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Le cycle du carbone
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Les points clés à découvrir dans cet article
La manière dont le carbone circule naturellement sur notre planète
En quoi ce cycle est important
Comment tâcher de le préserver
“La nature faisant bien les choses, notre planète a été dotée d’un cycle du carbone particulièrement bien huilé.”
Ce cycle n’a rien d’anecdotique puisqu’il permet une forme de “recyclage” chimique de cet élément ô combien décrié depuis l’émergence du débat autour du changement climatique.
Pourtant, le carbone est un élément essentiel à toute forme de vie, car il se trouve à la base de nombreuses molécules complexes telles que les protéines, les lipides, ou encore les glucides. Autant d’éléments impliqués dans l’élaboration des tissus des organismes vivants - dont nous faisons partie.
Qu’est-ce que le cycle du carbone ?
Le cycle du carbone est un cycle biogéochimique, qui englobe l’ensemble des mouvements du carbone sur la Terre. S’il est essentiel pour nous autres, c’est parce qu'il impacte directement le climat de notre planète et ce qu'on appelle sa "productivité biologique" (la quantité de biomasse produite au cœur d'un écosystème).
Il existe des échanges de carbone permanents entre :
- l'hydrosphère (l'ensemble de l'eau qui se trouve sur Terre, qu'elle soit sous forme liquide, solide ou gazeuse) ;
- la lithosphère (la couche externe solide de la Terre, qui comprend la croûte terrestre et la partie supérieure du manteau) ;
- la biosphère (l'ensemble des êtres vivants sur Terre, incluant les animaux, les végétaux et les micro-organismes) ;
- l'atmosphère (l'enveloppe gazeuse entourant la Terre, mais entourant tout astre de manière générale).
La lithosphère et l’hydrosphère incarnent par ailleurs deux grands réservoirs de carbone.
Futura Sciences
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CEA
Commissariat à l'Énergie Atomique
Le carbone au sein de notre atmosphère existe sous la forme de dioxyde de carbone (CO₂, aussi parfois appelé gaz carbonique), mais aussi sous la forme de méthane (CH₄). L’Institut Pierre Simon Laplace rappelle cependant que le dioxyde de carbone représente 99 % du carbone présent dans notre atmosphère.
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Les processus intervenant dans le cycle du carbone
Les processus biochimiques
La photosynthèse
qui se déroule au cœur des cellules des plantes, des algues vertes et de certaines bactéries appelées cyanobactéries, en utilisant le rayonnement solaire pour capter le CO₂ atmosphérique et le transformer en énergie.
La consommation
car tout animal consomme du carbone en ingurgitant des plantes, ou en mangeant d’autres animaux ayant eux-mêmes assimilé du carbone.
La respiration
car tout être vivant (végétaux y compris) respire et rejete du dioxyde de carbone dans l’atmosphère ou dans l'hydrosphère.
La décomposition et la fermentation
les êtres vivants relâchant aussi du carbone via leurs déchets (selles, organismes morts, etc.) qui seront soit décomposés soit fermentés. Processus dont seront issus du dioxyde de carbone (CO₂) et du méthane (CH₄).
La déforestation et les feux de forêt
car en déforestant massivement, l’Humanité a réduit le nombre d’arbres réalisant de la photosynthèse. Ces arbres relâchent également le dioxyde de carbone (CO₂) contenu dans leurs troncs et leurs feuilles lorsqu'ils périssent dans des incendies.
Les processus géochimiques
La dissolution et la fixation en carbonate de calcium
car une grande partie du dioxyde de carbone atmosphérique se dissout dans nos océans pour devenir du carbonate de calcium (CaCO₃), qui est notamment présent dans la composition des coquilles et squelettes propres aux organismes marins.
La sédimentation et la fossilisation
de ces coquilles et squelettes qui s’accumulent au fond de l’océan. Lorsqu’ils demeurent enfouis dans les sédiments pendant des centaines de millions d’années, ces organismes se transforment en combustibles fossiles - les fameux qui, une fois brûlés, libèrent massivement des gaz à effet de serre (dont le dioxyde de carbone) dans l'atmosphère.
Le volcanisme
car les volcans et les geysers rejettent du dioxyde de carbone et du méthane dans l’atmosphère.
Pour en savoir plus sur le phénomène d'acidification qui contribue à affaiblir le système de pompe de nos océans, n'hésitez pas à consulter notre article dédié.
Comment et pourquoi le cycle du carbone a-t-il été perturbé ?
“Habituellement, (...) la quantité de carbone fixée à l'échelle planétaire par les organismes qui réalisent la photosynthèse s'équilibre avec celle qui est libérée par la respiration et la décomposition des autres organismes.”
Le problème, c’est que, comme nous venons de l’évoquer à l’instant, la civilisation humaine rejette une quantité de gaz à effet de serre colossale de par sa consommation devenue irraisonnée en matière d’énergies fossiles.
En agissant de la sorte, nous en sommes venus à dérégler le cycle du carbone. Pourquoi ?
Parce que ce surplus en gaz à effet de serre est tel qu’il fait grimper la température moyenne à la surface de notre planète. À l’effet de serre naturel - qui rend la vie possible sur Terre en lui évitant d’être un morceau de roche congelée - est venu s’ajouter un effet de serre d’origine humaine, qui provoque l’augmentation des températures au-delà de ce qui permet à nombre de nos écosystèmes d’exister.
Les forêts en sont sans doute l’un des exemples les plus édifiants, mais les océans sont aussi concernés. Et là-bas comme ailleurs, la hausse des températures constituent un véritable problème.
POC
Plateforme Océan & Climat
Les puits de carbone commencent donc eux-mêmes à se comporter de façon inquiétante. Nos arbres voient par exemple d’ores et déjà leur capacité d’absorption diminuer. Une forme d’état de saturation, après des décennies à tenter de venir combler la dérive de notre société industrialisée.
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Que peut-on faire pour préserver le cycle du carbone ?
La réponse semble tomber sous le sens, mais répétons-le : réduire nos émissions de gaz à effet de serre constitue une priorité absolue. Que l’on soit particulier ou entreprise, veiller à modérer son empreinte carbone est essentiel.
“Les mauvaises langues diront qu’une poignée de particuliers alignant leurs efforts du quotidien ne sauveront pas davantage le cycle du carbone qu’ils n’enrayeront le changement climatique - ce qui est vrai. Ce qui l’est moins, en revanche, c’est de laisser entendre que toute tentative de mobilisation en faveur de cette cause est vouée à l’échec. En tout état de cause, si mobilisation il y a, elle devra bien de commencer quelque part. Alors pourquoi pas du côté de ceux dont on méprise si souvent la contribution ? ”
En tant qu’individus, il existe quantité d’initiatives qui peuvent nous permettre de réduire significativement notre impact environnemental - et plus spécifiquement notre impact carbone. Parmi elles :
- se déplacer en privilégiant au maximum du possible des moyens de transport bas-carbone à l’image des transports en commun, du vélo ou de ses propres pieds ;
- équilibrer son alimentation en veillant à alterner régulièrement viande, poisson et autres sources de protéines, et en tâchant de réserver le bœuf et les viandes très émissives à une consommation occasionnelle ;
- optimiser sa consommation énergétique en utilisant le chauffage et la climatisation de façon raisonnée et raisonnable ;
- adopter les bonnes pratiques du numérique responsable, afin de préserver ses équipements le plus longtemps possible tout en allégeant le poids de notre recours aux data centers ;
- consommer avec modération tout ce qui ne relève pas de l’absolue nécessité à l’image des produits de l’industrie textile (notamment lorsque ceux-ci émanent du secteur de la fast-fashion) ;
- faire fonctionner l’économie locale en achetant des produits fabriqués près de chez vous lorsque cela est possible ;
- se tourner vers les produits de seconde-main et faire réparer ses propres équipements plutôt que d’en acheter de nouveaux ;
- trier ses déchets et exclure toute forme de délestage de ces derniers en pleine nature ;
- etc.
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