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Tout le monde connaît évidemment le réchauffement climatique, beaucoup en ont conscience, beaucoup militent pour l'arrêter, tandis que beaucoup n'y croient même pas. Mais même parmi les militants pour l'écologie, beaucoup ne comprennent pas forcément ce que le réchauffement climatique implique.

Les scientifiques parlent de véritable catastrophe à venir, en annonçant une limite fatale de 2°C d'augmentation de la température mondiale. Pourtant 2°C, cela ne parait pas grand chose. Qu'en est-il, et quels sont les véritables enjeux ?

 

Les Conséquences Directes du Réchauffement Climatique

Évidemment, la première chose à faire est de ne pas confondre météo et climat. J'invite le lecteur à parcourir les différents sujets à ce propos dans cette même catégorie du forum. S'il fait -3°C un jour et que le lendemain il fait 5°C la température moyenne sera de 5+(-3)=2 divisée par le nombre de jours (ici deux) ce qui fait une température moyenne de 1°C sur les deux jours. Il a beau faire froid en hiver et chaud en été, la température moyenne sur l'année ne devrait pas changer. Et quand on parle d'augmentation de la température, on parle de cette température moyenne annuelle. Vous comprenez bien désormais qu'avancer la présence de neige à New York n'est pas une preuve de l'absence de réchauffement climatique. Mais ce n'est pas tout à fait le sujet que nous allons aborder ici.

 

Températures Moyennes Annuelles

Après cette introduction, et maintenant qu'on est plongés dans le sujet, voyons un peu plus en détail comment peut varier cette moyenne annuelle. Si l'été est plus chaud, ou l'hiver plus rude sur une année, la température moyenne annuelle va alors légèrement monter ou baisser, respectivement. Prenons un exemple :

Révélation

Prenons les années 2020 et 2021, supposons que nous avons exactement les mêmes températures que l'an dernier, pour chaque jour. Par exemple si le 2 Mars 2020 il a fait 18°C toute la journée alors le 2 Mars 2021 il fait aussi 18°C toute la journée. Alors dans ce cas les températures moyennes des deux années sont rigoureusement égales. Maintenant supposons que par hasard le 2 Août 2020 il a fait 30°C, mais que le 2 Août 2021 il a fait non pas 30, mais 35°C. On a eu une augmentation de 5° pendant un jour par rapport à l'année précédente, quel impact sur la moyenne annuelle ? Et bien si la température moyenne de l'année 2020 était de 15°C, celle de 2021 est 5/365 degré Celsius plus élevée, elle est donc de 15,01°C.

Si l'on rajoute 5°C de plus pendant un jour sur une année (ce qui peut être visible, on peut sentir la différence entre 30 et 35°C), on a une augmentation de la température moyenne de 0,01°C, ce qui, par contre, est évidemment imperceptible.

L'exemple ci-dessus montre que l'augmentation des températures moyennes annuelles est quelque chose d'assez abstrait. Si l'on peut se rendre compte que la température baisse ou augmente de plusieurs degrés d'un jour à l'autre, on ne peut pas se rendre compte que la température moyenne annuelle augmente ou baisse, et encore moins si ce sont de quelques centièmes de degré...

Cependant on peut en tirer une autre conclusion : l'augmentation de plusieurs degrés sur un ou plusieurs jours ne fait augmenter que de quelques centièmes de degré à peine la température moyenne. Et là on annonce que la température moyenne mondiale annuelle augmente de 1 voire 2 degrés ! On comprend désormais qu'une augmentation de 1°C des températures moyennes représente bel et bien un fort réchauffement.

 

La nature du réchauffement

Pour comprendre d'une autre façon pourquoi 1°C d'augmentation des températures moyennes annuelles c'est beaucoup, explorons la nature même de la chose. Et partons du fondamental :

La température c'est quoi ?

La température, c'est une valeur qu'on donne pour caractériser la quantité de chaleur d'un matériau ou d'un gaz. Oui mais alors c'est quoi la chaleur ? La chaleur c'est une forme d'énergie, de l'énergie cinétique. L'énergie cinétique c'est l'énergie de mouvement, plus un objet va vite plus il a emmagasiné de l'énergie cinétique. Alors on me dira : "Oui mais un gaz, ça ne bouge pas ! Sauf quand il y a du vent...".

Quand quelque chose est chaud, ce n'est pas le "quelque chose" qui bouge, mais les molécules qui le compose. Plus les molécules s'agitent (et donc plus elles ont d'énergie cinétique), plus le matériau est chaud. Ce mouvement, cette agitation des molécules est microscopique, de manière macroscopique on ne parle donc plus d'énergie cinétique, mais plus convenablement d'énergie thermique.

Mesurer la température d'un fluide, c'est une manière de mesurer l'énergie qui est stockée dedans. Tout n'est que question de conversion d'énergie après : pour chauffer de l'eau pour votre thé avec une bouilloire électrique, vous devez donc fournir à l'eau de l'énergie thermique, cette énergie était au préalable sous forme d'énergie électrique, et par l'intermédiaire de la résistance dans votre bouilloire, l'énergie électrique à été transformée en énergie thermique.
Inversement on peut utiliser l'énergie thermique pour la convertir en autre chose. C'est ce que font les moteurs de nos voitures : L'essence, en brûlant, fournit de l'énergie thermique, et cette énergie thermique est transformée en énergie mécanique par les pistons, et au final en énergie cinétique : la voiture avance.

L'atmosphère qui se réchauffe, c'est l'atmosphère qui gagne de l'énergie. Et c'est surtout de l'énergie qui peut être reconvertie sous une autre forme d'énergie, mais cette fois pas pour faire avancer une voiture. Alors à quoi peut servir l'énergie qu’emmagasine l'atmosphère ? Autrement dit quelle est la conséquence d'une augmentation d'énergie dans l'atmosphère ?

 

Les conséquences directes du réchauffement climatique

Pour trouver une réponse, demandons nous sous quelle forme l'énergie thermique de l'atmosphère peut-elle être convertie.

Sous forme électrique : À la manière de la bouilloire, de l'énergie électrique peut être convertie en énergie thermique et inversement. Comment retrouve-t-on l'énergie électrique dans l'atmosphère ? Les orages. Plus d'énergie c'est donc plus d'orages et plus d'éclairs.

Sous forme cinétique : L'énergie sous forme cinétique dans l'atmosphère, on l'a vu plus haut, c'est le vent. Plus d'énergie c'est donc plus de vent et plus violent. Mais surtout c'est l'augmentation du nombre et de la force des ouragans. Ceci est abordé d'un point de vue expérimental comme d'un point de vue théorique dans le sujet suivant :

Révélation

 

Plus d'énergie c'est aussi un dérèglement des cycles naturels. N'importe quel bricoleur du dimanche vous le dira, si vous branchez une ampoule de 3V sur une prise 230V, elle grillera. De la même manière mettez vos doigts dans cette même prise (ne le faites pas c'est pour l'exemple) et vous allez passer un sale quart d'heure. La surcharge d'énergie, ou la sous-charge d'énergie est mauvais pour un système. Une machine pour fonctionner correctement a besoin de la bonne dose d'énergie, pas plus, pas moins. Et l'atmosphère est une vaste machine, qui récupère l'énergie lumineuse du Soleil, et la répartit grâce aux courants atmosphériques et marins (comme le Gulf Stream) pour distribuer cette énergie à l'ensemble de l'écosystème, comme un réseau d'artères et de veines qui distribue le sang et l'oxygène à l'ensemble des cellules du corps humain. Et toujours de la même manière, si vous cessez de respirer, ou à l'inverse si vous hyper-ventilez ce n'est pas bon.

Mais bon tout cela, comme les ouragans nécessitent énormément d'énergie, alors 2°C, c'est tout petit par rapport à un ouragan ou à un orage tropical. C'est trop petit pour dérégler quelque chose d'énorme comme le Gulf Stream. Qu'en est-il vraiment ? Ceci nous amène à la dernière partie de cet article, bien plus mathématique, si vous êtes très très allergique aux calculs l'article s'arrête ici pour vous, pour les autres ne vous inquiétez pas, les calculs sont simples.

 

La puissance du réchauffement climatique

Il est temps de passer à la partie quantitative du problème. D'accord une augmentation de la température c'est une augmentation de l'énergie, mais de combien d'énergie ? Pour un gaz comme l'atmosphère, il faut utiliser la formule suivante (pour les plus avertis cette formule est la formule pour un gaz parfait diatomique) :

E=\frac{5}{2}k_BT

E ici représente l'énergie d'agitation d'une molécule à la température T. Le nombre k_B est une valeur fixe appelée constante de Boltzmann et vaut : \small k_B=1,38\times 10^{-23} J/K, soit 0,0000...0138 avec 23 zéros en tout.

Pour avoir l'énergie contenue dans un gaz, il faut multiplier cette valeur par le nombre de molécules dans le gaz. Il nous faut alors calculer le nombre de molécules dans l'atmosphère. Le calcul est détaillé pour les curieux dans l'encart ci-dessous.

Révélation

La masse de l'atmosphère est estimée à \small 5,1480\times10^{18} kg. Si l'on considère uniquement la troposphère, la partie la plus basse là où les phénomènes météorologiques se passent c'est 80% de cette masse, donc \small m=4,1184\times10^{18} kg. La masse molaire de l'air est de \small M=28,9653\: g/mol. Donc le nombre de molécules dans la troposphère vérifie :

\small N=\frac{m}{M}\cdot N_A=\frac{4,1184\times10^{18}}{28,9653\times 10^{-3}}\times 6,02\times 10^{23}=8,56\times 10^{43}

Où \small N_A est la constante d'Avogadro.

Il y a donc \small 8,56\times 10^{43} molécules (de toutes sortes confondues) à peu près dans l'atmosphère terrestre. Autrement dit 85 millions de milliards de milliards de milliards de milliards de molécules dans l'atmosphère ! (Ça fait beaucoup !).

Pour en revenir au calcul de l'énergie on peut maintenant avoir l'énergie totale que l'atmosphère reçoit lors d'une augmentation de 2°C :

E=N\frac{5}{2}k_BT=8,56\times 10^{43}\times \frac{5}{2}\times 1,38\times 10^{-23}\times 2^{\circ}C=5,9\times 10^{21}J

Donc 5 900 milliards de milliards de Joules (le joule est l'unité de l'énergie). Pour ce rendre compte de ce que cela représente, comparons le à l'énergie d'une bombe atomique comme celle qui a rasé la ville d'Hiroshima. Cette bombe a libéré une énergie de 15 kt de TNT, soit 62 000 milliards de Joules (ce qui explique la puissance de la bombe). Maintenant si l'on revient à l'énergie de l'atmosphère, cela représente 100 millions de fois l'énergie dégagée par la bombe d'Hiroshima !

 

Conclusion :

Une augmentation de seulement deux degrés de la température moyenne mondiale, c'est imperceptible, et pourtant c'est énorme. Si l'atmosphère chauffe cela veut dire qu'elle gagne de l'énergie, et une augmentation de deux degrés, en énergie c'est l'équivalent de 100 millions de bombes atomiques. Cette énergie énorme, c'est de l'énergie en plus pour les ouragans, et toutes les autres catastrophes naturelles, ce qui provoque l'augmentation de la fréquence d'apparition de ces catastrophes, et la puissance de ces catastrophes. Ceci est vérifié dans le sujet de ce forum consacré aux ouragans , cité plus haut : depuis une dizaine d'années, les ouragans sont plus nombreux et plus puissants en moyenne. Et nous n'en sommes pas encore à 2°C d'augmentation. C'est littéralement beaucoup plus grave qu'une catastrophe atomique.

Voilà, ça c'est la conséquence directe du réchauffement climatique, la plus simple. Ceci entraîne énormément plus de conséquences secondaires, comme la disparition des espèces ; secondaires et indirectes, mais tout aussi alarmantes.

Modifié par Daniel le Belge
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