Un jour, j’irai vivre en Théorie parce qu’il paraît qu’en Théorie, tout va bien. (Les mots surpendus)

vendredi 9 septembre 2011

La fonte de l'Arctique, c'est plus ou moins de CO2 ?


Des activistes écologistes dans la ville norvégienne arctique de Longyearbyen, le 25 avril 2007 (François Lebon/Reuters).
L'Arctique fond. Banquise polaire, glaciers du Groenland, permafrost, tout doit disparaître ! Le blanc s'effacera devant la prairie et les forêts, tapis de verdure qui transformera finalement l'Arctique… en salvateur puits de carbone ?

Le vent du Nord souffle une bonne nouvelle

Les régions arctiques et boréales, au nord du 60e parallèle, sont victimes du réchauffement : la disparition de la banquise est chaque année plus criante.
La disparition progressive de la banquise arctique (Pascal Farcy/NOAA).
Sournoisement, les fonds marins dégèlent en pétant des tonnes de méthane (CH4), gaz à effet de serre encore plus puissant que le dioxyde de carbone (CO2). Et le permafrost, sol perpétuellement gelé de l'Arctique, se liquéfie en bullant du CO2 et du CH4.
La bonne nouvelle serait que, une fois réchauffé, le sol se couvrirait d'une intense végétation qui consommerait du CO2 par photosynthèse.
L'inverse existe aussi, bien sûr : ça s'appelle la respiration, ça rejette du CO2 et c'est pratiqué par les plantes, les animaux et les micro-organismes. Mais on estime que dans ces contrées septentrionales, le bilan serait en faveur de la photosynthèse. Ouf !
Mais qui estime, au fait ? Des chercheurs spécialisés dans les sciences du climat et de l'environnement, qui travaillent à partir de données concrètes – relevées au sol et dans l'air – et de simulations sur ordinateurs.

Oui, mais…

Téléchargez le rapport 2007 du GiecL'histoire de l'Arctique mangeur de carbone est ainsi une prévision tout droit sortie de modèles mathématiques, dont le projet C4MIP qui a servi au Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (Giec) pour l'établissement de son dernier rapport en 2007. (Téléchargez le rapport)
Oui mais. Une équipe de chercheurs anglo-canado-américano-français menée par Charles D. Koven vient de mettre le doigt sur une grave lacune de ces modèles : ils oublient tous les phénomènes liés à la fonte du permafrost.
Or, celle-ci rendra disponible d'immenses quantités de molécules organiques riches en carbone. Issues de la décomposition des êtres vivants, elles sont enfouies dans le sol gelé qui les tient en otages depuis des milliers d'années.
Ledit sol s'apprête à nous demander une sacrée rançon : si on rajoute dans les équations tous les phénomènes liés à ce geyser de carbone organique, alors l'avenir de l'Arctique, ce n'est plus la même histoire !
Le stock de molécules organiques, une fois libéré, sera jeté en pâture aux bactéries et champignons du sol. Qui libèreront, à l'issue de leur digestion, des tonnes de CO2. L'activité des micro-organismes fera grimper le thermomètre, et le permafrost dégèlera encore plus vite.
Certaines bestioles, vivant dans des zones pauvres en oxygène, se mettront à fermenter. Ce qui pourrait méthaniser un peu plus l'atmosphère.
Sans oublier – c'est moi qui le rappelle – les troupeaux de ruminants qui envahiront la terre promise. Bonjour veaux, vaches, rennes… qui mettront de l'ambiance à coups de flatulences méthanisées. Peut-être même des buffles et des girafes, mais là il faudrait vraiment que ça réchauffe.
A l'inverse, le réchauffement entraînerait une diminution des zones de marécages, donc moins de pourrissements végétaux, sources de méthane. N'empêche. Tous ces phénomènes, une fois introduits dans les modèles mathématiques, font de l'Arctique non plus un mangeur de carbone à l'horizon 2100 mais au contraire une vaste source de gaz à effet de serre.

Oui, mais… (Encore ? Oui, encore)

Un nouveau « oui, mais » s'impose. Les auteurs de l'article l'avouent eux-mêmes :
« Les incertitudes restent grandes, car notre compréhension des processus biogéochimiques et physiques, ainsi que notre capacité à les introduire dans des modèles à grande échelle, restent incomplètes. »
La quantité de paramètres, de mécanismes, de cycles naturels imbriqués les uns dans les autres et qu'il faut pourtant considérer tous ensemble, est énorme. Et la plupart restent mal connus. Rien que dans l'étude menée par Koven et ses collègues, il a fallu prendre en compte, entre autres :
  • combien il y a au départ de molécules organiques ;
  • comment elles se répartissent selon la profondeur du sol ;
  • comment la structure du sol influence leur disponibilité ;
  • la quantité de méthane produite par fermentation ;
  • l'arrêt de consommation des molécules organiques quand il fait trop froid…
Le modèle Orchidee, qui sert de base à de nombreuses études (donc le C4MIP), évalue la dynamique de la biosphère terrestre dans un environnement donné. Mais uniquement à partir du cycle du carbone. Il ne prend pas en compte cet autre élément, essentiel dans tous les écosystèmes : l'azote.
L'équipe de C. Koven a quand même rajouté un pétale à Orchidee pour estimer l'influence du méthane produit dans les zones humides. Mais l'estimation est elle-même réalisée à partir de valeurs… calculées. Donc estimées. Les unes pour connaître la surface de marais produites, les autres pour connaître la vitesse de libération de méthane dans ces régions.
L'épaisseur de couche active du sol (la partie dégelée) n'est pas, elle non plus, parfaitement connue. Elle est calculée à partir de mesures faites sur place. Et l'ensemble des simulations ont été menées en considérant que la Terre vivait une des quatre situations décrites dans le Special report on emissions scenario (Sres) du Giec.
Selon ce scénario, le numéro A2, les activités humaines seront au XXIe siècle essentiellement tournées vers des objectifs économiques, avec de fortes disparités régionales, une population en croissance continue, etc. Comment finirait l'Histoire avec l'un des trois autres scénarios ? En existe-t-il seulement quatre, ou en a-t-on oublié ? Le Giec, dans son prochain rapport, s'apprête d'ailleurs à en présenter de nouveaux…

Incertitude, quand tu nous tiens

Au final, comment être sûr de ce qu'on avance ? Difficile. Les modèles mathématiques sont testés sur des valeurs connues, passées ou présentes. Mais pour l'avenir ? Le doute reste de rigueur. Les auteurs de l'étude ont d'ailleurs eu l'immense honnêteté de l'avouer. Dans leur article, on trouve dix fois – c'est énorme – le mot « incertain » ou « incertitude ».
On serait presque tenté de poser la question qui fâche : à quoi bon faire des prédictions à partir de modèles dont on sait pertinemment qu'ils sont faux ? Du point de vue du chercheur, c'est très utile. Ça fait avancer le schmilblick. Un peu. Ça sert à essayer de comprendre, provisoirement, en attendant mieux. Et surtout, cela produit, non pas des prévisions, mais des estimations. Coïncidence : dans l'article de Koven, le mot « estimation » apparaît lui aussi dix fois.
Incertitude, estimation, le lot quotidien de toute recherche scientifique. Aux citoyens ensuite, aux médias ensuite, aux décideurs ensuite, de ne pas surestimer la valeur de l'estimation. Car ça n'est jamais que de la science. Tout ce que je viens de vous raconter peut donc être considéré comme vrai… jusqu'à preuve du contraire.
Illustration et photo : la disparition progressive de la banquise arctique (Pascal Farcy/NOAA) ; des activistes écologistes dans la ville norvégienne arctique de Longyearbyen, le 25 avril 2007 (François Lebon/Reuters).
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