Les solutions au réchauffement climatique

Notre dossier sur le réchauffement climatique spécial révisions baccalauréat se termine avec cet article de soutien scolaire SVT en ligne sur les solutions au réchauffement climatique.

Pour mémoire vous pouvez relire ou découvrir nos articles de soutien scolaire SVT spécial bac concernant les causes du réchauffement climatique et ses conséquences. Comme les précédents, on se propose de traiter la question sous la forme d’un schéma bilan commenté en vidéo.

En réalité, on ne peut pas dire qu’il y ait des solutions au réchauffement car celui-ci est déjà engagé et ne peut être désormais stoppé. Rappelons qu’il est provoqué par une hausse du taux de CO2 atmosphérique liée aux activités humaines et qui accentue l’effet de serre de la planète. De nombreux facteurs permettent au réchauffement de s’auto-amplifier tel que la baisse de l’albédo, la plus faible dissolution du CO2 dans l’eau ou encore la fonte du pergélisol sibérien riche en CO2 et méthane (on parle dans ce cas d’une véritable « bombe climatique »). Ainsi, même si l’humanité disparaissait du jour au lendemain et que nos émissions de CO2 cessaient, la température augmenterait tout de même d’environ 1°C d’ici 2100 par rapport à 2000. Les accords de la COP21 l’an passé à Paris ont défini à +2°C la limite à ne pas dépasser mais par rapport à 1900 ! Par rapport à aujourd’hui, il ne resterait donc plus qu’une marge de +1.15°C pour réagir.

Le réchauffement étant inarrêtable, il faudra donc s’y adapter et tenter d’en limiter les effets. Alors comment ?

Le schéma ci-dessous explore les principales voies envisageables ; chaque voie principale est colorée différemment afin d ‘en faciliter la lecture. Comme le CO2 est responsable du réchauffement, deux pistes simples sont possibles : faire diminuer ce taux (mais comment ?) et éviter qu’il n’augmente en diminuant nos rejets.

Regardez ici notre vidéo sur les solutions au réchauffement climatique

• Retirer le CO2 atmosphérique :

C’est ce que font tous les jours les végétaux chlorophylliens grâce à la photosynthèse qui leur permet de capturer le CO2 de l’air et de l’utiliser pour produire leur propre matière organique grâce à l’énergie lumineuse. L’idée serait donc de diminuer la déforestation (ce qui ne serait pas un mal pour de nombreuses autres raisons telles que la sauvegarde de la biodiversité) et d’augmenter les surfaces forestières voire de les développer en villes : certains parlent de forêts urbaines.

Une résidence forestière en plein cœur de Turin

Les arbres ne sont pas les seuls à pratiquer la photosynthèse. Au niveau océanique, le phytoplancton (organismes unicellulaires photosynthétiques) est un bon absorbeur de CO2 qu’il utilise aussi pour construire ses tests (= « coquilles ») en calcite (de formule CaCO3) à l’origine de dépôts calcaires.

Le test calcaire d’un coccolithophoridés

Ainsi certains pensent fertiliser les océans notamment avec du fer afin d’augmenter l’activité de ce phytoplancton et de piéger sous la forme de CaCO3 le CO2 atmosphérique. Si l’idée paraît simple elle est loin d’être évidente à mettre en pratique : quelles sont les quantités de fertilisant à apporter pour que cela soit efficace mais pas trop (il ne faudrait pas non plus provoquer un refroidissement climatique !) ? Quels seront les effets de ces fertilisants sur le reste des écosystèmes marins ?

Enfin, d’autres pensent qu’il est possible de filtrer l’atmosphère afin d’en retirer le CO2 et de le transformer en carburants ou en engrais !

• Piéger le CO2 à la sortie des véhicules ou des usines

De nombreuses solutions techniques existent notamment pour les industries polluantes comme les centrales thermiques fonctionnant à base de charbon. Il s’agit ensuite d’injecter le CO2 sous forme liquide en profondeur dans les anciens réservoirs de pétrole par exemple. Ces solutions réalistes restent néanmoins onéreuses. Quant aux voitures, aucune solution technique ne semble exister pour l’heure !

Pour éviter les rejets, il faut surtout limiter le recours aux énergies fossiles (80% de nos ressources d’aujourd’hui) qui, de toute façon, viendront à manquer d’ici quelques décennies. Une autre très bonne raison de chercher des alternatives !

La première usine de captage du CO2 atmosphérique en Suisse, objectif : capturer l’équivalent des rejets de 200 véhicules sur une année.

• Diminuer nos besoins

C’est probablement la première chose à faire ! Économiser nos ressources. Aujourd’hui chaque individu consomme plus de 200 fois plus d’énergie qu’il y a 50 ans ! Sans oublier que nous sommes de plus en plus nombreux. Il s’agit donc de changer nos habitudes de l’échelle individuelle à celle de la société et d’un pays : mieux isoler nos bâtiments, développer les transports en communs, les transports par voies fluviale ou ferroviaire qui ne consomment que peu d’énergies fossiles au contraire des transports autoroutiers, consommer localement ce dont on a besoin afin d’éviter d’importer des marchandises depuis l’autre bout du monde : les consommateurs que nous sommes ont ici un rôle crucial à jouer !

• Faire appel aux énergies nucléaires !

Sujet sensible ! Mais force est de constater que ces ressources ne sont pas émettrices de CO2. Cependant les réacteurs à fission dont la France est particulièrement bien dotée présente de nombreux risques du fait de la radioactivité des combustibles et des déchets. Souvenons-nous de Tchernobyl !

Une autre technologie en cours de développement existe : les réacteurs à fusion. Ces derniers produisent de l’énergie thermique à partir de la fusion d’isotopes lourds de l’hydrogène et rejette de l’Hélium. Des gaz abondants et inoffensifs pour l’environnement. Le potentiel est énorme puisqu’un réacteur à fusion équivaudrait à une dizaine de réacteurs à fission. Un bel espoir pas encore au point puisqu’aucun matériau ne résiste à la chaleur dégagée par cette technologie (on utilise en effet des champs magnétiques afin de contenir l’énergie dégagée sous forme d’un plasma).

Le principe d’un réacteur à fusion (ITER).

• Développer et combiner les énergies renouvelables

Elles sont nombreuses, infinies, et souvent localement disponibles. Elles présentent certes des défauts mais peuvent et doivent être combinées pour assurer nos besoins.

La géothermie permet de récupérer l’énergie du sous sol soit pour de simples besoins de chauffage (applicables dans les grands bassins sédimentaires où des nappes phréatiques sont disponibles) soit pour produire de l’électricité (dans des régions volcaniques de préférence).

Le puits canadien est un bon exemple d’installation géothermique simple applicable en ruralité et non polluante :

VMC double flux avec puits canadien

Chaque année le Soleil nous envoie 3750 fois ce dont nous avons besoin !  Il existe de nombreuses façons d’essayer de récupérer cette énergie simplement en orientant bien sa maison et ses baies vitrées au sud (ou au nord si vous habitez en Australie !), en utilisant des panneaux thermiques pour chauffer l’eau sanitaire ou des panneaux photovoltaïques pour produire de l’électricité. Il s’agit malheureusement d’une énergie intermittente et peu abondante l’hiver. Mais dans certaines régions du monde, il s’agit d’une mine d’or venant du ciel comme le montre l’exemple de la centrale solaire d’Ouarzazate au Maroc :

centrale solaire d’Ouarzazate au Maroc

Une partie de la centrale solaire Noor 1 de 480 ha de miroirs, sa puissance équivaut à celle d’un petit réacteur nucléaire !

Imaginez un monde où le Maghreb, équipé de centaines de ces centrales, fourniraient du courant au sud de l’Europe ! Une manne financière certaine pour ces pays mais aussi pour l’Espagne, le Portugal où la Grèce : des régions souvent ensoleillées été comme hiver.

L’énergie éolienne est elle aussi disponible dans de nombreuses régions mais notons qu’il est plus avantageux de les installer au large (éoliennes off-shore) loin des yeux et des oreilles pour qui ne les apprécie pas, là où les vents sont forts et réguliers.

L’énergie hydroélectrique est la première ressource d’énergie renouvelable en France (la biomasse arrivant en second).  Les barrages hydro-électriques en sont la forme la plus courante. L’homme sait aussi utiliser les marées qui, si elle représente peu d’énergie, ont l’avantage d’être prévisibles et parfaitement quantifiées. Enfin, un autre espoir technologique prend la forme d’hydroliennes installées au fond des mers ou dans les fleuves. Le potentiel hydrolien européen est ainsi estimé à 14 réacteurs nucléaires !

Une hydrolienne maritime d’EDF. Pas une petite machine !

Une hydrolienne semi-immergée fluviatile expérimentale à Orléans : elle alimente une cinquantaine de foyers !

Enfin la biomasse ! Elle existe sous différentes formes : bois classique ou sous forme densifiée (pellets par exemple), biogaz issu de processus de méthanisation de déchets organiques le plus souvent agricoles, biocarburants permettant de diminuer le recours au pétrole.

Si ces ressources sont intéressantes (car elles rejettent du CO2 qui a été piégé par photosynthèse quelques mois ou années auparavant ; il ne s’agit donc pas du CO2 « fossile » s’ajoutant au CO2 « actuel »), elles restent délicates à exploiter car les ressources forestières exigent d’être correctement gérées pour se dire renouvelables (attention aux pellets ; cf illustration !), car la production de biocarburants peut se faire au dépens de la production de ressources alimentaires et au dépend des écosystèmes naturels.

Ces pellets sont des granulés de bois obtenus à partir de sciures.

Certaines entreprises importent du bois pour le réduire en sciures et reconstituer ces pellets : une voie peu écologique à éviter !

Il faut privilégier les fournisseurs qui fabriquent de pellets à partir de résidus de bois locaux.

Et voilà ! Cette liste de possibilité n’est pas exhaustive bien sûr (qui a dit taxe carbone ? voitures électriques ?).

Pour conclure, il faut comprendre qu’il est sans doute possible de limiter le réchauffement climatique si des choix politiques forts d’orientation énergétique sont faits mais aussi si chaque citoyen prend la décision de combiner les différentes ressources à sa disposition, à un échelon plus local.

La limitation du réchauffement climatique est donc un choix de société.

Dans le cadre de vos révisions bac, n’hésitez pas à poser des requêtes à votre professeur de soutien scolaire en ligne si vous souhaitez développer tel ou tel point de cet article.