.

Cette recherche, publiée l’été dernier dans l’American Union’s Global Biogeochemical Cycles, montre que la hausse des émissions de CO2 imputables aux combustibles fossiles peut être contenue en-deçà des niveaux dangereux, pour autant que les émissions des centrales au charbon soient réduites à néant au niveau mondial, et ce, au cours des prochaines décennies.

"C’est le premier document de la littérature scientifique qui mêle explicitement les deux questions essentielles relatives à la fois à la production pétrolière mondiale de pétrole et à l’impact des hommes sur le chanement climatique" explique Karecha.

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L’étude s’appuie sur des recherches récentes, qui définissent un niveau de concentration du dioxyde de carbone dans l’atmosphère qu’il serait dangereux de dépasser. Ce seuil est de 450 parties par millions (ppm). Soit une concentration de 61% supérieur à celle de l’ère pré-industrielle, de 280 ppm, mais de seulement 17% supérieur au niveau actuel de 385 ppm.

Le deux scientifiques ont mis au point 5 scénarios qui englobent la période 1850-2100. Chacun de ces scénarios reflète une estimation différente du pic de production mondial de pétrole, dépendant de la taille des réserves, de leur valorisation et de la technologie.

Le premier scénario prend en compte une absence de restriction des émissions du combustibles fossiles et prolongent la tendance actuelle, avec une croissance annuelle des émissions de 2% , jusqu’à ce que la moitié de chaque gisement ait été récupéré. S’ensuit une baisse de 2% par an.

Dans ce scénario, la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère aura plus que doublé par rapport à l’ère pré-industrielle, dépasseant le seuil de 450 ppm en 2035. Même en prenant en compte une hypothèse basse des réserves en combustibles fossiles, le niveau fatidique est dépassé en 2050.

Le deuxième scénario considère une réduction des émissions en provenance du charbon, d’abord par les pays développés à partir de 2013, et dans les pays en développement une décennie plus tard. Les émissions des centrales à charbon seraient ainsi progressivement éliminées d’ici à 2050. Les trois autres scénarios reprennent cette hypothèse, mais en l’assortissant de différentes situations d’utilisation et de fourniture de pétrole. L’un des cas considère la possibilité d’un recul du pic de production de 21 ans, soit en 2037. Un autre examine les implications d’une surestimation des réserves, ou encore l’addition d’une taxe sur les émissions qui rendrait le pétrole trop coûteux à extraire. Le dernier scenario, enfin, remplace la notion de pic par un "plateau" s’étendant de 2020 à 2040.

Ces 4 scénarios conduisent à des niveaux de concentration de CO2 dépassant les 450 ppm à des dates différentes, mais tous ont vu leur niveau de concentration baisser sous ce niveau au plus tard autour de 2080. Deux des scénarios permettent de maintenir le niveau sous la barre des 450 ppm. 

A partir de chacune de ces hypothèses, l’équipe de chercheurs à utilisé un modèle mathématique, appelé Bern carbon cycle model, pour convertir les émissions de dioxyde de carbone de chaque scénario en concentration dans l’atmosphère.

Karecha commente les résultats obtenus : "Parce que le charbon est bien plus abondant que le pétrole et le gaz, la réduction des émissions du charbon est absolument essentielle pour éviter un changement climatique ‘dangereux’, avec une concentration de dioxyde de carbone qui excéderait les 450 ppm" .

"La stratégie de limitation que nous préconisons, une élimination progressive des émissions de CO2 à partir de la houille au cours des prochaines décennies, est réalisable compte tenu des technologies actuelles ou disponibles à court terme" conclut-il.

[crédit photo : Nasa – Image satellite de la concentration de CO2 atmosphérique en 2003. (Fortes concentrations en rouge). Image disponible en haute définition ici]