Problèmes des combustibles

Les sujets abordés ici (climatologie et géologie) ne relèvent pas spécifiquement de notre domaine d’expertise. Cette page rend compte des travaux réalisés par la communauté internationale des scientifiques concernés par ces sujets : les climatologues d’une part et les géologues d’autre part. Cela ne nous empêche pas de suivre leurs travaux et d’en apprécier la rigueur.

L’utilisation massive des combustibles fossiles pose à l’humanité des problèmes qu’elle n’avait jamais rencontrés jusqu’ici.

• D’un côté, les émissions cumulées de CO₂ associées à l’usage des combustibles fossiles sont une cause majeure du réchauffement climatique. Ce phénomène nouveau met l’humanité de plus en plus clairement en danger.
• D’un autre côté, l’épuisement progressif des ressources les plus faciles à extraire oblige à consacrer des efforts croissants aux sources moins conventionnelles, ce qui devient de moins en moins supportable pour les populations qui doivent en supporter le coût, au détriment de leurs autres besoins.

 Réchauffement climatique

Depuis 1988, la communauté internationale (ONU, PNUE   et OMM  ) a rassemblé les scientifiques climatologues au sein du GIEC  . Ce sont eux qui, toutes tendances confondues, analysent :

• l’état de nos connaissances sur le climat du passé,
• les prédictions des modèles pour le climat futur.

Leur conclusion est : l’activité humaine augmente la concentration des gaz à effet de serre (GES  ) dans l’atmosphère (CO₂, CH₄, N₂O, divers fluorures et l’eau). C’est-à-dire en gaz qui laissent passer le rayonnement du soleil vers la terre mais empêchent partiellement le rayonnement depuis la Terre vers l’espace. Cette énergie qu’elle n’arrive pas à libérer fait monter la température de la Terre. Elle se réchauffe jusqu’à atteindre une température suffisante pour pouvoir renvoyer dans l’espace toute l’énergie qu’elle a reçue du soleil, malgré le frein que constituent les GES  . C’est ce que l’on appelle le "réchauffement climatique". Et même si on arrête de produire des GES  , la planète continuera à se réchauffer pendant de nombreuses décennies parce que la Terre mettra du temps à atteindre sa nouvelle température d’équilibre. Elle se réchauffera moins cependant que si l’on continue à émettre des GES   dans l’atmosphère.

C’est l’utilisation des combustibles fossiles pour le chauffage, les transports, la production d’électricité, les industries, etc. qui est le plus grand responsable de l’augmentation du principal gaz à effet de serre, le CO₂. Chaque année, nous émettons ainsi plus de 8 gigatonnes de carbone sous forme de CO₂, soit, en moyenne, nettement plus d’une tonne par terrien !

Le graphique ci-contre montre, à gauche, deux scénarios d’émission de CO₂, l’un représente plus ou moins le "business as usual" avec une croissance mondiale des émissions de l’ordre de 3%, l’autre est un scénario "vertueux", dans lequel on suppose que les émissions seront maîtrisées dans quelques années puis commenceront à décroître.

A droite, on observe l’évolution de la concentration atmosphérique en CO₂ qui en résulterait. Dans le premier cas, elle grimpe sans cesse, dans le second cas, elle plafonne vers 550 ppm  .

Est-ce grave docteur ?

Quelle est la gravité de ces prévisions : 550 ppm  , ou plus ?

Examinons l’évolution passée sur 400.000 ans (homo sapiens sapiens, notre espèce, est âgée d’environ 150.000 ans). Le graphique ci-dessous est le résultat de l’analyse de carottes de glace prélevées dans l’Antarctique. Ces résultats ont été largement confirmés par d’autres voies. Notons que, pour les paléoclimatologues, l’an 0, à droite du graphique, correspond par convention à l’année 1950.

On constate que la concentration en CO2 a été approximativement de 180 ppm   lors des périodes glaciaires, durant lesquelles la température moyenne était de 5 °C inférieure à celle du 20ème siècle et que, pendant les périodes interglaciaires, elle a été approximativement de 280 ppm  .

Or, en raison de l’utilisation massive des combustibles fossiles, cette concentration atteint aujourd’hui de 400 ppm   et elle monte en flèche. Comme le dit un professeur de nos amis,

on est complètement sorti de l’épure

.

La conclusion est imparable. La température de la Terre doit obligatoirement augmenter pour arriver à évacuer la chaleur reçue du soleil.

Comme le dit Robert Socolow, professeur d’ingéniérie à Princeton :

L’humanité est en train de mener une expérience non contrôlée à l’échelle du globe

. (Pour La Science n° 335, p. 76)

 Émissions de CO₂

Peut-on diminuer les émissions de CO₂ ? L’idée que lon pourrait enterrer une part significative du CO₂ émis par la combustion ne résiste pas à l’analyse en raison de son gigantisme et de la surconsommation qu’elle engendre.

Peut-on espérer que l’épuisement des combustibles fossiles permette d’échapper au réchauffement climatique ? La réponse est aujourd’hui négative. Christophe McGlade et Paul Ekins, tous deux chercheurs à l’UCL (University College London), soulignent que pour maintenir la hausse des températures en deçà de 2°C par rapport à l’ère préindustrielle, il faudrait que

globalement, les pays s’abstiennent d’extraire un tiers des réserves de pétrole, la moitié des réserves de gaz et plus de 80 % du charbon

disponibles dans le sous-sol mondial, d’ici à 2050 [1].

 Combustibles fossiles

Les combustibles fossiles conventionnels s’épuisent. Le fait est certain. Oui mais on trouve toujours de nouveaux gisements. C’est vrai, dans une certaine mesure, mais ceux qu’on découvre encore sont plus rares et plus modestes.

Et il y a aussi les nouveaux combustibles fossiles non-conventionnels tels les pétrole et gaz de schiste, aux États-Unis par exemple, ou les sables asphaltiques de l’Alberta (Canada). Cependant, ces sources non-conventionnelles sont de plus en plus difficile à exploiter, elle exigent des équipements d’extraction de plus en plus importants et complexes, avec des risques d’accident accrus.

 Épuisement

Les combustibles fossiles : charbon, pétrole et gaz naturel, se sont accumulés dans le sous-sol durant des centaines de millions d’années, en particulier durant le carbonifère (-354 à -290 millions d’années).

Il faut souligner ici une première fois la disproportion extraordinaire entre la vitesse avec laquelle ces ressources se sont accumulées dans le sous-sol et la vitesse avec laquelle l’homme les en extrait. Moins de 200 ans pour tout consommer (au rythme d’aujourd’hui) par comparaison à, disons pour être simple, 200 millions d’années, dont les 60 millions d’années du carbonifère. Soit 1.000.000 d’années pour un an ! Un million de fois plus vite ! Cela indique déjà que les quantités d’énergie que nous avons pris l’habitude d’utiliser sont tout simplement colossales !

Il n’empêche, les réserves de charbon, pétrole et gaz sont finies. Depuis les années 1970, on ne découvre plus de gisement importants de combustible. Par contre, on améliore l’efficacité des procédés d’extraction. C’est ce qui autorise les compagnies pétrolières à augmenter sans cesse le total de leurs réserves prouvées. On estime par exemple que, pour le pétrole, nous sommes pratiquement au point où la production va commencer à décroître, alors que la demande ne fait qu’augmenter.

Nous sommes tellement habitués aux combustibles fossiles que nous n’imaginons pas pouvoir vivre sans. Et pourtant, à l’échelle de l’Histoire, la période de consommation intensive de ces ressources se révèle tellement courte ! C’est ce qu’essaie de mettre en évidence avec humour le graphique ci-contre.

Pour plus d’information sur le sujet des pics du pétrole et du gaz, voir les excellentes synthèses des travaux des géologues de l’ASPO et celles de Patrick Brocorens, chercheur à l’université de Mons-Hainaut et fondateur de ASPO Belgique.

 Capital industriel

Le capital nécessaire pour produire ces nouveau combustibles devient donc de plus en plus important ce qui explique en partie l’évolution du prix du pétrole.