« Nous vivrons un jour avec le double de concentration en CO2 »

Ce n’est pas encore cette année qu’une Conférence de l’ONU sur le climat (COP) poussera le monde à diminuer ses émissions de gaz à effet de serre – elles devraient à l’inverse augmenter de 1,1% en 2025. La COP 30, qui s’est achevée ce samedi 22 novembre à Belém au Brésil, n’a abouti à aucune feuille de route pour sortir des énergies fossiles, comme le demandait notamment l’Union européenne.

Que signifie pour le climat cette absence de mesures fortes, alors que la concentration de CO2 dans l’atmosphère a connu des hausses records en 2023 et 2024 ? Nous avons interrogé François-Marie Bréon, titulaire de la chaire Avenir commun durable au Collège de France. Ce physicien et climatologue nous donne quelques clés pour mieux comprendre comment les humains perturbent toujours plus le cycle du carbone.

Peut-on dire que la hausse de la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère est exponentielle ?

Je n’aime pas du tout le terme exponentiel, c’est une définition mathématique bien précise. Mais oui, la concentration de CO2 dans l’atmosphère croît de plus en plus vite. Dans les années 1960, la concentration de carbone, mesurée en parties par million (ppm) grimpait d’un peu moins de 1 ppm par an. Dans les années 2010, nous étions plutôt à +2,5 ppm en moyenne annuelle. Et en 2023 et 2024, la concentration moyenne mondiale de CO2 a augmenté de 3,3 ppm par an, soit la plus forte hausse depuis le début des mesures modernes. Nous sommes revenus au même niveau de concentration de CO2 qu’il y a 3 millions d’années. Il faut noter que sur les derniers 800 000 ans, la science connaît bien la concentration de ce gaz, car il y a des forages faits dans les calottes glaciaires. Au-delà, notre connaissance est plus indirecte.

Mauvaise nouvelle, les océans, qui absorbent environ un tiers de nos émissions, se réchauffent. Vont-ils absorber moins de CO2 à l’avenir ?

La capacité de l’eau à contenir du CO2 diminue avec une hausse de la température. Donc si les océans se réchauffent, il y a moins de carbone stocké dans l’eau et davantage relâché dans l’atmosphère. Ce qui accélère encore le réchauffement climatique. C’est ce qu’on nomme une rétroaction positive. Cependant, les mesures démontrent que les océans absorbent du carbone et la communauté scientifique pense que cela va continuer dans le futur. Dans les années 1970, les humains émettaient entre 2 et 3 fois moins de CO2 qu’aujourd’hui et pourtant le ratio entre nos émissions et le CO2 capturé par les océans est resté pratiquement constant. Cela signifie que les océans ont capturé un volume de carbone en croissance, au même rythme que celui des émissions. Cela me surprend et je ne sais pas l’expliquer.

Sur le très long terme, le climat s’est toujours rééquilibré sur Terre grâce à ce que les scientifiques nomment le cycle silicate-carbone. De quoi parle-t-on ?

Quand le climat se réchauffe, l’air peut contenir davantage d’eau et il pleut davantage. Ces pluies érodent les roches silicatées (qui composent plus de 90% de la croûte terrestre), dont les gravats ruissellent via les rivières jusqu’aux océans. Ces débris de roches qui s’accumulent modifient l’équilibre chimique des océans sur le très long terme. Cette métamorphose chimique permet aux océans de capter davantage de CO2.

On peut donc espérer que ce cycle agisse comme un régulateur du climat réchauffé par les humains ?

Ce cycle naturel silicate-carbone a lieu sur le très long terme. On parle de temps géologiques. Les flux associés sont en effet minimes par rapport aux émissions humaines. Cependant, si l’on regarde du côté de la géo ingénierie, l’une des méthodes envisagées est d'accélérer ce processus en allant prendre des roches et de les broyer en petits morceaux suffisamment fins pour favoriser le processus chimique. Pour le moment, cette méthode de géo ingénierie capture un volume très faible de carbone par rapport aux émissions humaines, mais il y a des procédés qui sont envisagés pour accélérer ce phénomène. Ceci dit, altérer les roches demande une source d’énergie importante. Donc est-ce que c’est possible de le faire à assez grande échelle pour que ça ait un vrai effet ?

Si on parvient à un monde neutre en émissions CO2, pour combien de temps le cycle resterait perturbé ?

Si les humains arrêtent d’émettre, les flux de carbone entre les différents réservoirs (végétation, océans, atmosphère…) vont ressembler rapidement à ce qu’on était en cycle non perturbé. Par contre, les concentrations de CO2 dans l’atmosphère resteront bien supérieures aux concentrations naturelles observées sur le dernier million d'années où cela a oscillé entre 170 et 270 ppm. Si l’humanité parvient à être neutre en carbone un jour, nous vivrons dans un monde avec au moins 500 ppm, soit le double des concentrations naturelles, ce qui entraîne un climat plus chaud. Et pour revenir à des concentrations normales, cela mettra plusieurs dizaines de milliers d'années. Car le processus naturel pour évacuer ce CO2 de l'atmosphère est extrêmement lent.

Vous croyez à un monde neutre en carbone d’ici la fin du siècle ?

L’humanité ne va jamais arrêter toutes les émissions, mais la question est de savoir quels puits artificiels nous allons parvenir à mettre en place. Je pense que technologiquement, ça sera possible. Mais cela demandera des ressources énormes. Est-ce que les États seront prêts à ces investissements ? Sachant que certains pays vont souffrir plus que d’autres et voudront prendre des mesures alors que d’autres non.

On parle moins du cycle du méthane, est-ce différent ?

Il y a du carbone dans le méthane, mais c’est tout de même très différent. D’abord, contrairement au méthane, le CO2 intervient dans la photosynthèse, c’est ça qui est très intéressant. Ensuite, il y a tout un tas de sources de méthane, les rots des ruminants, les zones inondées…mais le méthane stocké dans l’atmosphère finit par se détruire, car il s’oxyde. Ce gaz à effet de serre puissant a une durée de vie d’une dizaine d’années dans l’atmosphère, contrairement au CO2 dont une partie perdure des milliers d’années. Les émissions de méthane, si on s’intéresse au changement climatique sur 100 ans, ne sont donc pas cruciales. Mais sur une période de 10 ans, il est possible de nettement diminuer les gaz à effet de serre en jouant sur les émissions de méthane. Il y a par exemple beaucoup de fuites de méthane que l’on peut éviter. Elles sont liées aux transports d'énergies fossiles, comme le long de certains pipelines, et puis dans la décomposition des déchets dans les décharges.