Prsentation au Comit snatorial permanent de lagriculture et des forts 18 fvrier 2003

1
Présentation au Comité sénatorial permanent de
lagriculture et des forêts18 février 2003

• Nigel Roulet
• Professeur de géographie
• Membre associé de la McGill School of Environment
• Université McGill
• Montréal (Québec)

2
Mot dintroduction

• Nous assumons que linvitation fait suite à notre
  article dans ISUMA Revue canadienne de recherche
  sur les politiques
• Responsable des portions de larticle relatives
  au liens entre le climat et le cycle du carbone
• Ce thème sera abordé
• Le témoignage précédent
• Volume dinformation impressionnant
• Questions/commentaires remarquables
• Comparativement à certains autres témoins, je
  suis un peu moins convaincu que nos connaissances
  réelles sont à la hauteur de ce que nous croyons
  savoir
• Forte incertitude, mais les preuves
  circonstancielles sont convaincantes

3
(No Transcript)
4
Mesures du dioxyde de carboneNOAA CMDL Carbon
Cycle Greenhouse Gases

•  CO2 (ppm)
• Moyenne planétaire
•   
• Taux de croissance planétaire
•  
• ANNÉE
•  Haut  Rapports de mélange moyens du dioxyde de
  carbone atmosphérique à léchelle planétaire
  (ligne bleue), déterminés à laide de mesures du
  réseau coopératif déchantillonnage atmosphérique
  NOAA CMDL. La ligne rouge représente la tendance
  à long terme.
• Bas  Taux de croissance moyen du dioxyde de
  carbone à léchelle planétaire. Enquêteur
  principal  Dr Pieter Tans, NOAA CMDL Carbon
  Cycle Greenhouse Gases, Boulder, Colorado, (303)
  497-6278 (ptans_at_cmdl.noaa.gov, http//cmdl.noaa.go
  v/ccgg).

5
(No Transcript)
6
Mesures du méthaneNOAA CMDL Carbon Cycle
Greenhouse Gases

• CH4 (ppb)
• Moyenne planétaire
•  
•   Taux de croissance planétaire
•  
•  
• ANNÉE
•  Haut  Rapports de mélange moyens du méthane
  atmosphérique à léchelle planétaire (ligne
  bleue), déterminés à laide de mesures du réseau
  coopératif déchantillonnage atmosphérique NOAA
  CMDL. La ligne rouge représente la tendance à
  long terme.
• Bas  Taux de croissance moyen du méthane à
  léchelle planétaire. Enquêteur principal  Dr Ed
  Dlugogencky, NOAA CMDL Carbon Cycle Greenhouse
  Gases, Boulder, Colorado, [phone]
  (edlugogencky_at_cmdl.noaa.gov, http//cmdl.noaa.gov/
  ccgg).

7
Global Carbon Cycle
(Sarmiento and Gruber, 2002)
8
Cycle planétaire du carbone

• Atmosphère
•  
• Atmosphérisation
• Production primaire nette et respiration
•   Puits terrestre
•   Changement daffectation des
  terres
•  
• Végétation, sol et détritus
•  
  Combustibles
  fossiles
• Biote marin
• Couches superficielles de locéan
•  
• Couches intermédiaires et profondes de locéan
•  
• Sédiments superficiels
•  
•  
• Tailles des réservoirs en PgC

9
Équation source/puits de CO2
3.3 -2.3 2.3 6.3 1.6
puits puits source source
GIEC 2000, meilleure estimation
10
(Sarmiento and Gruber, 2002)
11

• Années El Nino
• 
  Émissions de comb. foss.
•   
• Taux
  daccumulation dans les océans et sur terre
•  
•  
•  
• 
  Taux daccumulation dans latmosphère
•  
•  
• ANNÉE
• (Sarmiento et Gruber, 2002)

12
Pourquoi votre comité devrait-t-il se préoccuper
du cycle planétaire du carbone?Impacts et
adaptation

• Létude des impacts et de ladaptation doit
  postuler une fourchette de conditions futures
  probables (incertitude)
• À la suite de rétroactions, les changements
  climatiques modifieront les réserves de carbone
  et les taux déchange dans le cycle planétaire du
  carbone, ce qui viendra modifiera encore
  davantage les concentrations de CO2
• Quelle sera lampleur et la direction du
  changement dans le cycle du carbone?

13
Perspective mondiale

• Échange actuel entre latmosphère et locéan/la
  surface terrestre 150 Gt C/an
• Émissions anthropiques actuelles 8 Gt C/an
• 50 demeure dans latmosphère 50 aboutit dans
  la biosphère terrestre et les océans
• Comparaisons pour référence
• Une modification de 5 dans les échanges
   naturels  équivaut à lampleur des émissions
  anthropiques actuelles
• Toute diminution/augmentation dans le captage
  océanique et/ou terrestre se traduit par une
  hausse/baisse du CO2 atmosphérique

14
Perspective Canada

• Biosphère terrestre
• 10 de lensemble du carbone vivant et terrestre
• Forêt boréale et tempérée
• Toundra arctique
• Terres humides (tourbières)
• Léchange terrestre est plus de dix fois
  supérieur aux émissions canadiennes
• Actuellement un puits net?
• Entouré par trois océans
• Généralement des puits nets

15
Doit-on sattendre à des changements dans
léchange atmosphère océan/terres, en raison du
changement et/ou de la variabilité du climat?

• OUI
• Les données historiques indiquent des
  changements.
• De nombreux processus sont directement reliés au
  climat.

16
Captage océanique du carbone

• Différence de concentration de CO2 à la surface
  de locéan et dans latmosphère
• Chimie des océans
• Productivité des océans (nutriments)
• Liens avec le climat
• Températures des océans solubilité
• Circulation océanique (courants)

17
Échange terrestre de CO2

• Photosynthèse captage du CO2
• Respiration des végétaux et du sol libération
  de CO2
• Perturbation libération puis captage
• Liens avec le climat
• Lumière, température, humidité de lair et du sol
• Concentration de CO2
• Sécheresse, temps extrême
• Nutriments

18
Peut-on estimer la rétroaction entre le climat et
le cycle du carbone?

• Jusquà très récemment, cette rétroaction était
  laissée de côté par les projections climatiques
  (cest encore généralement le cas)
• mais
• La plupart des groupes travaillant à la
  modélisation du climat mettent au point des
  modèles élémentaires du carbone terrestre et
  océanique, pour les coupler aux modèles
  climatiques

19
One example
(from UK Hadley Centre Carbon website)
20

• Un exemple
•   
• ÉMISSIONS ANTHROPIQUES DE CO2
•  
• CYCLE DU CARBONE TERRESTRE
•  
• Entreposage du carbone dans la végétation et les
  sols
•  Caractéristiques de la végétation
•  
• 
  Échanges de
  carbone
•  
• Dioxyde de carbone atmosphérique
• 
   État physique de
  locéan
•  MODÈLE CLIMATIQUE DU
  HADLEY CENTRE
• Captage du carbone océanique
•  CYCLE DU CARBONE OCÉANIQUE
•  

21
UK Hadley Centre 280 ppm (710 vs 970 ppm) and
3.0oC (4.8 vs. 7.8oC) over non-coupled run
IPSL CO2 concentration was 19 higher than
non-coupled run (3 times smaller than UK Hadley
Centre result)
(Sarmiento and Gruber, 2002)
22

• MODÈLE DU HADLEY CENTRE
• Émissions
• Atmosphère
• Océans
• Terres
• MODÈLE DE LINSTITUT PIERRE SIMON LAPLACE
• Émissions
• Atmosphère
• Océans
• Terres

• UK Hadley Centre
• 280 ppm (710 vs 970 ppm) et 3.0oC (4.8 vs
  7.8oC) par rapport à une modélisation non couplée
• IPSL
• la concentration de CO2 était de 19 par rapport
  à une modélisation non couplée
• (un résultat de trois fois inférieur à celui du
  Hadley Centre)

23
Que fait-on au Canada pour faire face à ce
problème?

• Plusieurs initiatives (exemples)
• collaborations/partenariats
• Canadian Global Coupled Climate Carbon Model
  Network (CGC3M)
• Modèle des systèmes terrestres de complexité
  intermédiaire
• Fluxnet Canada
• Programmes de mesure du CO2 et des GES
• North American Carbon Project
• BIOCAP Canada

24
Particularités du Canada

• Vastes réserves et échanges  naturels  de
  carbone
• En raison de leur hautes latitudes, les
  écosystèmes du Canada peuvent subir des
  changements climatiques plus marqués
• Le Canada a un savoir-faire considérable

25
Besoins

• Poursuivre et renforcer les travaux scientifiques
  sur le couplage climat carbone
• Études à long terme (horizon pluriannuel à
  décennal)
• Le terme surveillance  est inapproprié
• Les organismes de financement sont mal adaptés à
  un soutien à long terme
• Engagement accru envers un groupe de modélisation
  de calibre mondial
• collaborations gouvernement-université (modèle
  idéal)
• Besoin de cheminer vers une meilleure intégration
  des modèles dévaluation (couplage entre les
  modèles des systèmes terrestres et les modèles
  socio-économiques)
• Besoin dinvestir considérablement dans
  lémergence des prochaines générations de
  scientifiques spécialisés en  systèmes
  terrestres  et en  aspects sociaux , qui
  continueront de développer ce domaine
• capacité