Captage du CO

Climat et Géo ingénierie
Faudra-t-il en arriver là?
Par
Benoît de Guillebon,
Directeur de l’APESA et animateur du CHEDD Aquitain
1
PLAN DE L’EXPOSE
– Nature et technique
– Gouvernance
– Aspects économiques et financiers
– Risques
• Conclusion
Géoingénierie - Nantes 29 avril 2014
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• Réflexions sur un développement durable
• La définition de la géo ingénierie
• Les techniques de géo ingénierie /Géo
ingénierie territoriale
• Les aspects transversaux
2
UN DEVELOPPEMENT DURABLE
« LE TEMPS DU MONDE FINI COMMENCE »
Paul Valéry, Regards sur le monde actuel , 1931
Un développement durable , c’est trouver la solution pour
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UN DEVELOPPEMENT HUMAIN
DANS UN MONDE FINI
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3
Les enjeux de la durabilité
Le changement climatique
La fin de l’économie pétrole
La raréfaction des ressources naturelles
La disparition de la biodiversité
La croissance démographique
• La réduction des inégalités
• La qualité de vie des hommes ……
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•
•
•
•
•
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Chacune des trois
dernières décennies a
été successivement
plus chaude à la
surface de la Terre que
toutes les décennies
précédentes depuis
1850.
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Dans l’hémisphère
nord, la période 19832010 a probablement
été la plus chaude des
1400 dernières années.
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L’effet du réchauffement est visible sur les autres
compartiments du système climatique.
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La concentration du
dioxyde de carbone
augmente dans
l’atmosphère et
l’océan s’acidifie.
(IPCC 2013, Fig. SPM.6)
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L’influence du forçage humain sur le climat est clair. Il est
extrêmement probable (95%) que l’influence humaine a
été la cause principale du réchauffement observé depuis
le milieu du XXe siècle.
(IPCC 2013, Fig. SPM.9)
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Le niveau moyen des mers continuera à s’élever au cours du 21e
siècle. La vitesse d’élévation dépassera très probablement la vitesse
observée sur la période 1971-2010 pour tous les scénarios.
(IPCC 2013, Fig. SPM.10)
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Limiter le réchauffement climatique nécessite de réduire fortement les
émissions dans la mesure où c’est le total des émissions de CO2
cumulées qui détermine dans une large mesure le réchauffement.
Les stocks de Carbone ( GtC)
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Variation
1850 – 2010
+ 219
-16
-363
+ 160
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Stock
initial
Atmosphère
590
Terre ( sols, végétation)
3800
Sous sol ( carbone fossile) >6000
Océans
38 000
11
Le pétrole, une parenthèse dans
la vie de l’humanité
Un peu de recul…
…beaucoup de recul !
Invention de
1865
l’agriculture
2010-2015?
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21??
Beaucoup plus tard
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Le fameux
« pic de Hubber »
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Les enjeux de la durabilité
Le changement climatique
La fin de l’économie pétrole
La raréfaction des ressources naturelles
La disparition de la biodiversité
La croissance démographique
• La réduction des inégalités
• La qualité de vie des hommes ……
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•
•
•
•
•
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D’ici 2050, entre 150 et 200 millions de
personnes devront quitter leur lieu de vie
pour des raisons climatiques
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REFUGIES CLIMATIQUES
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PAS DE NEIGE DANS LES PYRENEES…
ALLEZ SKIER A DUBAI !!!
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PLAN DE L’EXPOSE
– Nature et technique
– Gouvernance
– Aspects économiques et financiers
– Risques
• Conclusion
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• Réflexions sur un développement durable
• La définition de la géo ingénierie
• Les techniques de géo ingénierie /Géo
ingénierie territoriale
• Les aspects transversaux
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Qu’évoque pour vous la géoingénièrie?
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• Jeu d’apprenti sorcier
• Mécanisme anthropique « petite cause, grand effet »
• Idée de rupture et de nouveauté appelant à trouver de nouvelles pistes de
recherche
• Action anthropique délibérée sur le système Terre
• Besoin urgent de se positionner sur un sujet qui apparaît dans les médias
• Manipulation de l’environnement en première intention et à grande échelle
• Caricature des grands projets prométhéens de la modernité
• Problème politique lié à la prise de décision
• Une solution technologique mais des questions éthiques et politiques
• Idée de contrôle et de manipulation, qui renvoie à la place de l’Homme dans la
Nature
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Augmentation
du flux IR
quittant la Terre
RENVOI DU RAYONNEMENT
SOLAIRE VERS L’ESPACE
ESPACE
I
Injection
d’aérosols
stratosphériques
STRATOSPHERE
TROPOSPHERE
G
Modification
de l’albédo
Toits blancs
K
Réflecteurs
en orbites
H Injection de sels
marins dans les
nuages
A
Agriculture
« climat »
CAPTAGE ET
STOCKAGE DU
CO2
C
Biochar
D /E
Capture
directe
pour
(re)
B
de CO2
amender
Boisement
le sol
Brumisation
F
Fertilisation
Chaux
Matière organique
Injection CO2 Carbonates
MER
SOL
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Stimulation du
phytoplancton
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J
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AUGMENTATION DES
SURFACES BOISEES
CAPTAGE ET
STOCKAGE
DU CO2
Stockage de carbone dans la végétation et dans les sols par la formation
d’humus
Reforestation
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ENFOUISSEMENT
DE « BIOCHAR »
CAPTAGE ET
STOCKAGE
DU CO2
Stockage de carbone sous forme de biochar
(biomasse végétale pyrolysée) enfoui dans le sol
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CAPTURE DIRECTE ET STOCKAGE
DU CO2 ATMOSPHERIQUE
CAPTAGE ET
STOCKAGE
DU CO2
Arbres synthétiques – Vue d’artiste –© Carbon engineering
Captage du CO2 atmosphérique dans une solution basique avant stockage
(carbonate), séquestration ou utilisation (calcaire / dolomite)
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CAPTURE ET STOCKAGE DE CO2
ATMOSPHERIQUE EN MILIEU
NON CONFINE
CAPTAGE ET
STOCKAGE
DU CO2
Captage du CO2 océanique par de la chaux (CaO) préalablement formée à
partir de calcaire porté à haute température
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FERTILISATION DES
OCEANS
CAPTAGE ET
STOCKAGE
DU CO2
CO
CO
2
2
Fer 6
4
5
Carbone
Urée
1
2
CO2
3
Carbonate
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Nutriments
Pompe de
solubilité
CO2
source: S. Blain
Augmentation de la l’absorption du CO2 par les microorganismes marins
« dopés » par un ajout de nutriment (fer)
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Pompe
biologique
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Augmentation
du flux IR
quittant la Terre
RENVOI DU RAYONNEMENT
SOLAIRE VERS L’ESPACE
ESPACE
I
Injection
d’aérosols
stratosphériques
STRATOSPHERE
TROPOSPHERE
G
Modification
de l’albédo
Toits blancs
K
Réflecteurs
en orbites
H Injection de sels
marins dans les
nuages
A
Agriculture
« climat »
CAPTAGE ET
STOCKAGE DU
CO2
C
Biochar
D /E
Capture
directe
pour
(re)
B
de CO2
amender
Boisement
le sol
Brumisation
F
Fertilisation
Chaux
Matière organique
Injection CO2 Carbonates
MER
SOL
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Stimulation du
phytoplancton
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J
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AUGMENTATION DE
L’ALBEDO TERRESTRE
RENVOI DU
RAYONNEMENT
SOLAIRE VERS
L’ESPACE
Augmentation de l’albédo terrestre (= réflexion de l’énergie solaire)
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RENVOI DU
INJECTION DE SELS MARINS DANS LES
RAYONNEMENT
SOLAIRE VERS
NUAGES
L’ESPACE
Augmentation de la concentrations de noyaux de condensation et de la
brillance des nuages (pour diminuer la quantité d’énergie solaire incidente sur la
surface terrestre) par injection de sels marins dans l’atmosphère
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INJECTION D’AEROSOLS
STRATOSPHERIQUES
RENVOI DU
RAYONNEMENT
SOLAIRE VERS
L’ESPACE
50 km
STRATOSPHERE
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12 km
0 km
Dispersion de gaz ou de particules soufrés en haute altitude entraînant un
refroidissement de la planète sur une période de l'ordre de l'année.
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TROPOSPHERE
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Businness as usual
vs
Geo ingénièrie
Source A. Ross, D.
Matthews, 2009
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AUGMENTATION DU FLUX DE
RAYONNEMENT INFRAROUGE
QUI QUITTE LA TERRE
RENVOI DU
RAYONNEMENT
SOLAIRE VERS
L’ESPACE
Création de courts-circuits énergétiques qui permettent d’accroître la
quantité de rayonnement thermique qui s’échappe vers l’espace.
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REFLECTEURS EN
ORBITE
RENVOI DU
RAYONNEMENT
SOLAIRE VERS
L’ESPACE
Diminution de la quantité de lumière solaire incidente sur la Terre, à l’aide
de structures réfléchissantes et/ou éparpillantes localisées à très haute
altitude. ( point de Lagrange : 1 500 000 km)
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Techniques dont l’impact est local mais qui
peuvent être réalisées sur de larges territoires
et/ou qui peuvent avoir d’autres objectifs que
la seule géo ingénierie
- Agriculture
- Foret
- Ville
- Industrie
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GEO INGENIERIE TERRITORIALE
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INCERTITUDE
• Besoin d’augmenter les connaissances
• Complexité intrinsèque
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• Expérimentation difficile : échelles spatiales et
temporelles en jeu
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ANALOGUES NATURELS
« si la nature l’a fait, alors on peut le faire… »
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• Soufre dans l’atmosphère, fertilisation océans
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• La responsabilité des ingénieurs repose sur le
principe général selon lequel on comprend et
contrôle ce que l’on a conçu et fabriqué.
• Or la géo‐ingénierie se déploie en régime
d’incertitude et pourrait déclencher des
processus naturels qu’on peut ne pas
contrôler
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INCERTITUDE
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Justifier la géo‐ingénierie en évoquant le gain de
temps qu'elle nous donne dans la lutte contre
le changement climatique est moralement
répréhensible dans la mesure où beaucoup de
techniques de géo‐ingénierie engagent les
générations futures et certaines ne peuvent
être arrêtées sans un effet boomerang.
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IRREVERSIBILITE
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• Le problème de la gouvernance de la géoingénierie se pose de manière urgente dans la
mesure où celle-ci touche à des biens
communs planétaires (comme l'atmosphère,
les océans, la biodiversité).
• A l’exception de quelques textes qui font
référence de manière directe ou indirecte à la
géo-ingénierie, la géo-ingénierie se trouve
dans un vide juridique quasi-total.
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GOUVERNANCE
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La convention sur l'interdiction d'utiliser des
techniques de modification de l'environnement
à des fins militaires ou toutes autres fins
hostiles » (ou convention ENMOD)
La Convention sur la Diversité Biologique,
adoptée lors du Sommet de la Terre à Rio de
Janeiro en 1992, a été complétée en 2010 par
un texte interdisant le déploiement de
techniques de géo‐ingénierie climatique
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LES RARES TEXTES
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• Réglementation de la géo-ingénierie comme
un bien public
• Participation du public dans les processus de
décision
• Divulgation et publication ouverte des
résultats de la recherche
• Nécessité d’une évaluation indépendante des
impacts de la recherche en géo-ingénierie
• Gouvernance avant déploiement
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PRINCIPES D’OXFORD
( pour la recherche)
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ASPECTS ECONOMIQUES
• Question : quid de la responsabilité à long
terme?
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• Capture du CO2: crédit carbone
• Gestion du rayonnement solaire: politique
d’états
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RISQUES
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• Prudence ( risque connu et quantifiable)
• Prévention ( risque connu, mais difficilement
quantifiable)
• Précaution ( risque mal connu voire
imprévisible et difficilement quantifiable)
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RISQUE DANS LE FUTUR
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Même réversibles, les techniques de
géo‐ingénierie transposent du risque dans le
futur (que ce soit sur la pérennité du stockage
de carbone ou sur l'engagement temporel
qu'impliquent les techniques de gestion du
rayonnement solaire).
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ETHIQUE
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• La géo‐ingénierie interpelle aussi nos valeurs :
pour beaucoup, la géo‐ingénierie apparaît
comme une transgression de nos limites, une
démesure, une ivresse prométhéenne.
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• Les êtres humains se sont développés avec un
tel succès dans les 10 000 dernières années
qu’ils sont devenus une force géologique.
• La biosphère terrestre est passée d’un état ou
elle était principalement façonnée par les
processus biophysiques naturels pour devenir
une biosphère anthropique , principalement
faconnée par les systèmes humains
Clive Hamilton
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ANTHROPOCENE
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Nous ne résoudrons pas les problèmes avec
les modes de pensée qui les ont
engendrées
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Albert Einstein
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