Quelle est la concentration du dioxyde de carbone dans lair en 2022?

Le dioxyde de carbone a atteint sur la dernière semaine d’avril 2021 une concentration record de 420 ppm, selon la NOAA. La concentration est maintenant 50% plus élevée qu’avant la révolution industrielle.

Les dernières mesures montrent que la concentration atmosphérique de CO2 à l’observatoire du Mauna Loa, à Hawaï, est à un niveau inédit. Les relevés de carottes de glace et les études réalisées montrent que de telles valeurs n’ont pas été observées depuis au moins 800 000 ans, peut-être même depuis trois millions d’années. La moyenne pour mars 2021 avait atteint 417,64 parties par million (ppm), selon la NOAA, soit 50% de plus que la moyenne de 1750-1800.

Sur la dernière semaine du mois d’avril, la concentration a encore grimpé à 420 ppm. C’est la première fois qu’une moyenne hebdomadaire atteint ce seuil. La NOAA effectue ses propres mesures de CO2 à Mauna Loa, en parallèle avec celles de la Scripps Institution of Oceanography, qui a commencé ses relevés en 1958. Les relevés des deux instituts peuvent légèrement différer mais la tendance est la même.

Le 3 avril, la NOAA avait rapporté une concentration de 421,21 ppm. Il s’agissait de la première mesure quotidienne au-dessus de 420 ppm, mais une journée n’est pas forcément représentative des conditions moyennes. Les mesures quotidiennes fluctuent souvent de quelques ppm autour de la moyenne mensuelle, en raison des vents qui amènent des régions d’air localisées avec des concentrations de CO2 plus ou moins élevées vers les sites de mesure.  Cette fois, c’est sur une semaine que les 420 ppm ont été dépassés, d’après les données de la NOAA à Mauna Loa. La moyenne mensuelle de mai 2021 se rapprochera encore un peu plus des 420 ppm. Au rythme actuel, le seuil sera sans doute franchi en 2022.

De juin à septembre, les concentrations de CO2 à Mauna Loa ont suivi la baisse temporaire habituelle due à l’absorption de carbone par les écosystèmes de l’hémisphère nord. Au printemps et en été, les plantes absorbent plus de dioxyde de carbone par la photosynthèse qu’elles n’en libèrent par la respiration et les concentrations de dioxyde de carbone dans l’air diminuent. En automne et en hiver, les plantes réduisent ou même arrêtent la photosynthèse, libérant du dioxyde de carbone dans l’air. C’est le cycle naturel du carbone. Malgré ces cycles, le CO2 atmosphérique annuel moyen augmente d’année en année.

La surveillance continue du bilan carbone mondial confirme que l’augmentation du CO2 atmosphérique est causée par l’activité humaine, principalement par la combustion de combustibles fossiles avec une contribution supplémentaire de la déforestation. Etant donné que les puits de carbone naturels éliminent le CO2 de l’atmosphère beaucoup plus lentement que le taux des émissions, les niveaux de CO2 augmentent continuellement. Les émissions représentent ce qui entre dans l’atmosphère en raison des activités humaines, la concentration indique ce qui reste dans l’atmosphère au terme des interactions entre l’air, la biosphère et les océans.

En 2020, la réduction des émissions n’avait pas été suffisante pour avoir un impact substantiel sur l’accumulation de CO2 dans l’atmosphère. D’après les calculs de Ralph Keeling, professeur à la Scripps Institution of Oceanography, la réduction d’émissions liées au Covid a entraîné un ralentissement de la croissance du CO2 d’environ 0,4 ppm, soit 14%. Ce ralentissement calculé de 14% est très proche du ralentissement réel de 15% qui a été observé à Mauna Loa. Des réductions d’émissions beaucoup plus importantes seront nécessaires à l’avenir. Pour enrayer la hausse de la concentration, une baisse de 50% des émissions mondiales de CO2 serait nécessaire, bien au-delà de la réduction observée lors de la pandémie.

D’après les projections du Met Office, la concentration de CO2 en 2021 devrait être plus élevée d’environ 2,3 ppm qu’en 2020, pour atteindre une valeur de 416 à 417 ppm en moyenne annuelle. L’augmentation sur un an était d’environ 0,9 ppm dans les années 1960. Elle est passée à 2,4 ppm en moyenne sur la période 2010-2019. L’augmentation annuelle en 2021 devrait donc être très légèrement inférieure à celle des années les plus récentes, en raison d’un renforcement temporaire du puits de carbone terrestre associé aux conditions La Niña.  

La concentration moyenne de CO2 entre 1750 et 1800 était de 278 ppm, une valeur que le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) a utilisé comme référence préindustrielle pour le CO2 dans son cinquième rapport d’évaluation.

L’augmentation de 50% du CO2 causée par l’homme est à mi-chemin d’un doublement du CO2, souvent utilisé comme référence pour quantifier le réchauffement climatique futur. Le réchauffement à long terme en réponse à un doublement des concentrations de CO2 par rapport aux concentrations préindustrielles est défini avec la métrique standard de la sensibilité climatique à l’équilibre (ECS). L’ECS est l’augmentation de la température en ° C qui résulterait d’un doublement de la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère terrestre, une fois que le bilan énergétique de la Terre et le système climatique auront atteint l’équilibre radiatif.

D’après les modélisations CMIP5, celles utilisées dans le dernier rapport du GIEC (2013),  l’ECS se situe dans une fourchette de 2,1°C à 4,7°C pour un doublement de la concentration de CO2, avec une prévision centrale de 3,2°C. Pour la nouvelle génération de modèles du projet CMIP6, qui servira de référence dans le prochain rapport du GIEC, la plage de sensibilité climatique à l’équilibre va de +1,8° C à +5,6°C.