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Une vérite qui décoiffe - Partie 1

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    Une vérite qui décoiffe - Partie 1 - Presentation Transcript

    1. Une vérité qui décoiffe Cédric Ringenbach
    2. Introduction
    3. Un peu de math…
    4. La fonction exponentielle
      • Est exponentielle toute quantité qui croît avec un taux de croissance relative constant (ex : +10%/an)
      f’(x) = k. f(x) f(x) = α e k.x
    5. La fonction exponentielle f(x) = e x f(1)=e f(0) = 1 e = 2,718 1 2 3 4 0 -3 -2 -1 0 1 2 f(t) dt = e x - ∞ x
    6. La fonction exponentielle f(x) = e x f(1)=e f(0) = 1 e = 2,718 f’(0) = 1 f’(1) = e 1 2 3 4 0 -3 -2 -1 0 1 2 f(t) dt = e x - ∞ x
    7. La fonction exponentielle f(x) = e x f(1)=e f(0) = 1 e = 2,718 f’(0) = 1 f’(1) = e 1 2 3 4 0 -3 -2 -1 0 1 2 f(t) dt = e x - ∞ x
    8. La fonction exponentielle f(x) = e x f(1)=e f(0) = 1 e = 2,718 f’(0) = 1 f’(1) = e 1 2 3 4 0 -3 -2 -1 0 1 2 f(t) dt = e x - ∞ x
    9. La fonction exponentielle
      • x ->
      Rappel : Or, le monde est fini ∞ ∞ Lim e x = +
    10. Evolution de la population mondiale 6,785 MM en juin 2009 révolution industrielle : 1750 × 1000
    11. La fonction exponentielle
      • La constante de temps
      + 1 % / an => 70 ans + 2 % / an => 35 ans C’est le temps que cela prend à une fonction exponentielle pour doubler + 5 % / an => 14 ans
    12. La fonction exponentielle
      • La constante de temps
      70 . Const. de temps = --------------------------- Taux d’augmentation / an C’est le temps que cela prend à une fonction exponentielle pour doubler
    13. La fonction exponentielle
      • La constante de temps
      Réponse : Par 1000 !! Une valeur augmente de 7% par an Par combien a-t-elle été multipliée en un siècle ?
    14. Exponentielle décroissante f(x) = e -x τ Constante de temps 1 2 3 4 0 -3 -2 -1 0 1 2
    15. Evolution de la population mondiale × 1000
    16. Consommation d’énergie par tête × 3 en 30 ans
    17. Consommation mondiale d’Energie
      • Evolution de la consommation mondiale d'énergie (hors biomasse) depuis 1860. Sources : Schilling & Al. (1977), IEA (1997), Observatoire de l'Energie (1997).
      Révolution industrielle : charbon Industrialisation du pétrole gaz Hydro -électrique nucléaire 380 Gtep | 85% fossile | × 30
    18. La combustion
    19.  
    20. Amont du carbone Aval du carbone Climat Ressources
    21. Amont du carbone Ressources
    22. Le Peak Oil
    23. Le Peak Oil Peak Oil ( +/- moitié du stock ) Taux d’extraction années
    24. Le pic de Hubbert 35 ans Découvertes et production de pétrole aux Etats-Unis depuis 1900
    25. Découvertes vs extractions Millions de barils Années 2000 1940 1986
    26. Déplétion des réservoirs années Taux d’extraction
    27. Déplétion des réservoirs Peak Oil ( +/- moitié du stock ) Taux d’extraction années
    28. Réserves prouvées Probable et possible Réserves prouvées 1970 2005 Déjà consommé 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Milliards de tonnes
    29. Réserves prouvées 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Milliards de tones 1970 2005
    30. Réserves prouvées 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Milliards de tones 1970 2005
    31. Réserves prouvées 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Milliards de tones 1970 2005
    32. Réserves prouvées 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Milliards de tones 1970 2005
    33. Réserves prouvées 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Milliards de tones 1970 2005
    34. Découvertes
    35. Il est difficile d’être précis sur la date du peak oil
    36. Il est difficile d’être précis Taux d’extraction Années Peak Oil
    37. Il est difficile d’être précis Peak Oil Taux d’extraction Années
    38. Il est difficile d’être précis Peak Oil Taux d’extraction Années
    39. Il est difficile d’être précis Peak Oil Taux Max de production 15 ans ? Taux d’extraction Années
    40. Il est difficile d’être précis Peak Oil Taux d’extraction Années
    41. Il est difficile d’être précis Peak Oil 20 ans ? Taux d’extraction Années
    42. Quand commencent les problèmes? Peak Oil Offre Demande Problème Taux d’extraction Années
    43. Rapport Hirsch
      • Le rapport Hirsch (USA) a étudié trois scénarios d’adaptation de l’économie à la pénurie de pétrole selon trois date d’anticipation :
        • Au moment du pic
        • 10 ans avant
        • 20 ans avant
      Peak Oil 20 ans 10 ans Au pic
    44. Rapport Hirsch
      • Ses conclusions :
        • Au moment du pic : la pénurie se fait sentir pendant 20 ans et occasionne de graves dommages à l’économie
        • 10 ans avant : on sauve les meubles, mais la pénurie se fait sentir pendant 10 ans
        • 20 ans avant : on est capable de s’adapter
      Peak Oil 20 ans 10 ans Au pic
    45. Les experts les plus pessimistes situent le peak oil en 2020
    46. Amont du carbone Aval du carbone Climat Ressources
    47. Aval du carbone Climat
    48. L’effet de serre
    49.  
    50. Insolation
    51. Réflexion Insolation
    52. Rayonnement infrarouge Réflexion Insolation
    53. Rayonnement infrarouge Réflexion Effet de Serre Insolation
    54. Rayonnement infrarouge Réflexion Effet de Serre Insolation -18°C
    55. Rayonnement infrarouge Réflexion Effet de Serre Insolation 15°C -18°C
    56. Le schémas global
    57. 341,4 W/m² 342 W/m² ∆ = 1,6 W/m² 15°C
    58. ( ∆ = 1,6 W/m²) Déséquilibre
    59. Augmentation de la T° ( ∆ = 1,6 W/m²) Déséquilibre
    60. Augmentation de la T° ( ∆ = 1,6 W/m²) Déséquilibre ( ∆ = 0 W/m²) Nouvel équilibre
    61. Déséquilibre
    62. Déséquilibre Augmentation de la T°
    63. Déséquilibre Augmentation de la T° Boucle de rétroaction
    64. Déséquilibre Augmentation de la T° Boucle de rétroaction
    65. Déséquilibre Augmentation de la T° Nouvel équilibre Boucle de rétroaction
    66. Les Gaz à Effet de Serre
    67. Note : La vapeur d’eau n’a pas d’effet à long terme sur le climat (sa durée de vie n’est que de 3 semaines), mais elle joue un rôle d’amplificateur. En fait, elle est une donnée du climat . Son augmentation sans l’atmosphère doit être vue comme un effet et non une cause du réchauffement. Nom : ........... vapeur d’eau Formule :................. H 2 O Concentr° (vol) : ..... 0,3 % Persistance : .......... 3 sem PRG : .................... N/A Forçage : .......... ~4,5 W/m² % de l’E.S. global : .... 60 %
    68. C° de CO 2 (ppm) 300 ppm 380 ppm Nom : ..... dioxyde de carbone Formule : ................. CO 2 Concentr° (vol) : .... 380 ppm Persistance : .. 1 à 2 siècles PRG : ..................... 1 Forçage : .......... 1,66 W/m² % de l’E.S. anthropique : 57 % Les émissions de CO 2 anthropique sont principalement dues à la combustion des hydrocarbures fossiles, ainsi qu’à la déforestation.
    69. C° de CH 4 (ppm) 1774 ppm Nom : ................ méthane Formule : ................. CH 4 Concentr° (vol) : ... 1774 ppb Persistance : ......... 12 ans PRG : .................... 25 Forçage : .......... 0,48 W/m² % de l’E.S. anthropique : 16 % Le méthane est principalement produit par l’agriculture et en premier lieu par les ruminants.
    70. C° de N 2 O (ppb) 319 ppb Nom : ...... protoxyde d’azote Formule : ................. N 2 O Concentr° (vol) : .... 319 ppb Persistance : ....... 1 siècle PRG : ................... 320 Forçage : .......... 0,16 W/m² % de l’E.S. anthropique : 5 % Le protoxyde d’azote est également produit pas l’agriculture : fabrication et utilisation des engrais.
    71. Nom : ........... halocarbures Abrev : CFC, HCFC, PFC, HFC... Concentr° (vol) : ... variable Persistance : .....des siècles PRG : ............... variable Forçage : .......... 0,30 W/m² % de l’E.S. anthropique : 10 % Les halocarbures, comme les ChloroFluoroCarbures, les HydroChloroFluoroCarbures, les PerfluoroCarbures, les HydroFluoroCarbures, sont des molécules contenant des atomes de carbone, d’hydrogènes, de fluor et de chlore. Certains sont déjà concernés par le protocole de Montréal
    72. Nom : ... ozone troposphèrique Formule : .................. O 3 Concentr° (vol) : ... variable Persistance : c’est compliqué PRG : .................. idem Forçage : .......... 0,30 W/m² % de l’E.S. anthropique : 10 % L’ozone n’est pas produit par l’homme directement, mais se fabrique à partir de « précurseurs » comme le méthane ou le protoxyde d’azote. L’ozone n’est pas concerné par le protocole de Kyoto. L’ozone n’entre pas dans le Bilan Carbone.
    73. Le rôle des aérosols
    74. Le rôle des aérosols
      • Les aérosols sont de fines particules solides ou liquides en suspension dans l’atmosphère.
      carbone sel sable fumées SO 2
    75. Le rôle des aérosols
      • Obturation
      • Evaporation des nuages
      • Nuages plus brillants (=> albédo)
      • Allongement de la durée de vie des nuages
    76. Le rôle des aérosols
      • Des phénomènes mal quantifiés
      • De très grosses incertitudes
      • Un forçage globalement négatif
    77. Forçage radiatif global
    78. Forçage radiatif global
    79. Conséquences du forçage
    80. Conséquences du forçage
      • Augmentation de la température
      • Multiplication des phénomènes extrêmes (cyclones, sécheresses, inondations, etc.)
      • Hausse du niveau de l’eau
      • Boucles de rétroaction positives
        • Rétrécissement des glaces arctiques
        • Moindre dissolution du CO 2 dans l'océan
        • Dégagement de CH 4 du pergélisol
        • Vapeur d’eau
    81. Augmentation constatée de la T° + 0,74 °C
    82. Augmentation constatée de la T° + 0,74 °C
    83. Augmentation prévue de la T°
    84. Elévation constatée du niveau de l’océan + 18 cm
    85. Elévation prévue du niveau de l’océan
    86. Multiplication des phénomènes extrêmes
    87. Inertie des phénomènes induits
      • Hausse du niveau de l’eau (fonte des glaces)
      Hausse du niveau de l’eau (dilatation) Température Concentration en CO 2 Emissions de CO 2 100 ans 1000 ans
    88. L’Homme est-il responsable de ces changements ?
    89. Emissions anthropiques de CO2 Amont Aval 380 Gtep 300 GtC 1850 1900 1950 2000
    90. Océan Parcifique
    91. Océan Parcifique Hawaï
    92. Océan Parcifique Hawaï Mauna Lao
    93. Océan Parcifique Hawaï Mauna Lao Observatoire de Mauna Loa Mesures du CO 2 depuis 1957
    94. Mesures du CO 2
    95. Sur le passé très récent, le CO2 augmente (et l'oxygène diminue) au rythme de la combustion des énergies fossiles.
    96. Relation entre émissions et augmentation de la concentration Emissions de CO2 ∆ [CO2] sans absorptions Variation [CO2] réelle
    97. La moitié de l’excès de CO2 est absorbée par la nature O O Emissions Absorptions 0 0
    98. L’homme n’est responsable que de 5% des émissions de CO 2 .
    99. Emissions naturelles et anthropiques Emissions 100 GtC
    100. Emissions naturelles et anthropiques Emissions Absorptions 100 GtC 100 GtC
    101. Emissions naturelles et anthropiques Emissions Absorptions 100 GtC 100 GtC 7 GtC
    102. Emissions naturelles et anthropiques Emissions Absorptions 100 GtC 100 GtC 7 GtC
    103. Emissions naturelles et anthropiques Emissions Absorptions 100 GtC 100 GtC 7 GtC
    104. Emissions naturelles et anthropiques Emissions Absorptions 100 GtC 100 GtC 7 GtC
      • Il a déjà fait
      • plus chaud !
    106. Archives glacières Crédits : Mark A. Tinsley
    107. Archives glacières CO2 T°
    108. Il y a 125.000 ans, il faisait plus chaud + 4 °C -125.000 ans 2005 T°
      • Il y a 125.000 ans :
      • il faisait 4°C de plus qu’aujourd’hui,
      • le Groenland était partiellement découvert,
      • le niveau de l’eau était 4m plus haut
    110. Par contre, sur 650.000 ans, la C° en CO 2 n’a jamais dépassé les 300 ppm… 380 ppm 280 ppm … or, entre 1750 et 2005, elle est passé de 280 à 380 ppm CO2 -650.000 ans 2005
      • La concentration en CO 2 a déjà été plus élevée qu’aujourd’hui…
      • … il y a plusieurs centaines de millions d’années.
    113. [CO 2 ] depuis 600 millions d’années
      • Ce sont des causes astronomiques qui sont à l’origine des variations de température au cours des derniers 650.000 ans.
    115. Archives glacières CO2 T°
    116. Les cycles de Milankovitch
      • Ce n’est pas le CO 2 qui joue sur la température, c’est le contraire.
    118. Archives glacières CO2 T°
    119. Un peu de systémique
    120. Un peu de systémique T°
    121. Un peu de systémique [CO 2 ] T° 800 ans
    122. Un peu de systémique [CO 2 ] T°
    123. Un peu de systémique [CO 2 ] T°
    124. Un peu de systémique τ = 800 ans [CO 2 ] T°
    125. Un peu de systémique [CO 2 ] T° 800 ans
    126. Un peu de systémique [CO 2 ] T° 800 ans instantané
    127. Un peu de systémique
    128. Un peu de systémique [CO 2 ] T°
    129. Un peu de systémique [CO 2 ] T° 800 ans instantané
    130. Un peu de systémique [H 2 O] T° instantané instantané
    131. Un peu de systémique [CH 4 ] T° 500 ans ? instantané
    132. Un peu de systémique glaces T° 2.000 ans ? instantané
      • Les différentes boucles de rétroaction amplifient la réponse de la terre au signal astronomique.
    134. Un peu de systémique
    135. Un peu de systémique Sans rétroactions
    136. Un peu de systémique Sans rétroactions Avec rétroactions
    137. Un peu de systémique Sans rétroactions Avec rétroactions Glaces GES [CH 4 ] [H 2 O] [CO 2 ]
    138. Archives glacières CO2 T°
      • Ce n’est pas le CO 2 qui joue sur la température, c’est le contraire ?
    140. Où est passé la constante de temps?
      • Ce qui se passe aujourd’hui
    142. Un peu de systémique T° [CO 2 ] 1000 ans
    143. Un peu de systémique T° [CO 2 ] [H 2 O] 1000 ans
    144. Un peu de systémique T° [CO 2 ] [H 2 O] 1000 ans
    145. Un peu de systémique T° [CO 2 ] [H 2 O] 1000 ans [CH 4 ]
    146. Un peu de systémique T° [CO 2 ] [H 2 O] 1000 ans [CH 4 ] glaces
    147. Augmentation prévue de la T°
      • Le soleil a une activité cyclique. Sa puissance varie dans le temps.
    149. Variation des radiations solaires
      • Les grosses éruptions volcaniques ont eu un impact important sur le climat.
    151. Le rôle des volcans
      • Le Groenland a déjà été complètement à découvert.
      • D’ailleurs, son nom veut dire « terre verte » en danois.
    153. Ce qui est vrai :
      • Il y a 125.000 ans, le Groenland était en partie dégelé, mais pas totalement.
      • Le niveau de la mer était alors de 3 à 4 m plus haut qu’aujourd’hui.
    154. Ce qui est faux :
      • Le Groenland n’a jamais été entièrement découvert sur une période de - 650.000 à aujourd’hui.
      • Pendant l’optimum médiéval, une petite partie seulement était découverte.
    155. Des modèles…
    156. … de plus en plus précis
    157.  
    158.  
    159.  
    160.  
    161. … de plus en plus complets
    162.  
    163.  
    164.  
    165.  
    166.  
    167.  
    168. Causes naturelles et anthropiques
    169. Causes naturelles et anthropiques
    170. Causes naturelles et anthropiques
    171. Causes naturelles et anthropiques
    172. Que faut-il faire ?
    173. La suite au prochain épisode
      • Qu’aura-t-on pour 2°C de plus ?
      • L’équation de Kaya
      • Les limites du PIB
      • Le décisionnel environnemental
      • La taxe carbone
      • L’intelligence collective
    174. FIN

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