Émission de dioxyde de carbone
Titre correct : « Émissions de CO2 ».
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Émissions mondiale de CO2 en Gt et augmentation de l'accroissement des émissions de CO2 en pourcentage par an et diminution de l'accroissement de la population mondiale (1971 à 2007)
Les rejets de dioxyde de carbone ont deux origines, naturelle et anthropique, la seconde étant régulière et en forte croissance depuis quelques décennies (voir IPCC). Le taux actuel moyen de l'air en ppm oscille autour de 0,038 % avec quelques variations jour-nuit, saisonnières (pour partie anthropique) et des pics de pollution[1].
Les rejets mondiaux annuels anthropiques augmentent chaque année, en 2007 les émissions de CO2 sont 2,0 fois plus importantes qu'en 1971 [2]. Entre 1990 avec 20,878 Gt/an de CO2 émis et 2005 (26,402) soit + 1,7 % par an durant cette période.
Les rejets mondiaux en 2007 suite à la déforestation sont d'environ 6 Gt de CO2. Le total des émissions de CO2 dans l'atmosphère est donc de 35 Gt de CO2. La terre absorbe environ 11 Gt de CO2 en 2007. On retrouve un supplément dans l'atmosphère de 24 Gt en 2007.
La combustion d'un litre d'essence génère 2,3 kg de CO2[3] et celle d'un litre de gazole libère 2,6 kg de CO2.
Malgré le protocole de Kyoto, les émissions de gaz à effet de serre augmentent encore[4]. On assiste à une augmentation de 40 % de la vitesse de croissance du CO2 dans l'atmosphère, de 1970 à 2000 on a + 1,5 ppm / an tandis qu'entre 2000 et 2007 elle est de + 2,1 ppm / an [5]. En 2008, les pays les «moins développés» comptent pour plus de 50% des émissions mondiales, mais pour partie en produisant des produits pour les pays riches. – Bien qu'abritant 80% de la population mondiale, ils n’ont contribué qu’à 20% des émissions depuis 1751 à 2007. Le taux de CO2 dans l’air est passé de 280 à 383 ppm durant cette même période.
Selon l'Agence internationale de l'énergie, les émissions de CO2 augmenteront de 130% d'ici 2050 [6]. L'investissement nécessaire pour réduire de moitié les émissions et développer une « révolution internationale des technologies énergétiques » se monte à 45 000 milliards de dollars d'ici 2050.
Émissions de CO2
Types d'émission
On distingue :
- Les émissions anthropiques ; ce sont les chauffages, véhicules, unités d'incinération et différents types de combustion ou fermentation. Les moteurs et unités de combustion normaux émettent des effluents gazeux (cheminées, pots d'échappement, réacteurs d'avions..) contenant en moyenne 20 % de CO2, lequel se dilue rapidement dans l'air, sauf dans certaines zones confinées (garage...). Ce CO2 pourrait par ailleurs agir sur la santé et l'environnement en synergie avec d'autres polluants (NOx et certaines micro et nanoparticules notamment). A ceci il faut ajouter l'expiration de plus de six milliards d'habitants, qui correspond en fait à un très faible pourcentage du total.
- Les émissions naturelles, qui sont d'origine volcanique, liée aux incendies de forêts, ou plus largement à la respiration animale et végétale et à celle des organismes du sol (fonge, bactéries, protozoaires..). Ce CO2 représente la plus grande part, et il ne pose normalement pas de problème majeur de toxicité, hormis dans quelques cas très particuliers (accumulation de poche de CO2 dans des creux, par exemple lors d'émissions brutales de CO2 d'origine géologique, issus d'un dégazage brutal de gaz piégé sous les sédiments de fonds de lacs africains ; dans ce cas des centaines de milliers d'animaux et des centaines d'humains peuvent mourir asphyxiés dans les vallées périphériques).
Selon un rapport de la SNCF présenté en septembre 2007, les émissions de CO2 en France, dont les transports sont responsables, sont dus à 52 % aux automobiles, à 25,2 % aux poids lourds, à 2,7 % aux avions et à 0,5 % aux trains. Sa présidente, Anne-Marie Idrac, propose de faire financer les réseaux ferrés par de nouvelles taxes sur les autoroutes non-payantes et les voies rapides (10 cts d'euros au kilomètre), une augmentation de 25 % des péages des autoroutes pour le franchissement des Pyrénées et des Alpes, et par l'instauration d'une taxe européenne sur le kérosène utilisé par les avions.
Toxicologie, écotoxicologie
Outre le fait que les émissions de CO2 s'accompagnent généralement d'émissions de suies, de fumées, de métaux lourds et d'autres polluants ayant des effets sur la plupart des organismes vivants, les nanoparticules ont des effets encore très mal étudiés, mais qui semblent pouvoir être non négligeables.
Chez l'animal à sang chaud : Le CO2, à la différence du monoxyde de carbone, n'est pas un toxique à faible dose, mais il tue par asphyxie à partir d'un certain seuil et d'une certaine durée d'exposition. Ses propriétés chimiques le rendent capable de rapidement traverser de nombreux types de membranes biologiques (il est environ 20 fois plus soluble dans les liquides biologiques de l’organisme humain que l’oxygène). C'est pourquoi il produit de rapides effets sur le système nerveux central.
Chez l'homme : le CO2 est un toxique à des doses relativement faibles et pour des temps d'exposition de quelques minutes seulement[7],[8],[9]. 1000 ppm (0,1 %) est la valeur maximale admise pour le dimensionnement des systèmes de conditionnement de l’air, à l’intérieur des bâtiments et maisons d’habitation.
- à partir de 0,1 %, (1000 ppm), le CO2 devient un des facteur d'asthme ou du syndrome des bâtiments.
- Au dessus de 0,5 % (5000 ppm), la valeur maximale d’exposition professionnelle retenue dans la plupart des pays, et la valeur maximale admise pour le dimensionnement des appareillages d'air conditionné dans les avions sont dépassées.
- trois fois ce taux (1,5 %, ou 15000 ppm) est la valeur maximale d’exposition professionnelle sur une durée maximale de 10 minutes.
- Au delà de 4 % de CO2 dans l'air (40000 ppm) le seuil des effets irréversibles sur la santé est atteint (c'est le seuil qui justifie une évacuation immédiate de locaux). A partir de 10 % et d'une exposition dépassant 10 minutes, sans une action médicale de réanimation, c'est la mort.
Notre système respiratoire et circulatoire est très sensible au CO2 : Une augmentation minime de la concentration en CO2 de l'air inspiré accélère quasi-immédiatement le débit respiratoire qui est normalement de 7 litres/minute (sous 0,03 % de CO2 dans l'air inspiré), et qui passe à 26 litres/minute (pour 5 % de CO2 dans l'air inspiré).
Chez le végétal : à faible dose, le CO2 favorise dans un premier temps la croissance, mais des expériences en serre et dans un environnement naturel enrichi en CO2 ont montré que ceci n'était valable que jusqu'à un certain seuil, au delà duquel la croissance restait stable ou au contraire diminuait. Ce seuil varie selon les espèces végétales considérées. On ignore de même si cet effet est durable. Après quelques années, des phénomènes d'acidification environnementale pourraient éventuellement agir en sens inverse.
Les écologues et les spécialistes de la chimie de l'atmosphère ont confirmé dans les années 1990 que l'excès de dioxyde de carbone (CO2) était une forme de pollution. Le CO2 répond à deux définitions officielles du polluant (altéragène chimique[10]) et du polluant de l'air (substance introduite directement ou indirectement par l’homme dans l’air ambiant et susceptible d’avoir des effets nocifs sur la santé humaine et l’environnement dans son ensemble [11]).
Le CO2 est un gaz à effet de serre, qui augmente l'effet de serre et donc agit dans le processus de réchauffement climatique. Il contribue aux phénomènes de pluies acides et d'Acidification de l’océan.
Sources anthropiques et effet de serre
Les moyens de transport utilisant des hydrocarbures (voitures, camions, avions, fret, navires) forment une source importante [12] d'émission de CO2. Les feux de forêt en sont la principale source naturelle.
De fait l'effet des activités humaines sur le réchauffement climatique général de notre planète commence à être bien connu grâce à de nombreuses études, mais son impact sur l'acidification des milieux marins l'est beaucoup moins car cela ne fait que quelques années que les chercheurs s'y intéressent.
Selon le New York Times, « La Chine va supplanter les États-Unis en tant que premier émetteur de CO2 d’ici à 2009 »[13], notamment à cause de la multiplication des centrales électriques fonctionnant avec du charbon.
Cependant elle est aussi le pays le plus peuplé du monde et son taux d'émission de CO2 par habitant est loin derrière celui des États-Unis, du Canada, de l'Australie, du Pays-Bas ainsi que de la Russie et de l'Allemagne.
Conséquences des rejets dans le milieu marin
L'ensemble des océans absorberait un tiers des émissions humaines de CO2. Sont ainsi passés dans le milieu marin 9 milliards de tonnes de CO2 en 2004, et depuis le début de l'ère industrielle, un total de 120 milliards de tonnes de CO2 issues de la combustion des carburants fossiles.
L'apport massif de CO2 dans les océans entraîne une diminution du pH des eaux les rendant plus acides, diminuant la concentration en carbonate, et affectant l'écosystème marin car c'est l'un des composants essentiels dans la fabrication du carbonate de calcium utilisé par les crustacés et les mollusques pour fabriquer leur exosquelette calcaire. Cette diminution pourrait selon divers spécialistes varier de 5 à 50% d'ici la fin du XXIe siècle.
Le pH moyen est passé de 8,2 unités au début de l'ère industrielle à 8,1 unités aujourd'hui ce qui correspond sur une échelle logarithmique à une hausse de l'acidité de 26%. Une diminution supplémentaire de 0,5 unité correspondrait à un doublement de l'acidité.
L'acidification des mers a un effet immédiat sur diverses espèces. Pour les coraux, c'est le blanchiment lié à une diminution de la calcification, mais c'est aussi dans l'océan Atlantique Nord l'explosion des cocolithophores sous l'effet de la lumière au printemps du fait d'une pression plus élevée en CO2. Plus grave, l'acidification a un effet plus important en eaux froides que dans les mers chaudes; dans la situation la plus pessimiste, d'ici la fin du siècle la calcification pourrait devenir impossible dans l'océan Austral et sur les côtes de l'Antarctique, rendant impossible la fabrication de l'aragonite, une forme de calcaire que l'on trouve dans la coquille des ptéropodes, or ceux-ci constituent la base de l'alimentation du zooplancton, lui-même base de l'alimentation de nombreux poissons et mammifères marins.
Une des conséquences du réchauffement climatique pourrait être l'arrêt (ou le ralentissement) de la circulation des océans. Si les courants océaniques s'arrêtent, les couches d'eau superficielles vont se saturer en CO2 et ne vont plus en capter comme aujourd'hui. Pire : la quantité de CO2 que peut absorber un litre d'eau diminue à mesure que l'eau se réchauffe. Ainsi, du CO2 pourrait être relâché si les océans ne circulent plus comme aujourd'hui. Cependant, l'hypothèse d'un arrêt de certains courants marins est considérée comme "très improbable" dans le rapport 2007 des experts du GIEC
Rejets par pays
États-Unis
Plusieurs facteurs expliquent l'importance des rejets de CO2 des États-Unis :
- Le pays est immense : troisième pays du monde par la superficie, les États-Unis sont grands comme le continent européen. Cela entraîne une consommation d'énergie importante par les transports. Les transports quotidiens de passager se fondent sur l'automobile ; le train est réservé aux marchandises. L'étalement urbain entraîne également une surconsommation de carburant.
- Le pays est très peuplé (le troisième du monde derrière la Chine et l'Inde) et dispose d'un haut niveau de vie.
- Des climats difficiles : en hiver, le nord-est connaît une baisse importante des températures ; en été, c'est la canicule qui touche cette région. Les déserts de l'ouest sont relativement peuplés (agglomérations de Phoenix, Las Vegas, …). Les Américains utilisent la climatisation qui accroît la dépense d'énergie. Que l'hiver soit moins rigoureux, et la production de gaz à effet de serre diminue comme on a pu le constater pour l'hiver 2006 : selon l'Agence d’information sur l’énergie, les rejets de CO2 américains ont chuté de 1,3% en 2006[14].
- La première puissance économique du monde : le pays produit près d'un quart de toutes les richesses de la planète.
Chine
Le développement industriel et urbain rapide de la Chine provoque une augmentation de la pollution atmosphérique, en particulier dans les grandes agglomérations du pays. La Chine émet plus de CO2 (6,2 Gt) que les États-Unis depuis 2006 (5,8 Gt).[15].
- Cette forte augmentation est liée à environ 1 350 000 000 d'habitants, soit quatre fois plus que les États-Unis d'Amérique. Elle devrait être aussi le premier exportateur mondial d'ici 2010. La Chine est parfois considérée comme "l'usine du monde".
- Son niveau de vie s'améliore de plus en plus à une vitesse supérieure à celle des États-Unis et des autres pays du monde.
La Chine est aussi un pays en voie de développement. Elle estime (parmi d'autres pays) que ce sont les pays développés qui doivent agir en priorité car ils ont une responsabilité historique sur l'augmentation actuelle des concentrations de gaz à effet de serre (voir Protocole de Kyōto)
Allemagne
Le pays a libéré en 2007 3% des émissions mondiales de CO2.
En juin 2008, l'Allemagne adopte le second volet de son plan climat, un vaste programme visant à réduire de 40% ses émissions de CO2 en 2020 par rapport à celles de 1990. Cette série de mesures, essentiellement axée sur l'économie d'énergie, fait suite à une première série en faveur des énergies renouvelables. Parmi les mesures décidées :
- Augmentation de la taxe autoroutière poids lourds de 13,5 à 16,2 centimes par kilomètre, mais jusqu'à 28 centimes pour les plus polluants.
- Extension du réseau de distribution de l'énergie électrique d'origine éolienne produite sur le bord de la mer du Nord et Baltique.
- Modification des normes de construction des nouvelles constructions dans le but de baisser leur consommation d'énergie de 30%.
- Encouragement de la mise en place de compteurs de courant dits « intelligents » pour permettre de mieux évaluer la consommation énergétique privée.
La réforme de la vignette automobile est repoussée à 2010. En fait, selon le gouvernement, la barre des 20% a été franchie l'année dernière, mais le plan présenté dans l'état actuel permettra une baisse de 35 %.
Politiques de contrôle des émissions
Surveillance des émissions
Plusieurs pays (É.-U. notamment) surveillent leur taux de CO2. C'est rarement le cas en Europe. Le taux de CO2, comme celui du dioxygène ne sont pas mesurés par les réseaux d'alerte et de mesure, dont les capteurs sont par ailleurs généralement placés en hauteur pour échapper au vandalisme. En France, la loi sur l’air de 1996 n'a pas prévu la surveillance des niveaux de dioxyde de carbone. Quelques mesures ponctuelles sont faites (Paris, Bordeaux et Arcachon où des pics importants de pollution par le CO2 ont été mesurés en 2004) (source : voir liens externes).
Protocole de Kyōto
En 1999, le Protocole de Kyōto aujourd'hui signé par une majorité de pays a établi un calendrier de réduction des émissions de ce gaz.
Depuis le , la France s'est, à la suite d'autres pays, dotée d'une place d'échanges de permis d'émission de gaz à effet de serre.
Neutralité carbone
Le 21 février 2008, cinq pays — Costa Rica, Islande, Monaco, Norvège et Nouvelle-Zélande — se sont engagés à orienter leur économie vers une neutralité carbone en réduisant fortement leurs rejets de CO2.[16].
Le Costa Rica est à l'origine de cette initiative, reprise par le Programme des Nations unies pour l'environnement. Les pays signataires s'engagent à devenir « climatiquement neutre » d'ici 2021.
Émission de CO2 par les véhicules
Le transport occupe une place importante dans la part des émissions de CO2. Aussi, en France, l'état a mis en place plusieurs mesure afin de pousser l'achat de véhicules moins polluants. Déjà, dès 1998, la formule de calcul de la puissance fiscale d'un véhicule avait été modifiée afin de prendre en compte les émissions de CO2. Actuellement, une surtaxe CO2 sur les véhicules d'occasion et un bonus/malus écologique à l'achat de véhicules neufs sont en place.
Surtaxe CO2 pour les véhicules polluants
Cette taxe s'applique à tous les véhicules particuliers (genre VP) mis en circulation depuis le 1er juin 2004. Début 2008, il convient de noter que l'éco-pastille se substitue à la taxe CO2 à l’immatriculation (qui reste toutefois en vigueur pour les véhicules d’occasion).
Pour les voitures particulières faisant l’objet d’une réception communautaire, c'est-à-dire des véhicules homologués suivant une procédure notifiée dans la Directive Européenne 70/156/CEE, le propriétaire du véhicule devra s’acquitter d’une majoration de 2€ par gramme de CO2 rejeté si son véhicule émet entre 200 et 250grs de CO2 par kilomètre et de 4€ par gramme au-delà.
Bonus/Malus écologique CO2
Cette mesure vise à encourager l’achat de véhicules émettant moins de CO2. Elle se base sur la nouvelle étiquette énergie classifiant les véhicules suivant leurs émissions de CO2/Km. En clair, les voitures consommant le moins, étiquetées A et B (moins de 120 g/km) auraient un “bonus”. Les voitures étiquetées C (121 à 140 g/km) seraient “neutres” (ni bonus, ni malus). Ainsi, à partir du 1er janvier 2008, l'achat d'une voiture neuve trop gourmande en carburant entraînera une taxe de 200 à 2.600 euros selon le niveau de CO2 émis. Il est à noter que les seuils choisis ont été relevés, ainsi le bonus est recevable jusqu'à 130 g/km et le malus n'arrive qu'à partir de 160g /km. A l'inverse, les acheteurs de voitures peu polluantes bénéficieront d'un bonus allant de 200 à 1.000 euros qui pourra être cumulé avec une "prime à la casse" de 300 euros.
Étiquette énergie
La France s'est dotée début mai 2006 du système de l'étiquette énergie pour classer les véhicules neufs à la vente selon leurs émissions de CO2. L’objectif est d’orienter prioritairement les consommateurs vers les véhicules les moins polluants et de supprimer progressivement, faute de demande, les véhicules les plus émetteurs. Cette mesure est donc complémentaire à la taxe sur les émissions de CO2.
Pneumatiques verts
En roulant, un pneu même bien gonflé se déforme et s'échauffe, ce qui engendre une dissipation d'énergie. Entre 40 et 80 km/h, cette résistance serait responsable d'environ 30% de la consommation. Cette résistance était de 12 à 15 g/tonne dans les années 1990, de 6 à 7 g/tonne en 2008 et devra descendre à moins de 4,5 g/tonne avant 2012.
Les grands manufacturiers se sont engagés dans des programmes de recherche pour réduire cette résistance, sans entamer le potentiel d'adhérence du pneu surtout en cas de pluie, ce qui était le cas des premiers pneus verts dans les années 1990. L'objectif des manufacturiers est que les pneumatiques contribuent pour 7 g dans le seuil des 120 g/km de réductions des émissions de CO2 fixé par la Commission européenne pour 2012. Les recherches portent sur l'introduction de nouvelles silices dans la gomme (Michelin), sur l'utilisation de nouveaux matériaux d'origine végétale sous forme de nanoparticules (Goodyear).
Grenelle de l'environnement
Initié en France, le Grenelle de l'environnement, a comme premier objectif que « tous les grands projets publics seront arbitrés en intégrant leur coût pour le climat, leur "coût en carbone" » afin de mieux prendre en compte la lutte contre le réchauffement climatique dans les décisions d'investissements et d'adresser un signal à moyen terme à l'ensemble des acteurs publics ou privés dans leur stratégie d'urbanisme, d'aménagement du territoire, de transport et d'énergie.
Le Centre d'analyse stratégique a été chargé de calculer « la valeur tutélaire du carbone ». En 2001, l'économiste Marcel Boiteux avait fixé à 27 euros le prix de la tonne de CO2 et le voyait évoluer au même rythme que l'inflation, soit 58 euros à l'horizon 2030. En 2008, les modèles de calcul s'étant affinés et les objectifs de réductions s'étant durcis, la valeur d'une tonne de CO2 a été estimée à 32 euros pour 2010, 56 euros pour 2020, 100 euros pour 2030 et 200 euros pour 2050.
Controverses
Les rejets de CO2 d'origines naturels sont par ordres décroissants, les volcans, le relâchement océanique dû à leur réchauffement et les feux de forêts.
Une faible minorité affirme avec des études à l'appui, que l'effet des activités humaines sur le réchauffement climatique général de notre planète commence prétendument à être connu grâce aux affirmations du GIEC basées sur un modèle mathématique.
Les affirmations de l'absorption de CO2 ne sont pas vérifiées[réf. nécessaire] pour deux raisons. Le CO2 étant moins soluble dans l'eau chaude et la masse des océans se réchauffant ceux ci auraient plutôt tendance à le relâcher. Puis la méthode de mesure du PH a peut-être changé entre le 19 e et le 21 e siècle[réf. nécessaire] invalidant alors l'affirmation de la diminution du PH entre le 19 e et le 21 e siècle.
Voir aussi
Liens internes
- Gaz à effet de serre
- Cycle du carbone
- Liste des pays par émissions de dioxyde de carbone
- écosystème
- Puits de carbone
- Norme européenne d'émission Euro
- Contenu CO2
- Emissions de CO2 des transports ferroviaires
Liens externes
- Un film éducatif sur les droits d'émission de CO2
- Carte-grise.org, estimez l'impact écologique de vos émissions de CO2
Notes et références
- (Voir lien externe en bas de page)
- http://www.notre-planete.info/geographie/climatologie_meteo/changement_2.php
- [http://www.econologie.com/equation-de-combustion-articles-638.html
- étude «Carbon budget 2007» publiée vendredi 26 septembre par l’organisme international Global carbon project
- http://contreinfo.info/article.php3?id_article=1970
- Prévision faite le , à la veille du G8 des ministres de l'énergie, réunis à Aomori au Japon.
- Intoxication par inhalation de dioxyde de carbone N°79TC74
- Fiche toxicologique du dioxyde de carbone (N°FT 238)
- [http://www.cdc.gov/niosh/rtecs/ff61a800.html The Registry of Toxic Effects of CO2
- C'et un des trois types d'altéragènes qui définissent le polluant pour le dictionnaire du vocabulaire normalisé de l'Environnement de l'AFNOR
- Directive 96/62/CE
- En 2004 et en France, le secteur des transports représente environ 27% des émissions de gaz à effet de serre dues à l'activité humaine [Source : CITEPA inventaire CCNUCC décembre 2005 (mise à jour 06/01/2006)]
- The New York Times, « Réchauffement. Les Chinois suivent le mauvais exemple américain », dans Courrier international n°840 du 07/12/2006, [lire en ligne]
- Philippe Gélie, « Bush bloque un accord sur le climat avant le G8 », dans Le Figaro du 28/05/2007, [lire en ligne]
- http://www.notre-planete.info/actualites/actu_1250_Chine_depasse_emissions_Co2_USA.php
- Le Figaro du 22 février 2008
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