News Environnement : Mai 2012

Réchauffement climatique : tablez plutôt sur 1,4 à 3 °C d’ici 2050 !

Une équipe de chercheurs de l’Université d’Oxford qui s’est appuyée sur près de 10.000 simulations de l’évolution du climat, a montré que d’ici 2050, le réchauffement climatique atteindra 1,4°C à 3°C, ces deux chiffres étant « également probables ». C’est-à-dire un réchauffement sans doute égal ou supérieur à 2 °C, la limite généralement fixée par les scientifiques au-delà de laquelle les effets seront importants et potentiellement très perturbants. La « barre des deux degrés » dépassée dès 2050, c’est bien plus tôt que de nombreuses simulations ne le laissaient entendre jusque là. Beaucoup envisagent en effet une hausse d’au moins 2 °C, mais seulement d’ici la fin du siècle. Les résultats de cette étude ont été publiés dans Nature Geoscience.

Ces résultats sont obtenus en générant un très grand nombre de simulations différentes grâce à du temps de calcul donné par des volontaires sur leurs ordinateurs domestiques. En s’inscrivant sur Climateprediction.net, un particulier met à disposition son PC pour effectuer une petite portion des très nombreux calculs requis pour simuler le climat mondial.

Le modèle couplant atmosphère et océans utilisé dans cette étude est particulièrement complexe, et prend en compte certaines des incertitudes que des prévisions antérieures, se fondant sur des modèles plus simples, ont pu avoir négligées. De plus, ce modèle a été testé sur les 50 dernières années, pour vérifier qu’il peut bien prévoir rétrospectivement les évolutions du climat effectivement observées.

L’intérêt de cette étude provient précisément du fait qu’elle fait appel à un très grand nombre de simulations. La compréhension incomplète des processus physiques qui sous-tendent trois aspects majeurs du système climatique (sensibilité de l’état d’équilibre, rythme d’absorption de la chaleur par les océans et rôle des aérosols) conduit à des incertitudes dans la détermination de l’évolution des températures mondiales au cours du prochain siècle. Pour réduire ces incertitudes, la modélisation repose, pour le moment, sur deux approches d’échelle : soit rassembler les résultats issus de nombreuses modélisations souvent simplificatrices, soit utiliser les quelques modélisations complexes disponibles couplant les interactions océans-atmosphère, qui sont plus précises mais existent en plus faible nombre.

Comme le souligne le Dr Ran Rowlands de l’Université d’Oxford et auteur principal de l’article, cette approche de réaliser un grand nombre de simulations, avec des versions de modèles choisies délibérément pour tenir compte d’un large ensemble de comportements, peut seule gérer les incertitudes présentes dans un système aussi complexe que l’est notre climat. Le professeur Mylles Allen, également d’Oxford, précise : « la plupart des prévisions du réchauffement mondial sont fondées sur l’éventail de résultats des différents groupes qui contribuent au programme de comparaison de modèle spécifiquement établi pour obtenir ces prévisions. Ces groupes ne cherchent pas à explorer l’ensemble de la fourchette d’incertitude, d’où le besoin de projets comme le nôtre ».

Cette approche innovante dans la modélisation du climat qui utilise le concept du calcul distribué ainsi que la disponibilité d’ordinateurs non utilisés chez les particuliers (à l’image du désormais célèbre programme SETI@home [1] lancé en 1999, ou plus récemment de Genome@home) pour générer un très grand nombre de simulations, marque peut-être l’avenir des modélisations du système climatique.

Sur le plan des résultats en matière de hausse des températures mondiales, ceux-ci sont particulièrement inquiétants et soulignent le besoin d’agir très rapidement au niveau mondial pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Source : Bulletins électroniques

Photosynthèse artificielle : un nouveau catalyseur qui change la donne

KTH) ont mis au point un catalyseur moléculaire, à base de ruthénium, qui permet d’oxyder l’eau en oxygène et hydrogène à une vitesse comparable à celle de systèmes photosynthétiques naturels.

Dans le champ des énergies renouvelables, la recherche se concentre depuis plus de 30 ans sur la mise au point d’un processus de photosynthèse artificielle qui permettrait de développer l’utilisation de l’énergie solaire. Le problème central dans ce système qui utilise la lumière pour produire directement de l’hydrogène est la vitesse d’oxydation de l’eau, les catalyseurs connus étant toujours trop peu efficaces.

L’équipe de KTH a produit un catalyseur [Ru(bda)(isoq)2] qui accélère l’oxydation à une vitesse jusqu’ici jamais atteinte : la fréquence de production d’oxygène est supérieure à 300 molécules par site et par seconde. Ce résultat est pour la première fois comparable à la vitesse de la réaction dans des systèmes in vivo, qui va de 100 à 400 molécules par seconde. Ce record mondial ouvre de nouvelles perspectives pour l’énergie solaire ainsi que d’autres sources d’énergie renouvelable. Avec ce système, la lumière du soleil peut notamment être utilisée pour convertir le dioxyde de carbone en différents carburants tels que le méthanol.

Licheng Sun, professeur de chimie organique à KTH et co-auteur de l’article qui présente ce résultat estime que la vitesse atteinte grâce à ce catalyseur rend par exemple envisageable la création de grandes infrastructures dans le Sahara pour produire de l’hydrogène. Il pourrait aussi permettre la conversion de l’énergie solaire en électricité avec une efficacité bien supérieure à celle des meilleures technologies aujourd’hui disponibles sur le marché.

La prochaine étape est de rendre cette technologie accessible et donc compétitive par rapport aux carburants d’origine fossile. L’équipe poursuit son travail dans cette direction. Les recherches sont financées par la fondation Wallenberg et l’Agence suédoise de l’énergie.

Source : Bulletins électroniques

Un rapport fait le bilan de dix ans d’exploitation pétrolière en mer

Le programme HAVKYST (océan et zones côtières) [1] du Conseil Norvégien de la Recherche [2] (RCN) a produit un rapport [3] regroupant les résultats de 65 projets de recherche menés entre 2002 et 2011 pour l’étude de l’impact de l’exploitation pétrolière sur le milieu marin.

L’activité pétrolière devrait croitre dans les années à venir dans les mers septentrionales, qui sont considérées par beaucoup comme des zones plus vulnérables. La Mer de Barents, par exemple, bénéficie d’un écosystème très riche, et les eaux au large des îles Lofoten sont considérées comme un des sites de reproduction les plus importants de l’hémisphère Nord pour plusieurs espèces de poissons.

L’objectif de deux sous-programmes de HAVKYST, nommés PROOF et PROOFNY, a été d’évaluer les éventuels effets à long terme des rejets opérationnels et accidentels de l’industrie pétrolière offshore. Rien dans les résultats ne suggère que les organismes marins des régions arctiques et subarctiques seraient plus vulnérables à ces rejets que des organismes similaires vivant ailleurs sur le plateau continental norvégien. Des différences de vulnérabilité ont été démontrées entre les espèces des zones arctiques et celles de zones bien plus tempérées, notamment face aux émissions d’eau de production (extraite en même temps que le pétrole et le gaz, et généralement réinjectée dans les gisements) et de déblais de forage, mais ces différences sont minimes. Il apparaît cependant que l’effet de ces émissions est plus long en conditions arctiques.

Les résultats des travaux de recherche montrent que les émissions d’eau de production sont préoccupantes. Cette eau, composée de plusieurs substances plus ou moins toxiques, pourrait être la cause d’effets négatifs sur la santé et la reproduction de plusieurs espèces de poissons et d’invertébrés. Même si les études indiquent un effet globalement modéré et limité à un diamètre de dix kilomètres autour du puits de forage, le risque d’un impact environnemental accumulé important n’est pas à exclure. Les effets à long terme des fluides de forage (fluides à base d’eau utilisés, entre autres, pour stabiliser la pression pendant le forage et transporter les déblais) ne sont pas connus. Ces fluides ont un effet généralement limité dans le temps et l’espace, mais il n’est pas exclu qu’une émission prolongée puisse avoir un impact plus étendu sur les sédiments du fond marin.

« Ce rapport fournit une connaissance interdisciplinaire unique et représente un formidable outil pour une meilleure étude de l’impact environnemental des rejets en mer. Il apporte également une contribution importante au débat mettant en question l’exploitation pétrolière dans la Mer de Barents, les îles Lofoten et la région de Vesteraalen. », annonce Fridtjof Unander [4], Directeur de la division Energie, Ressources et Environnement du Conseil Norvégien de la Recherche. « Ces dix années de recherche ont d’ores et déjà contribué à l’amélioration des outils de modélisation pour la surveillance de l’environnement sur le plateau continental norvégien et de nombreuses mesures ont été prises par l’industrie. », ajoute-il.

Source : Bulletins électroniques