Fiche de révision : Modèles climatiques et atténuation

📋 Plan du Cours

1. Tester l’origine anthropique du réchauffement
2. Simuler le rôle de la végétation
3. Végétation et puits de carbone
4. Évapotranspiration et température locale
5. Forêt et atténuation des émissions

📖 1. Tester l’origine anthropique du réchauffement

★ À maîtriser

• Pour tester l’hypothèse selon laquelle les émissions anthropiques de gaz à effet de serre (GES) causent le réchauffement, les scientifiques comparent des simulations témoins intégrant ces émissions à des simulations tests qui les excluent.

• Les simulations de modèles climatiques montrent un réchauffement plus important lorsque les émissions anthropiques de GES sont intégrées que lorsqu’elles sont exclues.

Compléments

• Sans les émissions anthropiques de GES, la température mondiale simulée reste relativement stable depuis 1900, tandis qu’elle augmente nettement lorsque ces émissions sont intégrées.

• Les conclusions des modèles climatiques reposent sur les lois physico-chimiques qui sous-tendent leurs équations.

💡 Astuce mémo

Témoin avec émissions, test sans émissions

📖 2. Simuler le rôle de la végétation

★ À maîtriser

• Pour évaluer l’effet de la végétation avec Simclimat, on compare un témoin conservant les valeurs par défaut à un test identique où seuls les flux de CO2 liés à la végétation sont négligés.

• Dans Simclimat, négliger les flux de CO2 liés à la végétation produit un réchauffement plus important que lorsque ces flux sont pris en compte.

Compléments

• Les deux simulations de l’expérience Simclimat partent des mêmes conditions initiales, correspondant au système climatique actuel, et utilisent la même durée, par exemple 500 ans.

📖 3. Végétation et puits de carbone

🔑 Notions clés & Définitions

• Puits de carbone : Retire du carbone de l’atmosphère et le stocke, notamment dans la matière organique des végétaux en croissance.

★ À maîtriser

• Lors de leur croissance, les végétaux absorbent du CO2 atmosphérique et séquestrent le carbone dans leur matière organique.

• Dans le contexte actuel de changement climatique, la végétation limite significativement l’augmentation de la concentration atmosphérique en CO2 et, par conséquent, le réchauffement.

Compléments

• Une concentration atmosphérique en CO2 plus élevée renforce l’efficacité de l’effet d’atténuation associé à la végétalisation.

📌 La végétalisation peut limiter le changement climatique par la séquestration du carbone, tandis que son effet sur l’évapotranspiration refroidit localement les surfaces.

💡 Astuce mémo

Croissance végétale → carbone atmosphérique séquestré dans la matière organique

📖 4. Évapotranspiration et température locale

★ À maîtriser

• Une surface végétalisée utilise davantage d’énergie solaire pour évaporer l’eau au niveau des stomates qu’un sol nu, qui évapore difficilement, ce qui rend la surface végétalisée moins chaude.

Compléments

• L’effet de refroidissement par évapotranspiration est instantané et local, à l’échelle de quelques mètres.

• Simclimat ne modélise pas l’effet local de la végétation sur l’évapotranspiration.

• La plantation d’arbres et la végétalisation des toits et des façades sont utilisées pour réduire localement les températures urbaines.

💡 Astuce mémo

Sol nu évapore peu ; végétation évapotranspire et refroidit la surface

📖 5. Forêt et atténuation des émissions

★ À maîtriser

📌 La biomasse végétale atténue les émissions par séquestration du carbone, tandis que la valorisation énergétique du bois évite l’utilisation de combustibles fossiles et leurs émissions de GES.

• Selon Jean-Luc Dupouey et al., les rôles de substitution et de séquestration de la forêt et des produits bois abaissent de plus de 20 % le bilan net des émissions de carbone. - La séquestration de carbone en forêt, mai 2006

Compléments

• En France, l’ADEME estimait en 2006 que la valorisation énergétique de la biomasse évitait l’émission de 4,3 MtC/an.

• L’industrie du bois renforce la séquestration du carbone dans les produits fabriqués à partir de la biomasse forestière.

📌 La reforestation correspond à la plantation d’arbres sur des surfaces anciennement occupées par des forêts, tandis que l’afforestation concerne des surfaces dépourvues de forêts.

📊 Tableaux de synthèse

Effets climatiques de la végétation