Partie I
Les causes et les conséquences du changement climatique.
Avant de proposer les solutions possibles à ce problème qui concerne les changements climatiques, nous avons décidé de consacrer une partie toute entière sur ce sujet, afin d'expliquer clairement les causes et les conséquences de celui-ci.
Les changements climatiques
Les scientifiques ont constaté que la planète Terre s'est réchauffée de 0.6°C rien qu'au cours de ce dernier siècle. Et certains pensent que la température moyenne sur la surface terrestre pourrait augmenter de 1.4°C à 5.8°C au cours du XXIe siècle, des chiffres relativement impressionnant, bien entendu ceci n'est qu'un exemple parmi d'autres des changements climatiques, nous nous intéresserons à ce sujet plus tard. Mais nous pouvons tout de même nous poser cette question : Comment en sommes nous arrivés là ? C'est ce que nous allons maintenant démontrer à travers cette partie.
L’atmosphère constitue un des éléments de notre écosystème, au même titre que la biosphère et la lithosphère. Ainsi, afin d’étudier la pollution atmosphérique, convient-il de faire tout d’abord de la géographie physique. L’atmosphère peut se diviser en deux parties : la troposphère de 0 à 12 kilomètres d’altitude et la stratosphère de 12 à 40 kilomètres d’altitude. La stratosphère contient la couche d’ozone. La molécule d’ozone comprend trois atomes d’oxygène. Oxydant très puissant, il absorbe la quasi-totalité des rayons ultraviolets, nous protégeant ainsi contre leur action. Cette couche protectrice d’ozone pourrait être détruite par les matériaux anthropiques tels que les aérosols; en effet, le chlore libéré provoque des réactions d’oxydoréductions et transforme l’ozone en oxygène. Ainsi, parle-t-on du trou de la couche de l’ozone.
Ceci étant la première illustration du site, nous tenons à préciser qu'il faut survoler l'image, afin de voir apparaître sa description dans une petite bulle et cela pour toutes les illustrations du site.
La pollution atmosphérique n’est pas seulement présente en altitude, elle est également visible dans des villes telles que Mexico ou Athènes ou dans des phénomènes météorologiques comme les pluies acides ou l’effet de serre. C’est l’air qui est pollué. Celui-ci a trois constituants principaux : le diazote à 78 %, le dioxygène à 21 % et d'autres gaz à 1%. Pourtant, d’autres éléments viennent se rajouter à ces constituants, polluant de cette façon l’air, comme les chlorofluorocarbures (CFC) dont l’élément chlore détruit la couche d’ozone. Il existe donc de nombreuses causes naturelles et humaines à cette pollution, qui a entraîné des conséquences désastreuses. Pourtant, on peut voir qu’il existe des solutions pour la parer. Les polluants proviennent pour la plupart de composés naturels et gazeux.
Le monoxyde de carbone (CO) est le plus répandu, il se produit dans toutes les combustions incomplètes, quel que soit le combustible. A Paris, en 1994, il a fait 12 morts et 152 hospitalisés.
Le dioxyde de soufre (SO2) est émis principalement lors de la combustion du fuel et du charbon, du gas-oil par les diesels et du raffinage des pétroles. Sa présence dans l’air ne doit pas être supérieure à 250 microgrammes par m3. Ce polluant est en forte baisse.
Le dioxyde de carbone (CO2), même si c’est un constituant naturel de l’atmosphère, contribue également à la pollution atmosphérique. Le CO2 est un des principales causes de l’effet de serre. Il a deux origines : pour les ¾, il vient de la combustion des carburants fossiles, pour ¼, de la destruction des forêts tropicales. En outre, la quantité de carbone rejetée dans l’atmosphère a considérablement augmenté à ce siècle, passant de 0,09 milliards de tonnes en 1850 à 5,5 milliards de tonnes de nos jours.
Le dioxyde d’azote (NO2) contribue à la destruction de l’ozone au niveau de la basse stratosphère. Il réagit avec les hydrocarbures et provoque les smogs photochimiques. La production annuelle de dioxyde d’azote est de 160 millions de tonnes. Il provient notamment des combustions à haute température. Ainsi, c’est un des grands polluants des villes. En effet, il apparaît avec les industries et le chauffage urbain.
Le méthane (CH4) n’a pas pour cause le développement des villes, mais l’agriculture. En effet, il provient de la fermentation digestive notamment des bovins (à 74%), des rizières et des brûlages de matières végétales. Une vache produit en moyenne 90 kg de méthane par an.
Le protoxyde d’azote (N20) ou oxyde nitreux contribue à l’effet de serre. Il est notamment utilisé dans la crème Chantilly. Les émissions naturelles provenant du sol et des océans sont de 10 millions de tonnes par an.
Le plomb a deux origines très connues : l’essence et la peinture. A Paris, la concentration de plomb est de 0,20 µg/m3. Il provoque le syndrome de saturnisme par empoisonnement du plomb contenu dans les peintures.
L’ozone (O3) est également un polluant, même s’il nous protège des rayons UV. En effet, à basse altitude, il est nocif pour la santé et est un des responsables des smogs.
Enfin, on peut citer les composés organiques volatils non méthaniques (COVNM) qui sont dégagés lors d’une combustion incomplète et qui ont parfois des effets cancérigènes comme les hydrocarbures aromatiques. Tous ces polluants sont naturels. Ce n’est donc pas leur présence dans l’atmosphère, mais leur trop forte concentration qui pollue. Pourtant, d’autres polluants sont cette fois de nature anthropique. Les chlorofluorocarbures (CFC) sont utilisés dans les agents gonflants (avec les mousses plastiques isolantes), les solvants, les réfrigérateurs, les climatiseurs et les bombes aérosols (laque, parfum, mousse à raser). Ce polluant est en grande partie responsable de la destruction de l’ozone par le chlore ; c’est pourquoi de nombreuses mesures ont été prises pour diminuer l’utilisation de ce produit. On peut voir qu'il y'a beaucoup de gaz qui sont polluants.
Nous avons divisé en deux parties les acteurs qui font que ces polluants sont en trop grosse concentration dans l'air :
- Les causes provenant directement de la nature
- Les causes qui sont dues à l’action dévastatrice de l’Homme.
Il y a 3 grandes causes naturelles, les activités géologiques de la Terre, comme le volcanisme (quand les volcans entrent en éruption, du soufre est projeté dans l’atmosphère) et les évènements météorologiques tels que les orages produisent du dioxyde d’azote. Les causes naturelles qui polluent le plus sont les feux qui provoquent un énorme dégagement de CO2 à cause de la combustion.
La cause la plus directe, et celle qui est obligatoire, est la respiration. En effet, on expire du CO2. La pollution la plus visible faite par les Hommes est le rejet des CFC (qui détruit l’ozone). Pourtant, la pollution anthropique est surtout due à la combustion de carburants fossiles. Celle-ci est très récente. Ainsi, on peut observer l’évolution de cette pollution dans l’histoire. Pendant la Préhistoire et l’Antiquité, la pollution était alors faible et était principalement due au défrichement et à la destruction progressive de la végétation. Avec l’apparition des villes, la pollution provient du chauffage au bois et au charbon. Cette pollution s’accroît largement lors de la révolution industrielle. Les industries utilisent des machines et découvrent de nouveaux types d’énergie comme le pétrole. A l’époque contemporaine, un nouveau type de pollution s’est ajouté à la pollution industrielle : la pollution automobile. Les principales causes anthropiques sont les combustions. Celles-ci se font à tous les niveaux ; depuis les moteurs de voitures et les installations de chauffage au centrale électrique.
La combustion de ces éléments : le pétrole, le gaz naturel et le charbon libèrent du CO2 et du SO2. C’est donc les moyens de transports actuels qui font parties des plus grands polluants. Les transports sont responsables du rejet de 87 % de monoxyde de carbone, à cause des combustions incomplètes et du rejet de 70% d’oxydes d’azotes. L’agriculture est la plus vieille origine de pollution. L’élevage bovin entraîne le rejet de méthane (CH4) dans l’atmosphère, de même que les cultures en rizière. La déforestation est aussi entraînée par combustion et donc par dégagement de dioxyde de carbone. En effet, 25% des rejets de CO2 proviennent de la destruction des forêts tropicales. Chaque année, la déforestation détruit 210 milliers de km² de forêt tropicale.
Même si la pollution atmosphérique provient en partie de la nature, notamment par le biais du volcanisme, les causes anthropiques représentent néanmoins plus des 2/3 des origines de cette pollution. Certaines causes ont toujours existé comme l’agriculture, pourtant, la pollution a considérablement augmenté depuis la révolution industrielle, principalement à cause des combustions de carburants fossiles. Les conséquences de la pollution sont aussi nombreuses que les polluants ; elles affectent aussi bien l’être humain lui-même que son environnement.
Venons-en aux conséquences :
Un bilan, en 2001, a été dressé par le Groupe Intergouvernemental d’experts sur l’Evolution du Climat (GIEC), et il montre bien que les indices témoignant le réchauffement de notre planète ainsi que les divers changements climatiques sont en train de croître. Voici quelques changements climatiques prévus :
- Les températures maximales seront plus élevées, plus de journées chaudes et de vagues de chaleur.
- Beaucoup de périodes de précipitations intenses.
- Assèchement des terres plus accentué à l'intérieur de la plupart des continents aux latitudes moyennes, il y a donc un risque de sécheresse.
- Pointes de vent plus intenses, et précipitations plus intenses lors des cyclones tropicaux. Tempêtes plus intenses aux latitudes moyennes.
- La température moyenne de surface a augmenté de 0.6 ° au cours du 20ème siècle.
- La couche de neige et l'extension des glaciers ont largement diminué, on a une fonte des glaces qui ne cesse de croître. Des données satellites montrent une diminution probable de 10% de la couverture neigeuse depuis la fin des années 60.
- Le niveau moyen de la mer a progressé de 10 et 20 centimètres au cours du 20 ème siècle.
- Augmentation des précipitations dans les zones de moyennes et hautes latitudes de l'hémisphère nord et augmentation de la fréquence de fortes précipitations dans les mêmes zones.
- Dans certaines régions, notamment dans certaines zones d'Asie et d'Afrique, augmentation de la fréquence et de l'intensité des sécheresses durant ces dernières décennies.
On observe donc que les conséquences de la pollution sont multiples, affectant aussi bien l’être humain par des maladies telles que le cancer (du poumon ou de la peau), que l’écosystème dans lequel il vit. Même si la pollution urbaine est un problème quotidien, les pluies acides, l’effet de serre et la destruction de la couche d’ozone sont des problèmes nettement plus difficiles à résoudre et qui pourraient être irrécupérables.
Nous avons parlé des nombreux changements climatiques annoncés par les scientifiques, maintenant nous nous intéresserons aux conséquences qu'ils auront sur l'Homme et son environnement, puis nous parlerons des conséquences qu'ils auront sur la faune et la flore.
L’Homme est directement atteint par la pollution notamment par l’absorption de l’air pollué qui rentre dans les poumons et peut causer des maladies pulmonaires ou une aggravation des troubles cardiovasculaires et respiratoires. L’Homme est alors atteint par ces maladies lorsque son environnement est fortement pollué : les grandes villes (Paris, Tokyo, Bombay...). Dans ce type de milieu pollué, plus de la moitié de la population souffre de maladies respiratoires. L’accident le plus tragique et grave se produisit à Londres pendant l’hiver 1952 où le smog provoqua la mort de 4000 personnes. Enfin, la destruction de la couche d’ozone entraîne une augmentation des risques de cancers cutanés et des lésions oculaires.
Avec les changements climatiques annoncés par les scientifiques, des conséquences désastreuses sont à prévoir, nous les avons répertoriées :
- Une hausse de l'incidence des décès et des maladies graves chez les personnes âgées et les personnes pauvres en milieu urbain à cause des vagues de chaleur plus fréquentes.
- Une augmentation des dommages provoqués par les inondations, les glissements de terrain, les avalanches et les coulées de boue.
- Une diminution de la quantité et de la qualité des ressources en eau.
- Une aggravation des risques de décès, d'épidémies infectieuses et de nombreux autres phénomènes dûs aux pointes de vent plus intenses.
- Augmentation de l'ampleur des inondations et des sécheresses et aggravation des dommages en Asie tempérée et tropicale. Donc il y aura une réduction de la productivité des terres agricoles dans les régions sujettes à la sécheresse et aux inondations.
- Augmentation des pertes de biens et d'infrastructures à cause des précipitations plus intenses, des tempêtes plus intenses et plus fréquentes.
- Aggravation des risques pour la santé et la vie humaine.
Les pertes en vies humaines, les souffrances et les dommages causés par des phénomènes tels que les sécheresses, les inondations, les vagues de chaleur, les avalanches et les tempêtes mettent en lumière la vulnérabilité des sociétés humaines et des systèmes naturels à l'égard des phénomènes climatiques extrêmes. Si des incertitudes demeurent quant à l'estimation de ces changements, les projections semblent indiquer que certains phénomènes extrêmes augmenteront de fréquence et/ou d'intensité au XXIe siècle en raison de l'évolution des moyennes climatiques et/ou de la variabilité du climat, et l'on peut donc s'attendre que leurs incidences gagnent en ampleur avec le réchauffement de la planète.
Toujours selon les projections, il semble qu'à l'inverse les phénomènes extrêmes liés aux basses températures, notamment les vagues de froid, diminueront de fréquence et d'intensité, avec des effets favorables et défavorables. On prévoit cependant que les plus pauvres subiront de manière disproportionnée les conséquences de l'évolution des phénomènes climatiques extrêmes.
Le climat est également affecté par la pollution comme on l'a vu plus haut, notamment avec l’effet de serre qui provoque un changement de température.
Qu'est-ce que l'effet de serre ?
La théorie de l’effet de serre a été énoncée par le suédois Arrhenius (prix Nobel de chimie en 1903) et établit que l’augmentation de dioxyde de carbone entraîne un réchauffement de la planète. Trois types de polluants y contribuent : le dioxyde de carbone à 63,4 %, le méthane à 20,3 % et l’oxyde nitreux et les CFC à 10 %. Ces gaz, polluant l’atmosphère forment une couverture autour de la terre qui permet aux rayons du soleil de passer, mais empêche la rediffusion dans l’espace du rayonnement infrarouge transmis par la surface de la terre. La conséquence principale est l’augmentation de la température moyenne. En 1890, elle était de 14,5° C, en 1990, elle est de 15,2° C. Depuis 1982, on observe aussi que la température moyenne des océans s’est élevée de 0,18 ° C et le niveau de deux millimètres.
"Arrhenius a estimé - il y a plus de 100 ans - qu’une réduction de moitié du CO 2 atmosphérique diminuerait la températures moyenne de la surface du globe de 4 à 5 °C, alors qu’un doublement du CO 2 entraînerait une élévation de la température de 5 voire 6 degrés Celsius (ou 7 à 11 degrés Fahrenheit). Les estimations récentes (2007) du GIEC donnent une valeur (sensibilité du climat) comprise entre 2 et 4,5 degrés. Il est remarquable qu’Arrhenius ait calculé une estimation si proche de celle du GIEC. Arrhenius s’attendait à ce que le taux de CO 2 double, mais au rythme de son temps, c’est à dire en environ 3000 ans d’après ses calculs. Au rythme actuel, cela prendra un siècle seulement selon les calculs du GIEC. (Source : Wikipedia)"
Les pluies sont aussi atteintes par la pollution, on les appelle les pluies acides, elles proviennent du dioxyde de soufre à 60 % et d’oxydes d’azote à 30 % qui sont oxydés dans l’atmosphère. Ces polluants en pluie retombent ensuite sous forme d’acide sulfurique (H2SO4) et nitrique (HNO3). Une pluie est dite acide lorsque son pH est inférieur à 5,6. Ces pluies acides provoquent également des brouillards très acides, le record étant 1,7. Ces pluies acides ont pour conséquences, l’acidification des sols et des eaux de surface, la solubilisation des métaux toxiques et des destructions de forêts.
Et pour finir une des conséquences les plus graves de la pollution atmosphérique, est la destruction de la couche d’ozone qui se trouve à une altitude de 30 kilomètres au-dessus du sol. Celle-ci se produit notamment à cause des chlorofluorocarbures (CFC) dont un seul atome de chlore peut détruire 100 000 molécules d’ozone. Depuis les années 80, l’épaisseur de la couche d’ozone diminue au pôle sud à chaque printemps. En outre, 10 % d’ozone détruite signifie une augmentation de 13% des rayons ultra-violets.
Bien évidemment, les Hommes ne sont et ne seront pas les seuls à devoir affronter la pollution ainsi que les changements climatiques qu'elle entraine. La faune et la flore, elles aussi sont considérablement touchées. Cela bouleverse leur habitat naturel, leur mode de vie, leur mode alimentaire... On peut observer qu'aujourd'hui de plus en plus d'espèces animales et végétales qui sont amenés à disparaître prochainement si rien n'est fait. La pollution, déversements de produits et bien d'autres comportements humains, participent à modifier l'environnement et influencer l'équilibre des différentes races animales. Le braconnage participe à la disparition des derniers individus des espèces en voie de disparition. Une fois qu'une espèce animale est disparue, c'est fini elle ne reviendra plus.
Parmi les animaux et les végétaux en voie d'extinction, nous pouvons citer :
- Le tigre
- L'éléphant
- Le gorille
- Le corail
- L'acajou
- Et bien d'autres malheureusement...