Le CO2 : Bon ou mauvais pour la planète ?

Qu’est ce que le carbone ?

Vous l’avez tous appris à l’école, les éléments les plus abondants dans l’univers sont dans l’ordre : L’hydrogène (H), l’hélium (He), l’oxygène (O) et le carbone (C).

Ce que l’on sait de façon certaine, c’est que le carbone fait parti des GES (Gaz à effet de serre) avec le méthane (CH4). Cela a permis à notre terre de créer un système fermé assurant sa continuité par le biais du cycle biologique.

Indéniablement donc, comme dans une serre maraîchère, le carbone influence directement la productivité biologique, que ce soit dans le milieu terrestre que le milieu océanique. D’autre part, nous observons deux types de réactions : les réaction biologiques et les réactions chimiques. Ceci est central puisqu’il faut absolument bien différentier le CORG (carbone organique) du CINORG (carbone inorganique).

Pour faire simple, le carbone organique comme son nom l’indique, est produit par les organismes vivants et repose sur des liaisons hydrogène, azote ou phosphore. Dons les hydrocarbures entrent bien dans cette classification.

Pour le carbone inorganique, prenons l’exemple le plus courant, soit le calcaire (CaCO3) ou le carbone atmosphérique.

Le « grand réservoir » de carbone souvent évoqué, est donc constitué par les roches sédimentaires d’une part et l’océan d’autre part.

Le carbone a aussi un cycle

Comme tout élément, le carbone a ses temps de résistance.

Comptons 4 ans dans l’atmosphère, 11 ans pour une plante, 385 ans dans l’océan (hydrosphère 0 à 100m). Il faut compter 100 000 ans dans l’océan profond et 200 millions d’années dans la lithosphère (profondeurs terrestre) afin d’avoir par exemple du pétrole formé.

Ce serait simple si il n’y avait pas cette hiérarchie de sous-cycle, compliquant l’affaire, les calculs et les interactions.

Prenons le carbone organique dans son cycle court.

Si vous avez bien suivi, il s’agit de la transformation du CINORG en CORG. Contrairement à l’idée reçue et souvent mal comprise, les plantes recycle le carbone inorganique par la photosynthèse et la respiration quand à elle fait exactement l’inverse. Elle produit du carbone inorganique à partir de sa composition organique. Ajoutons la décomposition qui produit donc à la fois du CO2 et du méthane. Hors dans l’atmosphère, le méthane, 20 fois plus efficace en tant que GES, se transforme en … CO2 !

Dans son cycle long nous observons donc un processus de nature géologique, donc très long. Les combustibles fossiles comme expliqués plus haut, extraits en masse, transforme une partie du cycle long en cycle court. C’est ce que l’on nomme la déstabilisation du cycle du carbone.

Le carbone inorganique est contenu dans l’atmosphère, les océans, roches. Mais cela a peu d’importance car de fait, l‘échange entre le CO2 atmosphérique et le CO2 de la surface des océans a tendance à se maintenir à l’équilibre, n’en déplaise à certains.

L’homme dans tout ça ? Ce que dit le GIEC

Globalement et pour réduire le pavé indigeste de leurs publications, ces scientifiques nous disent la chose suivante : l’équilibre se maintient uniquement dans le cycle court du carbone. Ouvertement contre l’extraction du carbone de nos sols ils s’appuient sur les données suivantes :

  • Dans l’atmosphère, le CO2 a augmenté de 40% depuis les débuts de la période industrielle. Une telle concentration n’avait pas été atteinte depuis 3 millions d’années
  • Entre 2010 et 2020, 86% de l’augmentation des émissions de GES est due à la combustion des énergies fossiles.
  • Le reste est dû en grande partie au changement de pratiques dans l’utilisation des terres, en particulier la déforestation.
  • L’océan et les continents captent seulement la moitié des émissions anthropiques de CO2.
  • La teneur atmosphérique en méthane a augmenté de 162% (722 ppm) depuis l’ère préindustrielle et continue d’augmenter. Elle atteint son niveau le plus élevé depuis 800 000 ans. Plus de la moitié des émissions de CH4 sont anthropiques (combustibles fossiles, ruminants, rizières).

Le meilleur moyen d’endiguer le réchauffement climatique selon eux est donc de réduire notre dépendance aux énergies fossiles dont la combustion émet d’immenses quantités de carbone qui étaient stockées dans les sous-sols depuis des millions d’années.

Ces données ainsi présentée peuvent paraître indéniables mais sont parfaitement incomplète. Car un élément important pour la compréhension et de s’arrêter sur le protoxyde d’azote, et ce n’est pas très hilarant.

La teneur atmosphérique en protoxyde d’azote a augmenté de 22% depuis l’ère préindustrielle et continue d’augmenter. Ces émissions de protoxyde d’azote constituent un problème majeur, car ce gaz est connu pour avoir un potentiel « réchauffant » 25 fois supérieur à celui du méthane et 300 fois supérieur à celui du CO2 lorsqu’il est libéré dans l’air, à masse équivalente.

Pour information et sans entrer dans le détail, le protoxyde d’azote est généré principalement par l’épandage des déjections d’élevage selon les holdings qui produisent en masse des engrais azotés minéraux (soit chimiques).

Ils ne manquent pas d’air, car à l’image du méthane et des pets des vaches compréhensibles par le quidam moyen, comment expliquer simplement le phénomène réel ? Car l’utilisation de ces produits phytosanitaires chimiques directement dans le sol voit par effet de pénétration dans les couches du sol se produire deux phénomènes : la volatilisation de l’ammoniac et le lessivage des nitrates par l’interaction avec… l’eau ! Et ces deux phénomène produisent non pas du CO2, mais bel et bien du protoxyde d’azote ! Et je ne parle même pas de la salubrité de l’eau qui en résulte, ce serait hors sujet mais a du sens d’être évoqué ici, car vous le savez bien, c’est en ce sens que mon combat personnel sur le sujet de l’eau est inaudible. En effet, sans cette explication sommaire sur le CO2, pas d’analyse pertinente concernant les interactions de notre biosphère.

La végétation aime le CO2

Comme souvent évoqué ici, et relayé en ce moment, nous pouvons lire que le CO2 stimule la croissance des végétaux en fertilisant les écosystèmes par l’accroissement de la photosynthèse.

Et c’est tout à fait exact. En 1997, une étude révélait que les températures plus élevées dans les hautes latitudes septentrionales de 1981 à 1991 ont favorisé l’augmentation de la croissance des plantes pendant l’été et de leur respiration pendant l’hiver, d’une manière qui suggère une augmentation de la croissance végétale associée à un allongement de la saison de croissance active.

Données satellitaires et enregistrement du CO2 indiquent bien que le cycle mondial du carbone réagit violemment aux fluctuations de la température de l’air en surface qui sont très importantes au niveau régional. C’est ce que nous nommons le verdissement.

C’est donc une très bonne nouvelle pour clamer haut et fort que s’alarmer sur le changement climatique est une idéologie écolo-politique sans fondement. Alors pourquoi s’alarmer ?

En effet, les résultats d’une étude de l’INRA (réf en bas) suggère que la photosynthèse globale augmente dans la même proportion que la hausse de CO2 atmosphérique.

On sait que les plantes absorbent plus de CO2 que les écosystèmes en libèrent et ce phénomène de « puits de carbone » ralentit l’augmentation du CO2 atmosphérique. Cependant, jusqu’à présent, les scientifiques n’avaient pas d’estimation sur l’intensité de la réponse de la biosphère mondiale à cette hausse de CO2 atmosphérique ni une possible limite du niveau de cette réponse quelle que soient les affirmations du GIEC.

Pour faire une telle évaluation, une équipe franco-australienne s’est intéressée à la photosynthèse. Les chercheurs ont combiné l’analyse d’études publiées avec le modèle Community Atmosphere Biosphere Land Exchange (CABLE) développé depuis plus de 10 ans par l’équipe du CSIRO et de l’Inra. CABLE permet de calculer les quantités de flux d’énergie, d’eau, de carbone entre la surface terrestre et l’atmosphère et ainsi de modéliser les principaux cycles biogéochimiques des écosystèmes terrestres. Ce modèle permet d’examiner notamment comment la hausse de CO2 affecte la plante depuis l’échelle de la feuille jusqu’à l’écosystème entier.

Compte tenu de la complexité des relations plantes-environnement, l’hypothèse de départ des scientifiques était qu’avec trois fois plus de CO2 dans l’air, la photosynthèse allait doubler. Or, contre toute attente, ils ont mis en évidence qu’à l’échelle mondiale, l’augmentation de l’activité photosynthétique des plantes augmentait en proportion identique à celle du CO2 atmosphérique ! Les résultats montrent que l’augmentation du CO2 permet aux plantes d’accroître la surface de leurs feuilles. Cette surface foliaire plus importante leur permet de capter encore plus de CO2. Par conséquent, la végétation dans son ensemble assimile le surplus de CO2 émis, par tous leurs moyens à sa disposition.

Alors que la planète se réchauffe, les plantes s’efforcent donc de ralentir les effets des changements climatiques causés par l’homme. Cependant, ces mêmes scientifiques préviennent que les bouleversements climatiques tels que les vagues de chaleur, le stress hydrique et les événements climatiques violents de plus en plus fréquents, ont le potentiel de stresser considérablement la végétation terrestre et de ralentir leur croissance. Ils nous rappellent qu’une plante ne vit pas d’amour et de CO2 uniquement.

Les données satellitaires sur 20 ans révèlent qu’un tiers des terres végétalisées de la planète sont actuellement en train de verdir, c’est-à-dire de devenir plus productives. Un verdissement qui reflète l’utilisation intensive des terres pour les cultures et les fourrages sur tous les continents, mais surtout dans les deux pays les plus peuplés, la Chine et l’Inde.

  • La Chine représente à elle seule 25 % de l’augmentation nette mondiale de la surface foliaire, pour seulement 6,6 % de la surface végétalisée mondiale. Elle élabore en effet des programmes ambitieux de conservation et d’expansion des forêts dans le but d’atténuer la dégradation des sols, la pollution atmosphérique et le changement climatique.
  • L’Inde augmente essentiellement ses surfaces cultivées.

Dans les deux pays, la production alimentaire a augmenté de plus de 35 % depuis 2000, principalement en raison d’une augmentation de la superficie cultivée, azotée chimiquement et ensuite récoltée, sans décomposition organique.

Or l’utilisation abusive de ces engrais associée à de toujours plus grandes quantités d’eau pour l’agriculture posent à leur tour des problèmes. En effet, l’augmentation du sur-rendement agricole occasionne une stérilisation des sols. Il faut aussi noter que ce verdissement, qui s’est surtout produit dans les latitudes tempérées et élevées du Nord, ne compense pas les dommages déjà causés par la perte de surface foliaire dans la végétation naturelle tropicale … et les conséquences qui en découlent pour la durabilité des écosystèmes et la biodiversité.

Donc le verdissement implique une consommation toujours plus forte de nutriments pour le développement des feuilles et une plus forte transpiration de ces plantes (puisque leur indice foliaire plus grand). Il y a donc moins d’eau dans les sols. Tiens, encore l’eau qui rentre dans le débat !

Le verdissement a donc des limites. Le verdissement va saturer et ensuite s’inverser et sans aucune influence de la forte quantité de CO2…. Mais ce sera très variable en fonction de la disponibilité en eau et de la température moyenne. Pour tous les écosystèmes, il y a en effet une plage de température optimale : si la température va au-delà, on aboutira à une diminution de l’indice foliaire. La vigne pour exemple à partir de 37°C arrête la photosynthèse et pour se protéger de la chaleur va stocker des surplus d’eau afin de transpirer et réguler ainsi sa température. C’est sur ce constat que l’agrivoltaïsme est pertinent. Les orientations des panneaux permettent la mise à l’ombre de la vigne, récupère l’eau issue de la transpiration, diminue la sécheresse des sols et augmente le biotope des terres à son pied.
Par contre, en cas de diminution trop forte des précipitations et d’augmentation trop forte de la température, les masses végétales donc vont commencer à régresser par manque d’eau et de nutriments dans les sols.

Le changement climatique va donc modifier le climat régionalement. Certaines régions deviendront probablement moins hostiles à l’homme. D’autres deviendront beaucoup plus hostiles. C’est en réalité très variable.

Le mot de la fin

J’ai essayé d’être le plus clair possible, mais une chose est certaine de mon point de vue, le surcroît d’émissions de CO2 a déséquilibré le bilan de la Terre, qui a donc vu un effet positif de nos plantes qui deviennent de plus en plus gourmandes en eau et en produits phytosanitaires. Certes, elles captent notre CO2, mais la contrepartie est réellement inquiétante.

De plus, nous avons accumulé une grande quantité de chaleur supplémentaire, au travers des échanges des engrais, entraînant une pollution des eaux et la production de protoxyde d’azote.

La rapidité du changement est problématique. On craint une dégradation de la capacité d’absorption par les océans du CO2 qui, par ailleurs, modifie l’équilibre chimique de l’eau de mer. Cette acidification des océans a déjà des conséquences sur les écosystèmes marins. Je ferais peut-être un article sur le sujet mais c’est encore plus complexe à analyser. Nous ignorons tout des grands fonds marins et les données sont rares.

Concluons maintenant avec l’impact sur l’homme, car au final c’est ce qui me paraît le plus pertinent. Car n’oublions pas qu’il s’agit également de notre alimentation en bout d’analyse. Hors, les scientifiques constatent après tout les éléments précités, que les taux élevés de gaz carbonique réduisent donc la teneur en minéraux, protéines et vitamines de très nombreux végétaux dans ce processus (sols et eau).

L’augmentation de l’absorption du dioxyde de carbone dans l’atmosphère a un effet induit, mesuré depuis quatre ans, dans nos assiettes. En moyenne, les plantes contribuent à apporter à chaque individu 60 % des protéines, 80% du fer et 70% du zinc.

En étudiant tous les impacts si dessus, une étude du département de santé publique de l’université Harvard (États-Unis), publiée dans la revue Nature Climate Change , estime qu’il y aura moins d’apports nutritifs de 225 plantes dans plus de 150 pays. De ce fait en 2050, 175 millions de personnes seront en carence de zinc et 122 millions en protéines. Ajoutons à cela les pollutions diverses et le tableau devient très sombre…

Alors, pour conclure, l’effet du CO2 sur la végétation est pour le moment globalement positif mais si l’on fait un bilan des conséquences positives et négatives du CO2 , le bilan est bel et bien négatif, même si cela n’a rien à voir avec la Doxa actuelle. Car derrière ce CO2 il y a réellement un problème, soit la qualité de nos sols et la disponibilité d’une eau salubre en quantité.

A bon entendeur…

Sources :

Lucas A. Cernusak, Vanessa Haverd, Oliver Brendel, Didier Le Thiec, Jean-Marc Guehl, Matthias Cuntz (2019) Robust response of terrestrial plants to rising CO2Trends in Plant Science24 (7), https://doi.org/10.1016/j.tplants.2019.04.003

Université d’Havard  https://www.nature.com/articles/s41558-018-0253-3

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5 Commentaires

  1. Le Carbone pour les têtes bien faites !
    Nous avons déjà deux principes indispensables à la production de la vie : les radiations d’oxygène positif et négatif, et l’eau. Il nous reste à chercher maintenant qu’elle est l’action chimique qui s’accomplit au moment où les deux radiations se rencontrent dans un milieu humide, en un mot quelle est l’origine chimique de la substance vivante ? Faire cette histoire c’est faire l’histoire du carbone.
    Jusqu’ici trois éléments seulement sont en présence l’oxygène, l’hydrogène et l’azote qui règnent dans l’atmosphère.
    Et cependant, après que la combinaison s’est effectuée, la matière primordiale qui commence à vivre contient du carbone.
    Ce carbone n’apparaît dans la nature que sous l’influence de la vie, il n’existe pas sur la terre à l’état libre ; il est même devenu, pour la science, le symbole de l’organisation vitale.
    Quelle est sa place dans la classification chimique ? D’où vient-il ? Qu’est-il ?
    Pour répondre à ces questions il faut faire une révolution dans la science, révolution qui, si on la comprend bien commencera une ère nouvelle pour les études biologiques.
    Par malheur, comme tout ce qui est nouveau, comme tout ce qui a été longtemps inaperçu, cette solution va sembler d’une hardiesse folle. Et cependant, ce caractère d’originalité et d’imprévu qui accompagne les idées nouvelles est la condition de toute découverte. C’est parce que les vérités sont cachées que les hommes ont vécu longtemps sans les apercevoir et ont mis à leur place des erreurs. Et si elles sont restées longtemps sans être trouvées c’est parce que les voies suivies pour les chercher étaient mauvaise ou insuffisante. C’est donc en sortant des méthodes classiques qu’il faut chercher et non en continuant à suivre les sentiers battus de la routine.
    Après ce petit préambule destiné à nous faire pardonner l’audace de ce qui va suivre, nous commençons l’exposé de notre théorie de l’origine du carbone.
    Le carbone, nous venons de le dire, est un corps qui n’apparaît que sous l’influence de la vie, qui n’évolue que dans la matière organisée dont il est, pour ainsi dire, le point de départ. Il n’existe pas dans le règne minéral ; toutes les sources inorganiques de carbone sont des dépôts de provenance organique.
    Le diamant semble faire exception à cette règle, mais après avoir lu ce qui suit, on verra ce qu’il faut penser du diamant.
    C’est en étudiant le rôle du carbone dans la vie des plantes que nous sommes arrivés à une conception nouvelle sur son origine. Nous devons donc faire cette histoire en suivant inversement le chemin parcouru par la Nature, c’est-à-dire en le prenant à son état secondaire pour descendre de là à son état primitif.
    Nous avons dit que le carbone n’apparaît que dans les corps organisés, mais cette expression est trop générale, il faut la restreindre ; le carbone ne « s’organise » pas dans tous les corps vivants mais seulement dans les plantes.
    Et encore, poussant plus loin l’observation nous voyons qu’il ne prend part à l’organisation végétale que dans certaines parties du corps de la plante : celle où apparaît la chlorophylle.
    Donc, pour trouver l’origine du carbone il faut commencer par faire l’histoire de la chlorophylle.
    (…)
    Origine du Carbone dans les plantes… Aussitôt que la chlorophylle apparaît, après que l’ozone s’est formé de la rencontre des deux courants d’oxygène qui ont été fournis, l’un par la plante, l’autre par le courant électrique de l’atmosphère (qui n’est autre que la radiation solaire), il se passe dans les feuilles un second phénomène chimique : le carbone apparaît.
    D’où vient ce carbone qui n’était pas dans le corps ?
    Naturellement, c’est dans l’atmosphère qu’il faut en trouver la source. C’est là, en effet, qu’on la cherché. On a supposé que l’acide carbonique qui existe actuellement en petite quantité dans l’atmosphère était décomposé par les feuilles en présence de la chlorophylle et que son carbone était assimilé par les tissus végétaux, tandis que son oxygène était expiré.
    Cette théorie est tout entière fausse, nous y reviendrons.
    NB : En été, alors que la vie végétale a le plus d’activité, la chaleur est presque toujours assez élevée pour décomposer l’acide carbonique de l’atmosphère. C’est parce qu’en été tout l’acide carbonique jeté dans l’air par les animaux et par les foyers de combustion est promptement décomposé et rendu à son état primitif, que l’air est pur, tandis qu’à basse température cette décomposition ne s’opère pas ; donc, en hiver l’air est moins pur.
    Lien : https://livresdefemmeslivresdeverites.blogspot.com/2017/07/lavie.html

    • Je n’ai pas livré ici l’origine du carbone ni de l’eau d’ailleurs. Mais ce que je viens de lire me fait dresser les cheveux sur la tête.
      Le carbone est présent dans l’univers par la nucléosynthèse dans les étoiles géantes rouges par fusion de trois noyaux d’hélium.
      La publication de deux études menées par l’université du Michigan et l’université du Minnesota, les astronomes qui imaginaient que le carbone présent sur notre Terre provenait de molécules tourbillonnant dans le gaz de la nébuleuse qui a fini par former le Système solaire ont eu tout faux.
      « Le modèle de condensation suppose que, lors de la formation du Soleil, les éléments qui formeraient plus tard les planètes se sont vaporisés. Alors que le disque protoplanétaire se refroidissait, ces éléments se sont condensés et ont fourni des ingrédients chimiques aux corps solides. Mais cela ne fonctionne pas pour le carbone »
      Lorsque le carbone est vaporisé, en effet, il produit des espèces beaucoup plus volatiles. Celles-ci nécessitent des températures très basses pour former des solides. Plus important encore, le carbone ne se condense pas à nouveau sous une forme organique. Pour cette raison, ils en ont déduit que la majeure partie du carbone de la Terre était probablement originaire du milieu interstellaire. Et que ce carbone a dû arriver jusqu’à nous bien après que le Soleil se soit formé — environ un million d’années après — au moment où le disque protoplanétaire qui a donné naissance au Système soleil se refroidissait.
      Pour élucider ce qui s’est passé dans le temps, les chercheurs ont déterminé les abondances isotopiques d’un métal très rare déjà présent dans le manteau de l’Archéen : le ruthénium. Ce type de métal a tendance à se combiner avec le fer. Par conséquent, lorsque la Terre s’est formée, le ruthénium s’est retrouvé prisonnier du noyau métallique de la planète. Ainsi, si on retrouve du ruthénium dans le manteau terrestre, on peut supposer qu’il est arrivé là après la formation du noyau.
      Les dernières analyses des chercheurs suggèrent donc que l’eau comme d’autres éléments volatils tels que le carbone ou l’azote sont finalement bien arrivés sur Terre très tard dans l’histoire de sa formation. À l’heure de ce que les spécialistes appellent la phase d’accrétion tardive.
      Ne pas inverser cause et conséquence me parait primordial dans la compréhension des mécanismes.

  2. Bonjour. Il serait bon de replonger dans les ouvrages d’astrophysique sérieux de vulgarisation comme ceuxd’Hubert Reeves, ainsi que des ouvrages de biologie, de chimie et de l’évolution aussi.
    Ma compréhension est qu’ après sa formation au cœur d’une étoile géante, il se combine illico et de bien des manières puisqu’il a 4 électrons de surface périphérique et donc 4 liaisons covalentes possibles pour saturer la couche. L’hydrogène est sûrement le premier atome à s’y associer. Bien sûr l’oxygène aussi… Bref, de retour sur terre, je crois qu’il y avait une atmosphère de CO2 due à une combustion de gaz CH4 ou autres CHs avec de l’O2. Quelque chose du genre. Et puis c’est les «archeobacteries » qui surviennent pour consommer du CO2 et le rendre organique. Les cyanobacteries aussi avec les premiers chloroplastes. Bref, combinaisons, complexification, coopération… à partir des premiers corps, huileux et gazeux… avec bien sûr l’H2O comme milieu miracle.
    On a tous un petit morceau de perspective sur l’Oeuvre.
    L’apparition de la Vie. La Creation créatrice. Son évolution.
    Créateur (Conscience omniprésente)/ Creation(tout l’existant).
    Une question parmi d’autres: où va-t-on?
    Moi, je file dehors. Le soleil brille, et je suis à la traîne!

  3. Pour faire simple le CO² est nécessaire à toutes les formes de vie sur notre planète. Il est donc vital.
    Une bande de branquignols cherchent à démontrer que le CO² est négatif, c’est complètement faux !
    La photosynthèse prouve que le CO² se transforme en O² alors où est le problème ?
    En fait c’est encore un moyen pour soutirer de l’argent au peuple et pas qu’un peu :450 euros par an et par personne !
    Une belle escroquerie dont on connaît quels seront les profiteurs, dans la finalité !
    NON à l’escroquerie liée au CO² !

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