Émissions de CO2 et concentration dans l’atmosphère : nouvel état des lieux

Par MD.

Introduction.
Dans un article de début 2019, on avait abordé en détail la question des émissions dites « anthropiques » de CO2 et de leur confrontation avec d’autres paramètres physiques, démographiques et économiques. Deux années ont passé depuis lors, et surtout une année 2020 fertile en bouleversements. Il parait donc utile de faire un état des lieux, même si les données de l’année 2020 ne sont encore que provisoires. On s’appuiera sur les théories et les hypothèses officielles, sans discuter leur validité.

Dans ce qui suit, les quantités de CO2 sont exprimées, soit en milliards de tonnes (Gt) de CO2, soit en parties par million en volume (ppmv), l’équivalence étant de 1 ppmv = 7,8 Gt.

Les flux : émissions anthropiques annuelles de CO2.

L’organisme officiel qui calcule et répertorie les émissions annuelles de CO2 est le Global Carbon Project (GCP). Son dernier rapport (Global Carbon Budget 2020) vient d’être publié. On trouve sur le site ICOS (Integrated carbon observation system) les séries de données de 1959 à 2020 (données provisoires pour 2020). Le GCP distingue deux sources d’émissions : celles qui proviennent de la combustion des ressources fossiles et celles qui résultent de changements dans l’affectation des terres (déforestations, cultures, jachères, etc.). Le graphique ci-dessous retrace l’évolution de ces émissions depuis 1959, exprimées en milliards de tonnes (Gt) de CO2.

Emissions anthropiques annuelles de CO2

A titre d’ordre de grandeur, les émissions anthropiques de CO2 sont dans ces dernières années d’environ 42 Gt par an dont 35 Gt pour les émissions fossiles.

Le stock : concentrations de CO2 dans l’atmosphère.

Les concentrations de CO2 dans l’atmosphère sont mesurées en continu par la NOAA (National oceanic & atmospheric administration) notamment à l’observatoire de Mauna Loa (Hawaï) qui constitue une référence classique. Les concentrations sont exprimées en parties par million en volume (ppmv). Le graphique ci-dessous retrace l’évolution de ce stock depuis 1959, en superposant les valeurs moyennes annuelles et mensuelles (on distingue les cycles saisonniers). En 2020, la concentration moyenne était de 414 ppmv (3 230 Gt) de CO2.

Concentration en CO2 mesurée à Mauna Loa (ppm)

Flux et stock : comparaison.

Chaque année, les émissions anthropiques calculées par le GCP devraient s’ajouter à la quantité de COprésente dans l’atmosphère et donc augmenter d’autant la concentration. Ce n’est pas ce qui est observé, comme le montre le graphique ci-dessous qui représente l’augmentation annuelle des concentrations mesurées (en quelque sorte la dérivée de la courbe précédente). Les échelles des ordonnées sont graduées respectivement en ppmv et en Gt de CO2.

Variations annuelles des concentrations de CO2

Il est facile de voir que les concentrations mesurées n’ont augmenté chaque année que d’environ la moitié (dite « airborne fraction ») des émissions anthropiques calculées. Par exemple pour les toutes dernières années, l’augmentation est d’environ 2,5 ppmv ou 21 Gt par an, au lieu des 42 Gt émises. Pour réconcilier les calculs avec les observations, la théorie officielle suppose que la fraction manquante des émissions de CO2 est absorbée par des « puits » terrestres ou océaniques. Il s’agit donc d’une variable d’ajustement, sur laquelle on ne s’attardera pas.
On observera enfin que l’augmentation annuelle représente actuellement environ 2,5 / 414 (ppmv), soit 0,6% du stock.

Données démographiques, économiques et énergétiques.

Les données démographiques et économiques proviennent de la Banque mondiale . Les données énergétiques proviennent du rapport annuel de la compagnie BP. Les séries publiées s’arrêtent à l’année 2019. Cependant, on dispose d’ores et déjà d’estimations précoces pour l’année 2020, provenant de divers organismes officiels (ONU, OCDE, etc.) ; ces estimations font généralement état d’une baisse du PIB de – 4,2% et d’une baisse de la consommation d’énergie primaire de – 6%. Les données correspondantes ont donc été intégrées dans les graphiques.

Population mondiale (milliards). Source Banque mondiale
PIB mondial. Source Banque mondiale
Consommation d’énergie primaire 5millions de TEP). Source : BP

Facteurs de Kaya.

Les ratios qui suivent sont connus sous le nom de « facteurs de Kaya », du nom d’un économiste japonais. Ils concernent les relations entre le PIB, la consommation d’énergie primaire et les émissions de CO2. On définit ainsi trois facteurs principaux, figurés sur les graphiques ci-après :

Ces trois paramètres diminuent progressivement depuis un demi-siècle, malgré quelques ressauts. L’année 2020 ne semble pas avoir apporté de rupture de continuité notable dans les évolutions récentes.

  • contenu du PIB en énergie primaire (tep par unité de PIB) qui mesure l’efficacité énergétique de l’économie.
Energie primaire tep par unité de PIB
  • contenu de l’énergie en CO2 (tonne de CO2 par tep) qui reflète essentiellement la part des énergies fossiles dans la production d’énergie.
Emissions fossiles de CO2 par énergie primaire (CO2 par Tep)
  • Le produit de ces deux facteurs constitue le contenu du PIB en CO2.
Emissions fossiles de CO2 par unité de PIB

Conclusions

L’année 2020 a été marquée par une crise sanitaire majeure. Pour l’enrayer ou en atténuer les effets, les gouvernements des Etats ont cru devoir recourir à des restrictions drastiques qui ont mis à mal leurs économies. L’avenir dira si la récession correspondante n’aura été que temporaire ou si elle aura des conséquences durables. Certaines écoles de pensée n’ont pas dissimulé une certaine jubilation, considérant que cet épisode pénible préfigurait un état de société qu’elles appellent ouvertement de leurs vœux en vue de « sauver la planète ». Toutefois, pour des raisons évidentes (voir article récent), l’effet espéré sur les concentrations de CO2 dans l’atmosphère terrestre a été imperceptible. Encore raté.

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2 réflexions au sujet de « Émissions de CO2 et concentration dans l’atmosphère : nouvel état des lieux »

  1. “””””” l’effet espéré sur les concentrations de CO2 dans l’atmosphère terrestre a été imperceptible””””””
    Comme remarque en conclusion il n’y a pas possibilité de trouver plus complotiste ; si on vous suit , le COVID avait pour but de remplacer une politique défaillante basée sur des questions climatiques et énergétiques
    Les variations annuelles de teneur atmosphérique en CO2 sont de loin plus importantes que les économies faites avec la crise du Covid ; mais il faut pour cela faire une analyse des puits et des sources naturelles liées à des facteurs météorologiques , ce qu’on aurait pu espérer dans votre post, et comparer cela aux emissions liées à la combustion des fossiles ; j’ai posté récemment ce commentaire ici
    https://www.climato-realistes.fr/emissions-de-co2-et-concentration-dans-latmosphere-nouvel-etat-des-lieux/
    Je le remets ici puisqu’il n’a reçu aucun retour
    “””””””@Vincent
    L’article de l’ecolocritique est rédigé par Pierre Beslu ; Pierre Beslu est un fervent adepte de l’hypothèse du dégazage des océans pour expliquer l’augmentation actuelle du CO2; cette hypothèse comme expliquée par Michel de Rougement ne tient pas debout; et l’explication est irréfutable car basée sur la physique et la chimie de la variation isotopique du Carbone du CO2 atmosphérique ; le CO2 additionnel ne peut venir que des fossiles ou de la biosphère animale et végétale ; or je pense que personne ne va prétendre que le volume des plantes et des animaux diminuent sur Terre CQFD””””””””

    • Vous affabulez sur la conclusion . Moi je n’y ai vu qu’une pierre jetée dans la mare des réchauffistes qui espéraient voir une corrélation entre les courbes du fait d’une expérience grandeur nature dont vous seul dites qu’elle aurait été orchestrée uniquement dans ce but mdr .
      Comme dab , quand les réchauffistes perdent pied ils entrent dans l’insulte diffamatoire comme par exemple l’accusation de complotisme :p , c’est éculé , ça sent le disque rayé !
      C’est une énième preuve que le réchauffement n’est pas la faute de l’homme . Vous devriez vous en réjouir , on ne grillera pas .

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