« Enseigner le changement climatique dans le contexte environnemental actuel»

Équipe de recherche INRP Académie d’Orléans-Tours

ERTé ACCES

Jacques Barrère professeur de SVT

École virtuelle - le 18 janvier 2007 - ENCPB

Sommaire

• Existe-t-il des preuves de l’existence d’un réchauffement climatique actuels?

• Quelles peuvent être les causes?

• L’Homme est-il responsable du réchauffement climatique?

La température globale de la planète Terre augmente…

• Courbe de T°C en été • Courbe de T°C en hiver

Depuis que l’on sait mesurer la température globale avec précision… On constate que l’hiver se réchauffe plus vite que l’été.

Les indices du réchauffement climatique…

• Le niveau des océans augmente… 2.4mm/an

Les indices du réchauffement climatique…• Les glaciers continentaux reculent…

Les indices du réchauffement climatique…• Les glaces de l’Arctique reculent… (animation)

Sommaire

• Existe-t-il des preuves de l’existence d’un réchauffement climatique actuels?

• Quelles peuvent être les causes?

• L’Homme est-il responsable du réchauffement climatique?

Les causes de ce réchauffement…• Une cause solaire

peu probable …– Les cycles

décennaux solaires de la fin du 20ème siècle

• Une augmentation de l’effet de serre …– L’effet de serre naturel a

toujours existé, les combustions fossiles entraînent un effet de serre additionnel

Les indices d’une responsabilité humaine…Interface d’interrogation des banques de données

•Le GIEC estime que la température moyenne globale de la Terre a augmenté de 0,3 à 0,6 °C au cours du dernier siècle.•Le CO2 est responsable d’environ 65 % de l’effet de serre. •Il existe une corrélation entre l’augmentation du CO2 et l’augmentation de la température (Barrette, 2002).

La chronologie de cette augmentation pourrait être compatible avec la chronologie de l’utilisation des combustibles fossiles…

Sommaire

• Existe-t-il des preuves de l’existence d’un réchauffement climatique actuels?

• Quelles peuvent être les causes?

• L’Homme est-il responsable du réchauffement climatique? Est il responsable de l’augmentation des GES?

Un calcul précède la construction du modèle

Moyenne annuelle du CO2 à Mauna-Loa

• En 1991 : 355,7 ppmv

• En 2001 : 370,9 ppmv

Quantité de Carbone dans l’atmosphère

• En 1991 : 778 Gt de C

•En 2001 : 811

Peut-on estimer l’impact de la combustion des carburants fossiles sur la composition de l’atmosphère entre 1991 et 2001?

au lieu de 842 Gt de C

Un modèle simple à un compartiment fermé Peut-on estimer l’impact de la combustion des carburants

fossiles sur la composition de l’atmosphère depuis 1780?

Voir le modèle à un compartiment sur 220 ansVoir le modèle à un compartiment sur 220 ans

Deux conclusions s’imposent : L’apport de Carbone lié à la combustion des carburants fossiles n’est pas négligeable

–64 Gt entre 1991 et 2001

–283 Gt de C depuis 1780 pour un réservoir de 600 Gt.

Du CO2 disparaît de l’atmosphère –Sur les 64 Gt de C d’origine anthropique émis entre 1991 et 2001, il n’en reste plus que 33Gt–Il existe des phénomènes d ’atténuation dont il importe d ’évaluer l ’importance .

La biosphère végétale avec la photosynthèse pourrait être impliquée dans ce phénomène d’atténuation

Les océans pourraient aussi être impliqués dans la séquestration du carbone.

Deux hypothèses proposées

Existe-t-il des preuves de l’existence d’échanges AtmosphèreBiosphère?

Les banques de données internationales du réseau WDCGG

Fichier

Les informations acquises au laboratoire (expérimentation) ainsi que celles fournies par les banques de données (FLUXNET ou kmz) sont utilisées lors de la construction du modèle…

La biosphère a-t-elle pu séquestrer une

partie du carbone anthropique?

Le modèle à 2 compartiments

La biosphère a-t-elle joué le rôle d’un puits

de carbone depuis 1780?

Voir le modèle à 3 compartiments : atmosphère-biosphère-solsVoir le modèle à 3 compartiments : atmosphère-biosphère-sols

Existe-t-il des preuves de l’existence d’échanges AtmosphèreHydrosphère?

Les informations acquises au laboratoire (expérimentation) ainsi que celles fournies par les banques de données (Site de l’université de Colombia) sont utilisées lors de la construction du modèle…

L’hydrosphère a-t-elle joué le rôle d’un puits

de carbone depuis 1780?

Modèle à 3 compartiments : atmosphère-océan superficiel- océan profondModèle à 3 compartiments : atmosphère-océan superficiel- océan profond

Le cycle du carbone complet et la résolution du problème posé…

Où est passé le CO2 d’origine anthropique? Quelle est la responsabilité de l’Homme dans le réchauffement climatique?

Modèle complet à 5 Modèle complet à 5 compartimentscompartiments

Bilan de la modélisationBilan de la modélisation

Bilan… •L’élévation de la teneur en CO2 d’origine anthropique est bien impliquée dans le réchauffement climatique actuel.

•Deux phénomènes sont venus atténuer ces effets anthropiques:– Du CO2 a été séquestré dans la biosphère : effet de fertilisation carbonée.

– Du CO2 s’est dissous dans les océans froids.

Pour le futur, que peut-on prévoir ?• Pour le futur si les émissions de CO2 se poursuivent,

comment se comporteront la biosphère et l’hydrosphère?

Cycle du carbone et climats du futur

• Modèle exploitant les scénarii socio économiques du GIECModèle exploitant les scénarii socio économiques du GIEC

Modèles Java Climat ModelModèles Java Climat ModelEn ligneEn ligneEn localEn local

Modélisation et simulation: quels rôles pour

l’investigation scientifique.

• Modèle du chercheur

• Modèle pour la classe

Modélisation et simulation: quels rôles pour

l’investigation scientifique.

RéelRéel

Modèle et théories

L’école virtuelle

Un dossier sur le site ACCES

Le traitement de l’actualité dans l’enseignement en relation avec des préoccupations sociales et faisant appel aux informations disponibles sur internet, est une source de motivation importante.