Les crises environnementales : le changement climatique

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Dans cette série sur les crises environnementales, nous arrivons à la crise la plus notoire : le changement climatique.

C’est quoi l’effet de serre ?

Notre belle planète est réchauffée par le soleil. La Terre ainsi chauffée perd de sa chaleur, mais elle possède une atmosphère qui agit un peu comme un manteau et permet de ne pas tout perdre. C’est ce qu’on appelle l’effet de serre et cela permet à notre planète d’avoir une température moyenne à 15°C au lieu de -18°C sans.

Notre atmosphère est composée de nombreux gaz dont les principaux sont le diazote et le dioxygène. Mais ces derniers n’agissent pas pour l’effet de serre. Les gaz responsables de l’effet de serre sont :

la vapeur d’eau (H₂0)
le dioxyde de carbone (CO₂)
le méthane (CH₄)
l’ozone (O₃)
le protoxyde d’azote (N₂O)
les halocarbures (CFC, HCFC…)

Quel est le problème ?

Les activités humaines libèrent des gaz à effet de serre qui augmentent la capacité de notre atmosphère à conserver la chaleur de la Terre.

Pour la vapeur d’eau, pas de problème, les précipitations naturelles permettent de conserver un taux de vapeur d’eau stable au fil du temps. Par contre, les cycles sont beaucoup plus longs pour les autres gaz. Ces derniers s’accumulent alors dans l’atmosphère et contribuent à réchauffer notre planète.

Gaz	Pourcentage
Dioxyde de carbone	65%
Méthane	15%
Halocarbures	10%
Ozone	10%
Protoxyde d’azote	5%

Contribution au réchauffement climatique anthropique ( source )

Quelles sont les conséquences du dérèglement climatique ?

Océans

Les océans absorbent la plus grande partie de l’énergie supplémentaire provoquée par l’effet de serre additionnel (plus de 90%, source : 6e rapport du GIEC, groupe 1 , p90). La température des océans a déjà augmenté de 0.88°C (Source : 6e rapport du GIEC, groupe 1 , p316).

Augmentation du niveau de la mer

En se réchauffant, l’eau se dilate. Elle prend donc davantage de place et cela contribue à l’augmentation du niveau de la mer.

A cela s’ajoutent les fontes des glaciers et des calottes (Antarctique, Groenland…).

Au total, le niveau de l’océan a déjà augmenté de 20 cm et va continuer à augmenter (entre 1m et 2,5m en 2100 en fonction des hypothèses, source 6e rapport du GIEC, groupe 1 , p78)

La hausse du niveau de l’océan est très lente. Dans un scénario optimiste avec un réchauffement contenu à +1,5°C, le niveau de mer augmenterait de 3m en 2 000 ans et de 7m en 10 000 ans.

Cette augmentation du niveau de la mer provoquera la migration de nombreuses personnes.

Mise en danger de la vie océanique

La biodiversité marine est mise en danger par le réchauffement climatique. Cela affecte particulièrement les coraux qui sont sensibles à la température de l’eau. Avec une hausse de 2°C de la température de l’eau, on estime que 99% des récifs coralliens disparaîtront ( source ).

A cela s’ajoute également l’acidification provoquée également par les émissions de dioxyde de carbone. L’acidification des océans est particulièrement problématique pour les créatures à coquille ou à squelette calcaire comme certaines espèces de plancton qui sont à la base de la chaîne alimentaire. Leur disparition menace donc l’ensemble des espèces marines.

Augmentation des événements climatiques extrêmes

Canicules, sécheresse, incendies, cyclones, crues, submersions… Tous ces phénomènes se produisent avec d’autant plus de probabilité avec le dérèglement climatique.

Difficultés d’accès à l’eau douce

Le dérèglement climatique contribue à perturber le cycle de l’eau. L’assèchement des sols contribue à augmenter les effets de ruissellement qui empêche l’eau d’être stockée dans le sol pour partir se déverser dans nos cours d’eau où elle va rapidement atteindre la mer (et où elle va devenir inutilisable).

De même, la disparition des glaciers nous retire une source d’eau douce, notamment en été quand nous en avons le plus besoin (les glaciers fondent en été et nous alimentent en eau).

Pour plus d’information sur l’accès à l’eau douce, je vous invite à consulter l’article sur l’utilisation de l’eau.

Menace de la biodiversité terrestre

La biodiversité ont du mal à s’adapter au changement de leur écosystème (hausse de la température, perturbation du cycle de l’eau…).

Les animaux doivent migrer ou s’adapter sous peine de disparaître…

Diminution des rendements agricoles

Notre agriculture est grandement impactée par le dérèglement climatique :

pénurie d’eau douce
nouvelles températures inadaptées à la culture
exposition à des événements climatiques extrêmes
perte de la biodiversité (moins de pollinisateurs par exemple)

Source : 6e rapport du GIEC, groupe 2 , p46

D’où proviennent les gaz à effet de serre anthropiques ?

Dioxyde de carbone

Le dioxyde de carbone (appelé également gaz carbonique) provient principalement de la combustion des énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz). Nous avons également des émissions par certaines industries (fabrication de ciment) ainsi que la déforestation.

Méthane

Le méthane provient :

des flatulences des ruminants de nos élevages
du pourrissement de matière organique sans air (culture du riz, mise en place de barrages hydroélectrique, dépôts d’ordures…)
de fuites dans les exploitations de pétrole et gaz
de la déforestation

Halocarbures

Les halocarbures étaient originellement utilisés comme propulseurs dans les aérosols, mais depuis la prise de conscience du problème “du (trou dans la couche d’ozone)[/blog/2024/06/25/depletion-ozone-stratospherique]”, cette utilisation a été interdite ( Protocole de Montréal ).

Aujourd’hui, les halocarbures sont principalement utilisés comme des gaz réfrigérants. Leurs émissions proviennent donc de fuites. Certains procédés industriels comme la fabrication de certains composants pour nos terminaux numériques émettent également des halocarbures.

Protoxyde d’azote

Les émissions de protoxyde d’azote proviennent principalement de l’utilisation d’engrais pour l’agriculture.

Ozone

Les émissions d’ozone proviennent indirectement de la combustion des hydrocarbures.

Comment quantifie-t-on notre impact sur le changement climatique ?

Quantifier les impacts des différents gaz

Nous avons vu que différents gaz sont en jeu dans l’effet de serre additionnel. Ces derniers n’ont pas le même apport. Par exemple une molécule de méthane possède un potentiel de réchauffement bien plus important qu’une molécule de dioxyde de carbone (0,37 mWm^-2ppb^-1 contre 0,014 pour le CO₂). Par contre, la molécule de méthane est moins stable de l’atmosphère et disparaîtra rapidement (en une dizaine d’années), là où le dioxyde de carbone va rester plusieurs centaines d’années dans l’atmosphère.

Pour comparer les différents gaz, il a été décidé de comparer leur contribution à l’effet de serre sur une période de 100 ans. Comme le dioxyde de carbone est le principal acteur, tous les autres gaz sont comparés à lui. Pour quantifier la quantité de gaz on utilise leur masse. On quantifie donc l’impact sur le dérèglement climatique en kg C0₂ eq.

Gaz	kg C0₂ eq
Dioxyde de carbone	1
Méthane	25
Protoxyde d’azote	298
CF₄ (halocarbure)	7 390

Equivalence en potentiel de réchauffement climatique des différents gaz (source 4e rapport du GIEC groupe 1 , p212)

Il faut donc comprendre que l’émission d’un kilo de méthane a le même effet que l’émission de 25 kg de dioxyde de carbone.

Quantifier l’impact pour une entreprise

Pour quantifier leur impact environnemental, les entreprises sont invitées à faire un Bilan Carbone . Cette méthode permet de recenser l’ensemble des activités qui émettent des gaz à effet de serre sur l’ensemble de la chaîne de valeur.

Les émissions sont réparties sur trois périmètres (avec des exemples pour la SNCF):

Scope 1 : les émissions directes (par exemple, les émissions des trains fonctionnant au diesel)
Scope 2 : les émissions liées à l’électricité (par exemple, un TGV fonctionne à l’électricité et cette électricité a eu un impact carbone pour être produite)
Scope 3 : les emissions indirectes sur la chaine de valeur (par exemple, les déplacements domcile-travail des employés, ou encore les émissions de la fabrication des trains achetés à une autre entreprise…)

Quantifier l’impact pour un particulier

Pour les particuliers, il existe plusieurs simulateurs de votre empreinte carbone. Par exemple, je peux vous proposer celui de Nos gestes climat .

L’idée qui repose derrière est qu’on vous attribue l’empreinte carbone des produits et services que vous consommez (transport, alimentation, logement…). Par exemple, lorsque vous achetez un objet, on vous attribue l’empreinte carbone de la fabrication, à la promotion au transport de cet objet.

Où en sommes-nous ?

L’accord de Paris (2015)

Depuis 1850, nous avons émis près de 2 500 GtCO₂eq. Cela a conduit à un réchauffement moyen de 1,2°C de la planète (source 6e rapport du GIEC groupe 1 , p28).

Selon l’accord de Paris ( COP21 ), 195 nations se sont engagées à rester sous un réchauffement à 2°C. Ce réchauffement sera atteint avec 3500 GtCO₂eq. Cela signifie (modulo quelques simplificiations) qu’il nous reste 1 000 GtCO₂eq qu’on peut émettre.

Nous émettons aujourd’hui un peu plus de 40 GtCO₂eq par an (source 6e rapport du GIEC groupe 1 , p88). A ce rythme nous aurons donc franchi le seuil des +2°C en 25 ans.

L’empreinte carbone moyenne mondiale est de l’ordre de 6 tonnes CO₂eq par habitant.e.

La situation en France

En France, nous sommes plutôt autour de 10 tonnes CO₂eq d’après cette étude de Carbone 4 .

Les habitants en France émettent près de 10 t CO2 eq par an. Ce provient pour un quart des transports (majoritairement la voiture), puis c'est l'alimentation (notamment la viande), puis pour un quart c'est le logement (majoritairement le chauffage), enfin viennent les achats et les services publics.

Empreinte carbone moyenne en France d’après Carbone 4

Le JRC

Le JRC (Joint Research Centre) européen impose une limite pérenne à 6.81 GtCO₂eq par an. Il faut donc qu’on arrive à moins d’une tonne CO₂eq par habitant (si la population reste stable).

Quelle est la place du numérique ?

Dans le monde

D’après le rapport du Shift Project Lean ICT, pour une sobriété numérique , le numérique était responsable de 3,7% des émissions de gaz à effet de serre dans le monde en 2018. Ce chiffre peut paraître dérisoire, mais il faut le mettre en perspective avec la croissance exponentielle du secteur. Le rapport est en cours de mise à jour, mais nous pouvons nous utiliser les projections prévues pour voir qu’on devrait dépasser les 7% en fin d’année.

En 2019, le collectif GreenIT proposait une étude similaire ( Empreinte environnementale du numérique mondial ). On peut y comparer la contribution des différents postes d’émissions :

Source d’impact	Fabrication	Utilisation
Terminaux	40 %	26 %
Réseaux	3 %	17 %
Serveurs	1 %	14 %

Part des émissions de gaz à effet de serre dans le monde

On constate que ce sont les terminaux utilisateurs qui ont le plus gros impact puisqu’ils cumulent deux tiers des émissions. En particulier, la fabrication des terminaux est particulièrement impactante en termes de génération de gaz à effet de serre.

En France

En France, d’après une étude ADEME-ARCEP , on arrive à 17 MtCO₂eq pour l’année 2020. Cela représente environ 220 kgCO₂eq par personne (2,2% des émissions)

Source d’impact	Fabrication	Distribution	Utilisation	Fin de vie
Terminaux	64.7 %	0.9 %	13.2 %	-0.1 %
Réseaux	2.5 %	0.1 %	2.9 %	0.0 %
Serveurs	10.8 %	0.2 %	4.9 %	0.0 %

Part des émissions de gaz à effet de serre en France

On note que l’énergie décarbonnée en France permet de considérablement réduire l’impact climatique à l’utilisation du secteur numérique français.

Que peut-on faire ?

De manière générale

Le mieux à faire est de commencer à mesurer ce qui a un impact significatif dans vos habitudes. Pour cela, je vous invite à faire le bilan proposé par Nos gestes climat .

A partir de là vous verrez ce qui a le plus gros impact et vous pourrez décider ce que vous pouvez changer pour diminuer votre impact. L’idéal est de commencer par des petits gestes qui ne sont pas trop difficiles pour vous à mettre en place.

Quelques exemples :

bannir la voiture pour les trajets de moins de 5km
privilégier les trajets en train (par rapport à l’avion ou la voiture)
manger végétarien un repas par jour
opter pour un chauffage par une pompe à chaleur ou un poêle à bois
prendre un contrat d’énergies renouvelables pour l’électricité
réduire les achats plaisirs ou peu utiles

A vous de trouver les gestes qui vous conviennent !

Si vous cherchez une base de données pour découvrir les ordres de grandeurs d’empreintes carbone dans le vie de tous les jours, je vous invite à utiliser Impact CO₂ . Pour aller plus loin dans les détails, vous pouvez utiliser la Base Empreinte de l’ADEME (nécessite de se créer un compte gratuit).

Pour le numérique

Pour le numérique, on voit que la première source d’émission, c’est la fabrication des terminaux. Il faut donc :

limiter le nombre d’appareils
privilégier les achats reconditionnés ( liste de reconditionneurs )
ne pas renouveler le matériel encore fonctionnel
prendre soin de nos terminaux pour qu’ils durent le plus longtemps possible (housse, coque, protection d’écran)

Ensuite, viennent nos usages numériques. Lorsque nous utilisons nos terminaux nous utilisons non seulement l’électricité qui leur permet de fonctionner mais également l’électricité nécessaire pour les réseaux et les serveurs. Il convient donc de faire preuve de sobriété :