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Terra Klima · Modèle 2
Émissions de CO₂ et réchauffement
Comment la concentration de CO₂ détermine-t-elle la température de la planète, et pourquoi la date à laquelle nous cessons d'émettre est-elle décisive ?
À propos du modèle
Ce simulateur isole une seule question : si l'on ne fait varier que le CO₂, comment la température moyenne de la planète y répond-elle ? Il suit de 1900 à 2100 une chaîne en trois maillons — les émissions déterminent la concentration de CO₂, le CO₂ détermine l'énergie piégée, cette énergie détermine la température.
C'est un modèle volontairement simplifié, conçu pour faire ressortir des ordres de grandeur et une dynamique, pas pour prédire le climat avec précision. Il néglige délibérément : les autres gaz à effet de serre (méthane, protoxyde d'azote…), les interactions avec les nuages, et les nombreuses boucles de rétroaction du système climatique réel (fonte des glaces, circulation océanique profonde, dégazage des sols…). La réponse réelle du climat est donc plus complexe — mais le mécanisme central, lui, est bien là.
Le mécanisme : du CO₂ à la température
Avant de regarder l'évolution dans le temps, comprenons le mécanisme à l'instant présent. Le point essentiel : le forçage radiatif n'est pas créé par le CO₂ en valeur absolue, mais par son augmentation par rapport à une référence — ici, la concentration préindustrielle de 280 ppm. C'est l'écart à cette référence qui déséquilibre le bilan énergétique de la planète.
Déplacez le curseur et observez la chaîne : un écart de CO₂ par rapport à 280 ppm engendre un forçage radiatif, qui engendre un réchauffement.
Ramenez le curseur à 280 ppm : tout retombe à zéro. C'est ce qui montre que le forçage mesure une perturbation par rapport à la référence, et non une propriété absolue du CO₂. La température d'équilibre est celle atteinte une fois tout le système réchauffé — le climat réel y tend avec des décennies de retard.
Le levier : la date du zéro émissions nettes
Passons maintenant à l'évolution dans le temps. Tant que nous émettons du CO₂, sa concentration augmente. Le zéro émissions nettes est le moment où l'on cesse d'ajouter du CO₂ net.
Choisissez l'année où ce zéro est atteint. Les trois graphiques ci-dessous — un par maillon de la chaîne — se mettent à jour ensemble. La courbe rouge pointillée est le scénario business-as-usual (émissions continues, sans politique climatique) ; la courbe bleue, votre scénario.
Deux phénomènes expliquent ce que vous voyez. D'abord, le temps de résidence du CO₂ : après le zéro émissions, la courbe de CO₂ ne chute pas, elle forme un plateau — l'essentiel du CO₂ déjà émis reste dans l'atmosphère pendant des siècles. Ensuite, l'inertie océanique : la température met des décennies à rattraper le forçage, et continue donc de grimper même après l'arrêt des émissions.
Chaque décennie compte. Parce que le CO₂ persiste et qu'il continue de forcer le climat, le réchauffement se fige au niveau atteint au moment du zéro émissions — il ne « s'efface » pas. Atteindre ce zéro en 2030 plutôt qu'en 2050 ou 2070 ne change pas seulement la vitesse du réchauffement, mais le niveau définitif auquel il se stabilise. Testez plusieurs dates et regardez où passe la courbe de température par rapport aux seuils de +1,5 °C et +2 °C de l'Accord de Paris.
Pour aller plus loin
Les équations du modèle
Le modèle enchaîne trois relations, par pas de 5 ans de 1900 à 2100 :
2. Température d'équilibre : T_eq = F × 0,75 — environ +3 °C pour un doublement.
3. Inertie thermique : la température réelle rejoint cet équilibre avec un retard d'environ 20 ans, dû à la lenteur avec laquelle les océans se réchauffent.
Ce que le modèle simplifie
Ce modèle ne retient que le mécanisme central. Plusieurs phénomènes réels en sont absents, et il faut les garder en tête pour interpréter les courbes :
D'abord, il traite le CO₂ comme seul gaz à effet de serre et résume l'effet refroidissant des aérosols à un terme simplifié — le méthane, le protoxyde d'azote et les nuages ne sont pas représentés. Il utilise une sensibilité climatique moyenne (3 °C par doublement) et ne modélise pas les rétroactions complexes du système réel : fonte des glaces, circulation océanique profonde, dégazage des sols. Enfin, c'est une moyenne planétaire sans résolution régionale, et les trajectoires d'émissions sont idéalisées — ce ne sont pas des prévisions.
Les puits de carbone
Une simplification mérite une mention à part. Dans la réalité, environ la moitié du CO₂ que nous émettons est captée par la biosphère (forêts, sols) et surtout par l'océan. Ces puits de carbone ralentissent l'accumulation de CO₂ dans l'atmosphère, et donc le réchauffement — c'est un répit considérable. Mais ce service a une contrepartie : en absorbant le CO₂, l'océan s'acidifie, ce qui menace les organismes à coquille ou à squelette calcaire (coraux, mollusques, plancton) et, à terme, des chaînes alimentaires entières. Le modèle intègre implicitement ce captage dans le rythme d'accumulation du CO₂, mais n'en montre pas le coût pour les océans.