Les incertitudes du cycle du carbone rendent sa modélisation hasardeuse

par J.C. Maurin, Professeur agrégé de physique

La Banque Mondiale [1] envisage de consacrer jusqu’à  90 000 000 000 000 $ dans diverses mesures censées atténuer le « réchauffement climatique », désormais appelé « changement climatique ». La justification est fournie par le GIEC : sa modélisation du cycle du carbone oriente vers la responsabilité exclusive de l’homme dans la croissance du CO2 atmosphérique et cette croissance serait la principale cause du « réchauffement/changement climatique ».

L’importance des sommes en jeu et les conséquences d’un bouleversement énergétique obligent à s’interroger :
– Nos connaissances actuelles sont-elles vraiment suffisantes pour modéliser le carbone dans l’atmosphère ?
– Le modèle du GIEC est-il compatible avec les observations modernes ?
D’autres modèles alternatifs peuvent-ils être compatibles avec ces observations ?

1. Les ordres de grandeurs.

1.1. Introduction.

– L’article concerne les évolutions pluriannuelles du CO2 atmosphérique et non pas les évolutions transitoires de court terme (journalières ou saisonnières). L’article se base sur les mesures directes modernes (concentration et rapport isotopique). On se limite à la période 1980-2020 afin de disposer d’une couverture de l’ensemble du globe avec des mesures calibrées et comparables

– Les quantités (stocks) seront notées en gigatonne de carbone (Gt-C), c’est-à-dire en masse de carbone et non pas en masse de dioxyde de carbone. 1 Gt-C = 1012 kg de carbone, 1 Gt-C correspond à 3,67 Gt-CO2 ou 3,67 1012 kg de dioxyde de carbone.

Les échanges de carbone (flux ou débit) seront notés en Gt-C/an.

1.2. Désignation des compartiments et des flux.

Le CO2 dans l’atmosphère dépend des échanges avec 3 autres compartiments [2] qui ont été décrits dès le premier rapport du GIEC (fig. 1.1 page 8 Chap.1 AR1)[1].

Figure 1a : Estimation des stocks (Gt-C) dans les compartiments et des flux (Gt-C/an) entre compartiments selon Wikipédia ou AR2. Le stock de CO2 atmosphérique = 750 Gt-C correspond à 1990, année pour laquelle le flux combustible fossile ≈ 6 Gt-C/an  [3].

Selon la figure 1a, la lithosphère constitue le compartiment principal de carbone, mais échange très lentement (< 0,4 Gt-C/an) avec les autres compartiments. A l’horizon de 4 décennies (1980-2020), l’influence de ce compartiment semble pouvoir être négligée.
On considérera donc seulement 3 compartiments et 5 flux, avec les désignations suivantes :

Figure 1b : Désignation des 3 compartiments et des 5 flux.

Le compartiment « Hydrosphère » concerne principalement le carbone inorganique dans l’océan (carbonates en milieu marin) à l’exclusion de la vie marine. Le compartiment « Biosphère » concerne non pas le biotope mais plutôt la biomasse terrestre et marine ainsi que la nécromasse (en partie supérieure du sol) qui échange avec l’atmosphère.

Le flux 1 correspond principalement au dégazage de l’océan dans la zone intertropicale.
Pour le flux 2 l’absorption de carbone par l’océan se produit surtout à l’extérieur de la zone intertropicale.
Le flux 3 correspond surtout à l’absorption du carbone par la végétation.
Le flux 4 est principalement causé par la décomposition de la matière organique.
Le flux 5 correspond surtout aux émissions combustibles fossiles, mais on doit ajouter d’autres sources (production de ciment, etc.)

1.3. Stocks (Gt-C) et flux (Gt-C/an) selon le GIEC. 

Les figures suivantes illustrent (selon le GIEC) les proportions relatives, des stocks de carbone et des flux entrants dans l’atmosphère. 
                                                       

Figure 2 : Importances relatives des stocks et des flux entrants dans l’atmosphère (en haut AR2/ Wikipédia ; en bas  fig. 6-1 AR5 ).
  • L’atmosphère est le plus petit (2%) des 3 compartiments qui échangent du carbone : l’atmosphère est un simple canal d’échange de carbone entre Biosphère et Hydrosphère.
  • Pour les flux entrants dans l’atmosphère, le flux 5 (anthropique) est très minoritaire (≈5%) devant les flux entrants naturels (≈95%).
    La figure 6-1 de l’AR5 tient compte de la respiration journalière de la végétation (voir ici), ce qui explique en partie l’écart entre figures pour les flux entrants.

1.4.  Incertitudes sur les stocks et les flux [2].

  • Le compartiment Hydrosphère comporte du carbone (ici) désigné par DIC = Dissolved Inorganic Carbon, à 90 % sous forme HCO3 .
    Pour l’océan, les mesures indiquent entre 1900 et 2550 µMol/Kg → pour l’ensemble de l’hydrosphère (≈ 1,4 1021 kg), la masse correspondante serait alors comprise entre 32000 Gt-C et 43000 Gt-C (voir Millero 2007 [1]).
  • Le compartiment Biosphère correspond au carbone stocké dans la biosphère (illustration), soit ≈ 600 Gt-C dont végétation ≈ 450 Gt-C  (ici). Il faut ajouter le carbone organique/nécromasse dans les sols (total ≈ 3000 Gt-C ? dont ≈ 1900 Gt-C ? dans les couches superficielles). 
  • Les masses de carbone des compartiments sont incertaines pour le compartiment Hydrosphère et très incertaines (voir ici) pour le compartiment Biosphère.
    Selon la fig. 6-1 de l’AR5, pour Biosphère, on aurait entre (1500+450) =1950 et (2400+650)=3050 Gt-C. L’écart est de 1100 Gt-C, supérieur aux 829 Gt-C dans l’atmosphère. 
  • Pour le compartiment Biosphère, les flux sont en partie dépendants de l’activité des micro-organismes, ce qui rend les estimations  hasardeuses.
    Pour l’océan, les flux dépendent de la différence des pressions partielles eau /air [4] mais aussi du vent local. La pression partielle dans l’océan est dépendante de multiples facteurs (ici), dont certains (DIC) sont sensibles à l’activité des micro-organismes. Il en résulte que l’incertitude sur les flux océaniques demeure grande : « Uncertainty of CO2 flux… is approximately 20% » (ici §2.3) .
  • Le GIEC reconnaît finalement une incertitude > 20 % sur les flux naturels : « Individual gross fluxes and their changes since the beginning of the Industrial Era have typical uncertainties of more than 20% » (légende fig. 6.1 AR5).
    Dans la figure 6-1 AR5, le GIEC utilise des flux naturels entrants ou sortants de l’ordre de 200 Gt-C/an avec une incertitude supérieure à 20 %, soit au moins ± 40 Gt-C.
    Le flux anthropique en 2020 est de l’ordre de 10 Gt-C, largement inférieur à cette incertitude minimale ± 40 Gt-C.
  • Mais il est possible que l’incertitude soit plus grande encore : les estimations de la durée de séjour du carbone dans l’atmosphère = stock/flux sortant [2], obtenues par différentes méthodes (ici), sont généralement comprises entre 3 ans et 12 ans.
    Pour 2020, ces durées de séjour correspondraient à des flux sortants entre 70 et 275 Gt-C/an, à comparer avec 203 Gt-C ± 40 Gt-C selon la fig. 6-1 de l’AR5. 
  • Notons enfin que le flux de carbone depuis la lithosphère vers l’océan (supposé négligeable) est assez largement inconnu.

Avec une connaissance aussi peu satisfaisante des stocks et surtout des flux naturels, toute modélisation du cycle du carbone dans l’atmosphère demeure hasardeuse. 
Toute modélisation, même hasardeuse, doit à minima être conforme aux observations modernes qui sont rapportées au paragraphe suivant.

1.5. Les observations modernes (1980-2020).

Pour le CO2 atmosphérique, les mesures modernes de concentration et du rapport isotopique 13C/12C varient avec la latitude (voir ici). Les valeurs rapportées ci-dessous utilisent donc une moyenne calculée sur les observations dans les 2 hémisphères : 19,5 N (Hawaii) et 14,2 S (Américan Samoa). Afin de s’affranchir des effets journaliers et saisonniers, on rapporte seulement les moyennes annuelles pour l’ensemble du globe. Les données sont consultables dans le document annexe « Tableur MPO » onglet « Mesures modernes » [6].

Figure 3a : Moyennes sur le globe du COatmosphérique entre 1980 et 2020 selon NOAA. [2]
                       Le carbone atmosphérique croît de 157 Gt-C soit + 22% en 40 ans.
Figure 3b : Rapport isotopique moyen (13C/12C → δ13ici ) pour le CO2 atmosphérique entre 1980 et 2020 selon CDIAC. [2]. Traduisant une raréfaction relative de 13C, la moyenne globale de δ13C passe de -7,53 ‰ vers -8,55 ‰ en 40 ans.

2.  Le modèle du GIEC.

Ce modèle interprète les évolutions du CO2 atmosphérique (fig.3a et 3b) comme étant quasi exclusivement d’origine anthropique [1] .

2.1. Description succincte.

Selon le BP statistical rewiew of world energie  [3] le cumul des émissions combustibles fossiles entre 1980 et 2020 est ≈ 1060 Gt-CO2 ce qui correspond (en ajoutant les autres sources anthropiques et en convertissant en Gt-C) à un total d’environ 325 Gt-C [6].

Où se trouvent, en 2020, ces 325 Gt-C de carbone anthropique (fossile + autre) émis en 40 ans ? La figure ci-dessous donne une version simplifiée du modèle GIEC.

Figure 4a : Transferts nets de carbone (Gt-C) et variations nettes des compartiments entre 1980 et 2020 selon le modèle GIEC. Les valeurs (Gt-C) sont déduites du tableau 6.1 et des figures 6-1et 6-8  du chapitre 6 AR5 WG1 [1]

Dans le modèle GIEC, on affecte donc la totalité des variations du CO2 atmosphérique au seul CO2 d’origine anthropique : c’est le flux 5 (fig.1b) qui serait la cause unique des évolutions.
Les compartiments seraient quasi stables : 82/38000 = +0,22% pour Hydrosphère et 86/2500 = +3,4% pour Biosphère. Ces 2 compartiments seraient des « puits » = absorbeur net de carbone.

2.2.  Nécessité de modèles alternatifs.

Toute modélisation du cycle du carbone reste hasardeuse du fait des incertitudes sur les flux naturels (voir § 1-4), toutefois, le modèle du GIEC est confronté au moins à 3 difficultés supplémentaires :

1) Existence non démontrée d’un tri des molécules CO2, suivant leur origine anthropique ou naturelle. Le flux anthropique est de l’ordre de 4 à 5% des flux entrants (fig.2). On devrait donc avoir environ 5 % de CO2 anthropique dans le compartiment atmosphère, soit pour 2020 environ 5 % * 875 ≈ 44 Gt-C alors que le modèle du GIEC (fig.4a) indique ≈ 157 Gt-C.
Cette difficulté ne peut être surmontée que si les flux sortants (flux 2 et 3) sélectionnent très nettement les molécules CO2 d’origine naturelle au détriment des molécules anthropiques, alors qu’elles sont indiscernables.

2) Croissance en 40 ans du compartiment Biosphère ≈ +86 Gt-C ou +3,4%  bien faible si on compare aux observations (Haverd 2020).  

3) Divergence avec les observations sur δ13C. L’article assume pour δ13C les valeurs suivantes (flux entrants/sortants): Hydrosphère ≈ -9,6 ‰, Biosphère ≈ -26 ‰, Anthropique ≈ -28 ‰ (valeurs selon NOAA ESRL ici ). Les observations montrent un apport net de (875 – 718) = 157 Gt-C supplémentaires dans l’atmosphère (fig. 3a) et un δ13C qui passe de -7,53 ‰ vers -8,55 ‰ (fig. 3b). Le modèle du GIEC est-il compatible avec ces observations modernes ?

Selon ce modèle (fig. 4a), l’apport net dans l’atmosphère est +325 -82 -86 = 157 Gt-C avec δ13C = [(325*-28) – (82*-9,6) – (86*-26)] /157 = – 38,7 ‰. L’atmosphère de 2020 devrait alors avoir δ13C = [(718*-7,53)+(157*-38,7)] / 875 = -13,1 ‰, en contradiction avec δ13C = -8,55 ‰ .

L’apport net de 157 Gt-C ne peut pas être uniquement anthropique : L’apport net de 157 Gt-C doit avoir un δ13C  ≈ -13,2 ‰  car [(718*-7,53) +(157*-13,2)] / 875 = -8,55 ‰. Un tel apport net sera nécessairement un mélange mixte = apport anthropique + apports naturels.

Figure 4b : Modèle GIEC versus modèle Mixte, les observations modernes sont rapportées fig.3a et 3b.


Notons que le modèle du GIEC semble également en contradiction avec les observations sur le carbone 14 (voir ici ou bien §11).

  • Le modèle du GIEC donne une description fixiste et anthropomorphique du cycle du carbone : les flux naturels varieraient très peu et ce serait le flux anthropique seul qui causerait les évolutions des stocks et flux.
  • Afin de montrer que le modèle du GIEC ne constitue pas la seule explication possible des observations modernes (fig. 3a et fig. 3b), le paragraphe suivant expose les résultats obtenus avec un modèle alternatif de type mixte (mixte = anthropique + naturel).

3. Un exemple de modèle alternatif.

Le modèle alternatif s’inspire des observations (ici ou ) selon lesquelles le CO2 atmosphérique est lié à la température. Selon ce modèle, l’augmentation de température favoriserait une circulation plus intense de carbone entre les 2 compartiments Hydrosphère et Biosphère. En conséquence, tous les flux augmenteraient et le canal d’échange (l’atmosphère) verrait son niveau de carbone croître.

Pour 1980-2020, la causalité proposée est la suivante : la croissance des flux 1 et 5 (dégazage intertropical et anthropique) [4] permet l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère, ce qui entraîne alors la hausse des flux sortants (2+3), puis la croissance du compartiment Biosphère et donc, avec retard, celle du flux 4. 

3.1 Éléments de modélisation.

Le modèle présenté est dit Mixte Proportionnel : les sorties (flux 2 et 3) seraient proportionnelles au carbone dans l’atmosphère : celui-ci passe de 718 Gt-C à 875 Gt-C en 40 ans (+22%) → les flux 2 et 3 augmenteraient de même. Le modèle assume que la proportion du carbone sortant chaque année de l’atmosphère (flux 2+3) serait ≈ 1/5 du stock (durée de séjour = 5 ans). Le sous-modèle présenté est dit MPO = Mixe Proportionnel Océan : l’apport net de 157 Gt-C serait un mélange de carbone anthropique et de carbone océanique. Certains détails de la modélisation sont consultables dans le document annexe « Modélisation MPO » [6].

3.2  Résultats du modèle MPO.

3.2.1.  Stocks, flux, δ13C entre 1980 et 2020.

Les 5 figures ci-dessous indiquent tous les 10 ans :

– pour l’atmosphère → les valeurs observées  (le flux 5 correspond à combustibles fossiles + autres sources anthropiques)
– pour Hydrosphère et Biosphère ainsi que les flux 1,2,3,4  → les valeurs calculées par le modèle MPO.

La précision sur les valeurs calculées ne traduit que la modélisation, mais permet ainsi de suivre les évolutions entre 1980 et 2020.  

   Figure 5a : Stocks, flux et δ13C vers 1980.
Figure 5b : Stocks, flux et δ13C vers 1990.
Figure 5c : Stocks, flux et δ13C vers 2000.
Figure 5d : Stocks, flux et δ13C vers 2010.
Figure 5e: Stocks, flux et δ13C vers 2020.

Selon le modèle MPO, la hausse du flux 1 (86,8 Gt-C/an → 106,7 Gt-C/an, conséquence de la hausse de température) est l’élément moteur dans la hausse générale des flux naturels.
L’augmentation du flux 4, conséquence de la croissance du compartiment Biosphère, comporte un retard de quelques décennies sur le flux 3.

3.2.2.  Les flux (Gt-C/an) entre 1980 et 2020.

On rapporte ci-dessous le résultat du calcul des 4 flux naturels selon MPO, ainsi que les données du flux anthropique 5. La figure montre aussi la somme des flux naturels entrants (1+4) ou sortants (2+3), à comparer au flux 5 (anthropique).
                      

Figure 6 : Les flux naturels (Gt-C/an) calculés par le modèle MPO.   1 Gt-C/an ≈ 3,7 Gt-CO2 /an.

Selon le modèle MPO, les flux naturels (1+4) ou (2+3) augmentent en 40 ans de ≈ +30 Gt-C/an (140 → 170) alors que le flux anthropique croît seulement de ≈ +5 Gt-C/an (6 → 11). Dans ces conditions, la croissance des flux entrants est naturelle à 30/(30+5) = 85 % et anthropique à 5/(30+5)= 15 %. La surface sous une des courbes représente les quantités de carbone échangées en 40 ans → la surface couleur marron correspond à 325 Gt-C, c’est à dire au cumul 1980-2020 des émissions anthropiques (combustibles fossiles + autres sources = flux 5).

3.2.3.   Bilans 1980-2020.

La figure ci-dessous précise les surfaces sous les courbes = cumuls entre 1980 et 2020.
Ainsi, les 325 Gt-C de carbone anthropique correspondent à cumul 5, ou bien cumul 1 = 3870 Gt-C correspond au carbone injecté dans l’atmosphère par le flux 1 en 40 ans. On peut ainsi suivre les quantités totales (Gt-C) transportées par chaque flux en 40 ans.

Figure 7a : Cumuls des échanges (en Gt-C) pour les 5 flux entre 1980 et 2020 selon le modèle MPO.  1 Gt-C ≈ 3,7 Gt-CO2

On note l’importance des cumuls (≈ 6300 Gt-C ont traversé l’atmosphère en 40 ans) alors que la hausse reste modeste (157 Gt-C). Cette hausse correspond à 157/6300 = 2,5 % du carbone qui a transité dans l’atmosphère entre 1980 et 2020. Le cumul anthropique est 325 Gt-C, il correspond à 325/(325+3870+2267) = 5,0 % des cumuls entrants dans l’atmosphère en 40 ans.

  • Le modèle MPO est-il compatible avec les observations modernes ?

Le tableau ci-dessous récapitule, pour l’atmosphère, les échanges de carbone et les apports nets.

Figure 7b : Bilan 1980-2020 des apports nets calculés à partir de la figure 7a.

Le bilan total montre un apport net de 157 Gt-C avec δ13C = -2075/157 = -13,2 ‰, en conformité avec fig. 4b et les observations modernes (fig. 3a et 3b). La conformité d’un modèle avec les observations n’est pas une preuve de sa validité.                                          

  • Où se trouve, en 2020, le carbone anthropique émis en 40 ans ?
    La figure ci-dessous donne la version du modèle MPO.
                               
Figure 7c : Transferts nets de carbone (Gt-C) et variations nettes des compartiments entre 1980 et 2020 selon le modèle MPO. La figure 7c (modèle MPO) doit être comparée avec la figure 4a (modèle GIEC).
  • En 2020, selon le modèle MPO, le CO2 d’origine anthropique correspondrait à 47/875 = 5,4% du CO2 atmosphérique ou bien à 47/157 = 30% de la croissance en 40 ans. La croissance des flux entrants serait anthropique seulement à 15 % (voir § 3.21).
  • En 40 ans, le compartiment Hydrosphère perdrait 162 Gt-C, soit seulement -0,4 % du stock, le compartiment Biosphère passerait de 2170 Gt-C à 2500 Gt-C, soit +330 Gt-C, une croissance 4 fois plus grande que celle du modèle GIEC qui donne +86 Gt-C.

3.3. Limites du modèle MPO.

Comme tout modèle sur le cycle du carbone, le modèle MPO reste hasardeux par le choix des valeurs des différents paramètres. Le modèle MPO est compatible avec les observations modernes (ce n’est pas une preuve de sa validité) sans avoir les inconvénients du modèle GIEC (faible croissance Biosphère ; tri des molécules CO2 suivant l’origine; contradiction avec δ13C).

Parmi les objections que l’on peut faire au modèle MPO, on peut citer :
– Le dégazage de l’océan intertropical (flux 1) peut-il croître de 23% en 40 ans ? (86,8 Gt-C/an vers 106,7 Gt-C/an) 
– L’océan peut-il être un émetteur net de carbone alors que le pH océanique aurait baissé lors des dernières décennies ?
– Ne faut-il pas considérer un océan superficiel plutôt que la totalité de l’océan ?- En surface de l’océan, pour DIC, δ13C ≈ 1,5 ‰ : existe-il un fractionnement isotopique pour les flux 1 et 2 → δ13C ≈ – 9,6 ‰ ?

Le document annexe [6] « Modélisation MPO » examine ces 4 objections en pages 5 & 6.


4. Conclusions

  • Le stock de carbone dans l’atmosphère, seul stock bien connu, représenterait de l’ordre de 1 à 3% du stock total des 3 compartiments Atmosphère / Biosphère / Hydrosphère.
  • Le flux anthropique, seul flux de carbone bien connu, représenterait de l’ordre de 3 à 10% des flux entrants dans l’atmosphère.
  • L’atmosphère, si elle se renouvelle en moins de 10 ans, est un simple canal d’échange de carbone entre Hydrosphère et Biosphère. Avec une connaissance limitée des stocks et surtout des flux naturels, toute modélisation du carbone atmosphérique semble bien hasardeuse.
  • Le modèle hasardeux du GIEC implique un mécanisme inconnu de tri des molécules de CO2, selon l’origine naturelle/anthropique. Ce modèle aboutit à une croissance qui semble trop faible pour le compartiment Biosphère, il est surtout en contradiction avec les observations sur les isotopes 13C et 14C du CO2 atmosphérique.
  • Le modèle du GIEC interprète les évolutions du CO2 atmosphérique comme étant exclusivement d’origine anthropique. Cette hypothèse, qui justifierait un bouleversement énergétique et les 90 000 000 000 000 $ de la Banque Mondiale, semble en contradiction avec les observations modernes.
  • D’autres modèles hasardeux sont compatibles avec les observations modernes : le modèle MPO propose, chiffrage à l’appui, une autre interprétation des évolutions du carbone atmosphérique entre 1980 et 2020. Ces évolutions seraient surtout le résultat naturel d’une circulation de carbone plus intense entre les compartiments Hydrosphère et Biosphère.
  • Si le léger réchauffement des dernières décennies favorise à la fois le dégazage océanique, l’augmentation de la biomasse et la décomposition de la nécromasse, alors la circulation du carbone entre compartiments devrait augmenter. La corrélation du carbone atmosphérique avec la température, à l’échelle du mois (ici) ou du millénaire (), trouverait peut-être ainsi un début d’explication cohérente.

Références

1. Organisations internationales
Banque Mondiale et climat        https://newclimateeconomy.report/2016/        World Bank Group Climate Change Action Plan   
Chapitre 1 AR1                          https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/ipcc_far_wg_I_chapter_01.pdf
Chapitre 1 AR2  (p.77 ou 91)    https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_sar_wg_I_full_report.pdf Chapitre 6 AR5                          https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_Chapter06_FINAL.pdf
Chapitre 5 AR6                          https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_Chapter_05.pdf

2. Flux et stock
Concentration du CO2 dans l’atmosphère                             https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/graph.html
Rapport isotopique Carbon Dioxide                                       https://cdiac.ess-dive.lbl.gov/ftp/trends/co2/iso-sio/              
Cycle du carbone                                                                   http://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_du_carbone
Carbon cycle modelling and the residence time of CO2       https://www.co2web.info/ESEF3VO2.pdf 
The biomass distribution on Earth                                          https://www.pnas.org/content/115/25/6506
Harmonized World Soil Database                                          https://iiasa.ac.at/web/home/research/researchPrograms/water/HWSD.html
Global distribution of soil organic carbon                               http://soil.copernicus.org/articles/1/351/2015/
Carbon sequestration  in  soil   
The marine inorganic Carbon Cycle    Millero 2007                https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/cr0503557
Uncertainties of fluxes and13C/12C ratios of atmosphericreactive-gas emissions      

3. Émissions anthropiques
Combustibles fossiles :   BP Statistical Review of World Energy July 2021  
Statistical Reviewof World Energy
https://ourworldindata.org/fossil-fuels
Delta 13C:  « la combustion de matières fossiles … produit du CO2 qui présente une déviation isotopique de l’ordre de -30 ‰»

4. Dégazage océanique
Calculatice  pCO2
       https://biocycle.atmos.colostate.edu/shiny/carbonate/ https://archimer.ifremer.fr/doc/00651/76344/77334.pdf
https://hahana.soest.hawaii.edu/hot/trends/trends.html
https://hahana.soest.hawaii.edu/hot/products/HOT_surface_CO2.txt
https://www.pmel.noaa.gov/co2/story/TAO+0%C2%B0%2C+170%C2%B0W https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GL073814   « Uncertainty of CO2 flux … is approximately 20% »  (voir § 2.3)
Carbon isotope fractionation between dissolved carbonate (CO32−) and CO2(g) at 25° and 40°C
Stable Isotope Fractionation Zeebe Wolf Gladrow   
Experimental determination of carbon isotope equilibrium fractionation between dissolved carbonate and carbon dioxide

5. Articles connexes
Humlum et al (2013)  The phase relation between atmospheric carbon dioxide and global temperature.
Harde (2017)             Scrutinizing the carbon cycle and CO2 residence time in the atmosphere
Berry (2019)              Human CO2 Emissions Have Little Effect on Atmospheric CO2.
Harde (2019)             What Humans Contribute to Atmospheric CO2: Comparison of Carbon Cycle Models with Observations.
Veyres (2021)            Pour revisiter le cycle du carbone

 6. Annexes 
Modélisation MPO.pdf
Tableur MPO.xls

18 réflexions sur « Les incertitudes du cycle du carbone rendent sa modélisation hasardeuse »

  1. Comme faire simple quand on peut faire compliqué ?
    Le bilan est beaucoup plus simple que cet article (volontairement?) alambiqué le suggère.
    La question est « Est ce tout l’excès de CO2 dans l’atmosphère vient des activités humaines ? ».
    Et bien, ça se calcule assez facilement. Quelques multiplications et l’application du principe de conservation de la matière.
    Le CO2 atmosphérique augmente d’environ 2,5 ppmv par an actuellement (415 ppmv en 2020 – 390 ppmv en 2010)
    2.5 ppmv (volumique) divisé par le ratio des masses molaires Air/CO2=29/44, cela fait 3,8 ppm (massique) de CO2 qui s’accumule chaque année dans l’atmosphère.
    La masse de l’atmosphère étant de 5.1 Millions de Milliards de tonnes, cela fait environ 20 milliards de tonnes de CO2 qui s’accumule chaque année dans l’atmosphère.
    Alors, les activités humaines (charbon, pétrole, gaz,..) émettent environ 40 Milliards de tonnes de CO2 par an actuellement (source: BP statistical review par exemple)
    Donc en résumé: on ajoute 40 Milliards de tonnes, il reste 20 Milliards de tonnes. Donc le principe de conservation de la matière nous dit qu’il y un puits qui a absorbé la différence de 20 milliards. Ce puits ne peut être que l’ensemble constitué des océans et la biosphére terrestre.
    Donc en conclusion:
    – Oui, la totalité (et pas du tout 5% comme on le lit parfois) de l’excès de CO2 dans l’atmosphère est du aux émissions anthropiques
    – Les océans et la biosphère terrestre absorbent, en bilan annuel net, la moitié de ces émissions.
    Et contrairement çà ce que on lit souvent sur des forums mal informés, l’excès de CO2 ne vient pas du tout des océans. Au contraire, les océans sont, actuellement, en bilan annuel net, des puits de carbone. Et c’est pour cela ils s’acidifient (même le presque-regretté Claude Allègre admettait cela, c’est dire !…).

    1. En réponse à Brionne

      Merci de rappeler l’hypothèse du GIEC, déjà résumée à la fig. 4a.
      Le § 1.4 explique pourquoi cette hypothèse est très fragile, le § 2.2 pourquoi elle devrait être revue sinon abandonnée.
      Le § 5.2 du document annexe « Modélisation MPO » (Référence 6 en fin d’article) examine l’argument » Acidification de l’océan »

    2. En réponse à Brionne :

      Avant d’évoquer le principe de conservation de la matière vous devriez commencer par suivre le premier principe de la logique la plus élémentaire : ne pas comparer des poires et des pommes. Mais rassurez-vous, vous êtes loin d’être le seul à faire cette grossière erreur.

      En effet, comme vous le dites justement, les émissions anthropiques s’élèvent à ± 40 gigatonnes (Gt) de CO2/an. Si tout ce CO2 humain reste dans l’atmosphère cela correspondrait à une augmentation de 5,1 ppmv/an comme on peut facilement le calculer (1 ppmv = 7,8 Gt de CO2 = 2,1 Gt de carbone).

      Or, comme on observe à Mauna Loa un accroissement annuel du CO2 de seulement ± 2,5 ppmv on a tendance à croire que les émissions humaines sont gigantesques face à la nature (car on compare injustement les chiffres 5,1 et 2,5, le premier étant évidemment plus grand que le deuxième).

      Cependant, on ne peut pas comparer 5,1 à 2,5 ! Car 5,1 correspond à une émission totale en ppmv et 2,5 correspond à une différence entre deux flux : il s’agit des émissions totales (dues à la nature et l’homme) qui s’élèvent à ± 207 Gt de C (soit 768 Gt de CO2; chiffres de l’AR5 du GIEC) moins les absorptions totales de CO2 (dues à la fixation par les plantes, etc). Comme les absorptions totales sont légèrement inférieures à 207 Gt de C, le résultat de la différence correspond à l’accroissement annuel observé à Mauna Loa, soit 2,5 ppmv.

      Si vous voulez comparer les émissions humaines, vous devez les comparer avec les émissions totales (naturelles+homme). Vous verrez alors que les sols et les océans réunis émettent bien plus de CO2 que l’être humain. L’être humain ne représente que 4% des émissions totales. On arrive à ce chiffre en comparant des pommes avec des pommes, soit 40 Gt de CO2 comparé à 768 Gt de CO2.

      Pour finir, vous avez raison concernant les océans : s’ils émettent beaucoup de CO2 ils ne devraient pas s’acidifier. Mais notez cependant que le concept d’acidification des océans est un concept qui a du plomb dans l’aile et qui mérite réflexion. Voir ici : https://www.science-climat-energie.be/2018/06/05/reflexions-sur-lacidification-des-oceans/

    3. Merci Brionne – Oui, on ne peut pas prendre les émissions brutes de l’océan et de la biosphère, il faut bien sûr prendre les flux nets (qui sont négatifs – l’océan et la végétation/les sols absorbent du CO2 actuellement). Et dès qu’on fait ça, on ne peut plus sérieusement contester que l’augmentation de la concentration atmosphérique de CO2 est due aux activités humaines, comme c’était prédit depuis longtemps. Rajoutons les autres preuves : changements de d13C (qui montre qu’il s’agit d’une source issue de la végétation) et concentration de 14C (qui montre que c’est du carbone très ancien), gradient inter-hémisphérique du CO2 (qui montre que ça vient de l’hémisphère Nord), diminution de la concentration d’O2 dans l’atmosphère (qui montre que le CO2 en excès vient d’un processus de combustion),… l’affaire est pliée depuis longtemps.

      Tant qu’on trouve malheureusement de telles inepties sur les sites climato-sceptiques, il n’est pas surprenant que le climato-scepticisme n’est pas pris au sérieux par l’immense majorité des scientifiques du domaine.

      1. En réponse à Arsène.

        Manifestement vous n’avez pas lu, ni forcément compris l’article de JC Maurin. Pour ne prendre qu’un seul exemple, vous n’avez pas vu que l’évolution du rapport 13/12C observé dans l’atmosphère ne correspond pas avec l’hypothèses du GIEC. Nous vous conseillons donc de commencer par la suite d’articles publiés par JC Maurin en 2018 : Evolutions récentes du CO2 atmosphérique. SCE : 09/2018 (1/4), 10/2018 (2/4), 11/2018 (3/4) et 12/2018 (4/4). Focalisez-vous sur la partie (3/4) : https://www.science-climat-energie.be/2018/11/12/evolutions-recentes-du-co2-atmospherique-3-4/

        Quant à vos autres « preuves », elles ne changent rien à notre vision des choses :

        – Le 14C a été discuté précédemment sur SCE. Nous vous renvoyons donc aux articles de J.C. Maurin de 2019 : La croissance du CO2 dans l’atmosphère est-elle exclusivement anthropique ? 06/2019 (Carbone 14 et Effet Suess, 1/3), 07/2019 (Carbone 14 et effet bombe, 2/3) et 07/2019 (Effet bombe et modèles du GIEC, 3/3).
        https://www.science-climat-energie.be/2019/06/13/la-croissance-du-co2-dans-latmosphere-est-elle-exclusivement-anthropique-carbone-14-et-effet-suess-1-2/

        – Le gradient inter-hémisphérique du CO2 peut aussi être expliqué par plus de CO2 émis par les sols dans l’hémisphère Nord (matière organique en décomposition). La répartition des terres émergées est très inégale entre les deux hémisphères : près des trois quarts d’entre elles se trouvent au nord de l’équateur, ce qui fait que les terres émergées représentent près de 40 % de la superficie de l’hémisphère Nord, pour 19 % de celle de l’hémisphère Sud. Il y a plus de sols émettant du CO2 dans l’hémisphère nord. Il n’y a pas que les humains qui sont plus abondants dans le Nord!

        – La diminution de l’O2 atmosphérique peut bien évidemment provenir de plus de combustion, et donc plus de CO2 d’origine humaine. Mais en soi, ce n’est pas une preuve que le CO2 anthropique est prépondérant. Le CO2 anthropique est minoritaire par rapport au CO2 émis par la nature, par exemple par les sols. Pour vous en convaincre lisez Bond-Lamberty & Thompson (2010) : « We estimate that the global RS in 2008 (that is, the flux integrated over the Earth’s land surface over 2008) was 98 ± 12 PgC and that it increased by 0.1 Pg C yr–1 between 1989 and 2008, implying a global RS response to air temperature (Q10) of 1.5. »
        https://www.nature.com/articles/nature08930

        Tant qu’on trouve malheureusement de telles inepties chez les réchauffistes avides de crédits gouvernementaux de recherche, il n’est pas surprenant que le climato-scepticisme ne soit pas très répandu.

        1. Difficile de réduire vos arguments à une seule erreur, tellement il y en a. Par contre, une erreur conceptuelle qui revient à plusieurs endroits dans votre raisonnement est l’oubli, à des endroits opportuns, du CO2 absorbé par les océans et la biosphère terrestre. Dans votre « calcul » du d13C, dans lequel vous prétendez montrer que « le modèle du GIEC » serait faux, vous supposez que les molécules émises par la combustion des fossiles se seraient par magie accumulées dans l’atmosphère, et les océans et la biosphère terrestre n’en auraient absorbé que la moitié. En réalité, la durée de résidence d’une *molécule* (pas la durée de rémanence d’une anomalie de concentration !) de CO2 dans l’atmosphère est de quelques années. Donc le réservoir atmosphérique a été mélangé plusieurs fois dans les 40 ans que vous regardez, amenant du carbone 13 vers l’atmosphère. Les 157 GtC qui se sont accumulés dans ces 40 ans à cause des émissions humaines ne sont plus uniquement constitués de molécules émises par l’Homme, car les réservoirs superficiels et l’atmosphère se mélangent vite. Prendre le flux anthropique total et retrancher une fois les flux nets absorbés (donc la moitié environ) ne correspond en rien à la physique du problème, et forcément ça vous donne un résultat aberrant (un d13C trop bas, en contradiction apparente avec les observations). Votre article est truffé d’erreurs de ce genre.

          J’ai une certaine sympathie pour certaines facettes de vos réflexions, notamment en ce qui concerne les réserves envers certaines perceptions publiques des impacts du changement climatique et sur les politiques énergétiques. Mais quand c’est faux, c’est faux, et je pense qu’il faut le dire. Je pense que le climato-scepticisme se fourvoie en essayant de trouver des erreurs vraiment fondamentales dans les parties « physiques » de la climatologie, correspondant peu ou prou au groupe de travail 1 du GIEC si vous voulez. Sur ce terrain, la fin de partie est sifflée depuis longtemps.

          Merci de m’avoir lu et d’avoir bien voulu publier cette réflexion.

          1. Votre message est confus. JC Maurin ne pense pas que « les molécules émises par la combustion des fossiles se seraient comme par magie accumulées dans l’atmosphère ». C’est le GIEC qui pense cela. De même, JC Maurin sait très bien que la durée de résidence d’une molécule de CO2 dans l’atmosphère est de quelques années (il l’a calculé dans ses articles de 2018). De même, il sait que les compartiments échangent du carbone les uns avec les autres. Le résultat que vous nommez « aberrant » (un d13C trop bas, en contradiction apparente avec les observations), est un résultat obtenu avec la vision du GIEC (augmentation du CO2 atmosphérique causé uniquement pas l’homme). JC Maurin montre très bien qu’il faut tenir compte des émissions de la nature et c’est seulement à ce moment-là que l’on obtient les valeurs observées.

            Encore une fois, vous n’avez pas bien lu/compris les articles de JC Maurin.

  2. L’article de M. Maurin n’est pas une réponse à la question « pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ? » comme pense M. Brionne.
    Le calcul que refait Brionne, identique à celui des climatologues conformistes est au contraire tellement simpliste et ne répond pas à la totalité des faits, notamment la composition en 13C/12C, qui permet de démontrer que la question se résoud seulement si on apprécie les flux entre tous les compartiments.
    Or, concernant les flux, les choses changent en 40 ans. La question est donc de savoir si ce sont les flux des émissions anthropiques qui entraînent ou non une modification des autres flux. Comme il y a trois compartiments, il y a un flux sortant (F1) et entrant (F2) entre les compartiments 1 (hydrosphère) et 2 (atmosphère), de même entre 2 (atmosphère) et 3 (biosphère et sols) ((F3 et F4), le flux 5 étant les émissions anthropiques. Le modèle MPO développé par M. Maurin supporte l’idée que le bilan des échanges de CO2 entre l’atmosphère et l’hydrosphère est positif, c’est à dire que l’océan largue plus de CO2 qu’il n’en absorbe et que le bilan entre l’atmosphère et Biosphère est négatif, dans le sens d’une augmentation de la fixation par les sols et la végétation. La doxa veut que les deux bilans soient négatifs : pourquoi accepter l’un et pas l’autre si ce n’est pour des raisons idéologiques ? C’est bien le sens du commentaire d’Arsène, pour lequel il est certain que le bilan atmosphère-hydrosphère est négatif, le flux net passant de l’atmosphère à l’hydrosphère comme les flux nets passant de l’atmosphère aux sols-végétation.
    En quarante ans environ, les bilans (flux sortant moins flux entrant, ou flux nets) ont augmenté. C’est sur ce point qu’il y a désaccord entre les théories soutenues par les GIEC et celles des climato réalistes. Les études sur les rapports 13C/12C obligent à conclure que le CO2 émis est dilué dans du CO2 natif. Il est clair que le premier élément orientant vers cette constatation est la « disparition » de la moitié environ du CO2 émis par l’Homme. Ceci n’est qu’une observation ancienne reconnue par tous (GIEC ou non), mais il n’y a pas qu’une addition et soustraction à faire.
    On s’aperçoit ainsi que la Terre s’arrange pour répartir au mieux les nouvelles quantités de CO2 issus des puits fossiles, restés puits pendant des millions d’années et revenant lentement dans les compartiments actifs en échanges entre eux.
    A partir du moment où le seul argument a opposer à une autre thèse que la doxa est de traiter le tout d’inepties, on comprend qu’il est impossible de discuter sereinement de cette question, puisqu’elle est considérée comme résolue définitivement, ce qui bloque l’évolution et le progrès scientifique, comme l’histoire des sciences l’a toujours montré.

    1. Ce que vous dites est ridicule, et contredit la conservation de la masse.
      On ajouter 40 milliards de tonnes par an, et le niveau monte de 20 millairds….Le reste est donc un puits. C’est évident.
      Faisons une analogie:
      Si vous avez un récipient plein d’eau à l’équilibre, avec une alimentation de 200 litres par heure et une évacuation de 200 litres par heure.
      Le niveau est donc stable.
      Maintenant ajoutez une 2ème arrivée d’eau de 10 litres par heure. Ca ne fait que 5% du total d’alimentation
      Mais le niveau monte.
      Et c’est bien entièrement à cause de cet apport supplémentaire que le niveau monte.
      C’est si compliqué que ça à comprendre ?

      C

      1. Votre explication avec le récipient d’eau est très claire. En effet, le niveau va monter. Mais avec la nature et le CO2 c’est différent : car il existe une grande incertitude sur les entrées et les sorties. Cette grande incertitude est plus grande en valeur absolue que les émissions humaines (« seulement 10 Gt/an). Donc, on ne sait pas si les « arrivées » proviennent de la nature ou de l’activité humaine. C’est si compliqué que ça à comprendre?

        1. Bien sûr que si, on le sait d’où viennent les arrivées. Il suffi de savoir compter.
          40 MiIlliards de tonnes de CO2 par an émis par la combustion du pétrole, du gaz et du charbon, ça c’est connu, on sait assez précisément ce qu’on brule tous les ans……
          2,5 ppm par an de CO2 qui s’accumule tous les ans, ça aussi c’est connu assez précisément….C’est mesuré à Mauna Loa.. Et ça fait 20 milliards de tonnes de CO2.

          Donc le niveau monte de 20 milliards , et on en ajoute 40 Milliards…
          Si ‘il avait une autre source nette, ça monterait de plus de 40 Milliards. Or ce n’est pas le cas. Ca ne « monte » que de 20 milliards.
          Donc il y a 40-20 = 20 milliards qui sortent.
          Ce que les océans et la biosphere terrestre absorbent, en bilan annuel net.

          Quand-même, faites un effort !.

          1. Je pense que vous ne saisissez pas le raisonnement et que vous faites des opérations mathématiques qui ne peuvent être faites. Essayez de suivre mon raisonnement pas à pas et dites moi ou serait l’erreur :

            1. L’homme émet 40 Gt de CO2/an.
            2. La nature (sols et océans) émet 728 Gt de CO2/an (chiffres du GIEC AR5).
            3. Tout ce CO2 émit se mélange dans l’atmosphère, et la somme fait 768 Gt de CO2 (40+728=768). Les émissions humaines ne représentent donc que 5,2% des émissions totales.
            4. Mais la nature fixe ensuite du CO2, peu importe son origine (croissance des végétaux sur terre et dans les océans). Le total fixé chaque année s’élève à 753 Gt de CO2 (chiffres du GIEC AR5).
            5. Pour savoir ce qui reste dans l’atmosphère après cette fixation par la nature il suffit de faire la différence entre ce qui entre (768 Gt) et ce qui est fixé (753 Gt). La différence fait 15 Gt de CO2. Nous avons donc 15 Gt de CO2 qui s’accumulent chaque année dans l’atmosphère. Ces 15 Gt de CO2 correspondent à un accroissement de ± 1.9 ppm de CO2 et c’est cela qui est observé à Mauna Loa. Mais seulement 5,2% de cet accroissement observé à Mauna Loa (soit 0,098 ppm) provient des émissions humaines.

            Votre raisonnement ne tient donc pas. Il n’y a pas 20 Gt de CO2 qui sortent chaque année comme vous le dites mais environ 753 Gt.

        2. J’ai dit qu’il y a 20 Gt étaient absorbées par les océans et la biosphere terrestre, vous trouvez 25 Gt (40-15). On est à peu près d’accord.
          Donc les océans et la biosphere sont des puits de carbone, en bilan annuel net
          Ils ne peuvent donc pas être des sources, en bilan annuel net.
          Un bilan annuel net, c’est un nombre, c’est soit positif, soit négatif, ça peut pas être les 2.
          La seule source NETTE de carbone vers l’atmopshère, ce sont les émissions anthropiques.
          Votre erreur dans votre calcul de 5%, c’est que vous ne prenez que le flux émetteur brut, pas net….
          Les flux se mélangent, évidemment, mais en bilan net, c’est bien les émissions anthropiques responsables de la totalité de la hausse, pas « que 5% »
          Comme dans mon analogie du récipient, l’eau de la 2ème alimentation à 10l /h se dilue dans le reste, mais c’est bien la « responsable » de la hausse du niveau d’eau),
          Erreur classique que font les climato-sceptiques, soit par incapacité à faire une simple bilan, massique, soit par mauvaise foi.

          1. En réponse à Brionne.

            Je vais essayer de vous faire comprendre une dernière fois. Soyez attentif et lisez bien ce que je vais écrire. Tous les chiffres ci-dessous proviennent du GIEC (la Figure 6.1, page 487, du WG1 AR5 de 2013).

            – Je suis d’accord avec vous, la nature est un puits de carbone : selon les chiffres du GIEC, elle émet 728 Gt de CO2, puis elle en fixe beaucoup plus, puisqu’elle fixe 753 Gt de CO2. La différence fait bien entendu 25 Gt. Ceci explique peut être le verdissement de la planète et l’acidification de certaines masses océaniques.

            – Mais ce que vous ne semblez pas réaliser est que le CO2 émit par l’homme (40 Gt, soit 5%) et la nature (728 Gt, soit 95%) se mélangent de manière homogène. Il n’y a ensuite plus de distinction entre CO2 humain et CO2 naturel. Ensuite, il y a la fixation du CO2 : 98% du mélange homogène en proportion 5/95 sera fixé et seulement 2% resteront dans l’atmosphère.

            – Il n’y a donc que 2% de ce que l’homme émet qui reste dans l’atmosphère, soit 0,8 Gt (2% de 40 Gt = 0,8 Gt).
            – Il n’y a donc que 2% de ce que la nature émet qui reste dans l’atmosphère, soit 14,5 Gt (2% de 728 Gt = 14,5).

            – La somme de 0,8 et de 14,5 font 15,3 Gt de CO2, ce qui correspond à l’accroissement observé à Mauna Loa (± 2 ppm/an).

            Voici une expérience que vous devriez réaliser :
            Pour vérifier ce que je dis remplissez un sac avec 950 billes blanches (le CO2 naturel) et 50 billes rouges (le CO2 humain). Mélangez. Puis tirez 980 billes du sac au hasard sans regarder (cela représente la fixation de 98%). Statistiquement, vous obtiendrez 49 billes rouges qui représentent le CO2 humain fixé par la nature et 931 billes blanches (CO2 naturel fixé par la nature). Il reste 20 billes dans le sac : 1 rouge et 19 blanches. Ce qui reste dans le sac est l’acroissement de Mauna Loa (5% est humain et 95% est naturel).

            En conclusion, l’accroissement observé à Mauna Loa est essentiellement du CO2 naturel (pour 95%) et correspond seulement à 5% à du CO2 humain. Preuve de tout cela : crise du Covid (vous réduisez fortement les émissions humaines de CO2 et on ne voit rien changer à Mauna Loa). Maintenant, il est aussi possible que le GIEC se trompe dans certains chiffres!

  3. «  » » » » » ». Il y a plus de sols émettant du CO2 dans l’hémisphère nord. Il n’y a pas que les humains qui sont plus abondants dans le Nord! » » » » » »
    La répartition des sols n’a pas changé depuis 10 000 ans ; et il y a 10 000 ans la température était plus chaude sur Terre ; alors pourquoi une température qui baisse depuis 10 000 ans pourrait-elle expliquer une augmentation du CO2 telle quelle est observée depuis 200 ans
    On peut discuter des carottes de glace si vous voulez

    1. Bien entendu, la répartition des sols n’a pas changé depuis 10 000 ans. Mais on pourrait par exemple imaginer une augmentation de l’activité microbienne des sols de manière générale, et comme il y en a plus dans l’hémisphère Nord il pourrait y avoir plus de CO2 émis par les sols dans l’hémisphère Nord. Peut-être que l’activité microbienne est plus intense suite à la légère augmentation de température observée depuis le début des mesures directes en 1880. Mais bien entendu tout cela est difficilement quantifiable (impossible de mesurer le CO2 emit par les sols sur l’entièreté de la surface de la Terre) et sujet à de nombreuses variations (vent, nature du sol, etc.).

  4. Bonjour,
    Je voudrais proposer 2 comparaisons du système des flux et stocks de carbone :-).
    Quel est celui vous semblant le plus proche de la réalité ?
    – Comme déjà dit : Soit un réservoir d’eau ; par minute, 99 litres arrivent, 100 partent. J’ajoute 2 litres ; résultat: le contenu augmente de 1 litre par minute… et en deux heures, j’ai plus de cent litres qui s’ajoutent au réservoir… — une vision purement quantitative.
    – La ventilation d’une pièce : La pièce est ventilée toutes les minutes d’1/3 de son atmosphère : 1/3 d’air fermée part, 1/3 d’air frais arrive. J’ajoute de la fumée, suffisamment pour augmenter l’opacité de l’air de 0 à 10%. Si je ne le fais qu’une fois, en 3 minutes, l’air redevient clair. Si je le fais chaque minute, l’opacité va tendre et rester à un optimum (20%?). — une vision relative à la composition du contenu.

    Avec ces deux comparaisons, je veux représenter l’influence des compartiments entre eux.
    Dans le premier exemple, l’influence est immédiate, ce qui fait que les 3 compartiments peuvent se confondre en un seul « stock ».
    Dans le second, la taille du compartiment « atmosphère » est si faible que son flux ne peut influer le contenu des autres (il est purifié ou dilué), ce qui fait que les intrants ne peuvent garder trace des sortants. Dans ce cas, si il y a augmentation continue de l’opacité c’est que l’air entrant est déjà opaque…

    1. Aucun modèle simple ne permet de se passer des valeurs numériques des stocks (Biosphère et Hydrosphère) et des flux (1,2,3,4).
      Vis-à-vis du carbone, les 3 compartiments ont des durées de séjour TRÈS DIFFÉRENTES : le carbone qui entre dans l’atmosphère y reste (en moyenne) entre 3 et 10 ans; pour le carbone entrant dans Biosphère c’est de 10 et 100 ans, pour Hydrosphère au-delà de 100 ans. Par ailleurs aucun des 5 flux ne reste parfaitement constant entre 1980 et 2020.

      Pour vous répondre directement :
      – Les 3 compartiments NE peuvent PAS se confondre en un seul « stock »
      – La taille du compartiment « atmosphère » est faible mais les flux influencent bien les 2 autres compartiments (proportionnellement à la taille relative) : faible influence sur Hydrosphère, influence notable sur Biosphère. L’examen de la figure 2 peut vous éclairer (valeurs selon GIEC).

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