Les rapports du GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat) ainsi que divers accords internationaux (accord de Paris, COP) présentent plusieurs scénarios d'évolution du climat en fonction des émissions de gaz à effet de serre.
Scénarios climatiques du GIEC
Évolution de la température moyenne mondiale d'ici 2100 selon différents scénarios d'émissions :
- scénario optimiste (forte réduction des émissions) : +1,5 °C ;
- scénario intermédiaire (réductions partielles) : +2,7 °C ;
- scénario pessimiste (poursuite des émissions actuelles) : +4,4 °C.
Extrait de l'accord de Paris (2015)
« Les Parties s'engagent à contenir l'élévation de la température moyenne mondiale nettement en dessous de 2 °C par rapport aux niveaux préindustriels et à poursuivre les efforts pour limiter l'augmentation à 1,5 °C. »
Répartition de la production d'énergie mondiale en 2020 et projection pour 2050 si les pays mettent en œuvre des politiques fortes de transition énergétique pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
| Source d'énergie | 2020 | 2050 |
|---|---|---|
| Charbon | 27 % | 10 % |
| Pétrole | 31 % | 15 % |
| Gaz naturel | 23 % | 15 % |
| Nucléaire | 5 % | 10 % |
| Énergies renouvelables | 14 % | 50 % |
Facteurs d'émission de \ce{CO2} selon les combustibles fossiles (donnés en kg de \ce{CO2} par gigajoule, kg/GJ)
| Source d'énergie | Facteur d'émission (kg/GJ) |
|---|---|
| Charbon | 95 |
| Pétrole | 73 |
| Gaz naturel | 56 |
| Nucléaire et autres renouvelables | 0 |
Selon les scénarios du GIEC, quel est le réchauffement prévu en cas de poursuite des émissions actuelles de gaz à effet de serre ?
Dans le document 1, la poursuite des émissions actuelles de gaz à effet de serre correspond au scénario pessimiste. Dans ce scénario, le GIEC prévoit une augmentation de la température de 4,4 °C.
En cas de poursuite des émissions actuelles de gaz à effet de serre, le GIEC prévoit une augmentation de température de 4,4 °C.
Quelle est la limite de réchauffement climatique visée par l'accord de Paris ?
D'après le document 2, les Parties s'engagent à contenir l'élévation de la température moyenne mondiale nettement en dessous de 2 °C par rapport aux niveaux préindustriels et à poursuivre les efforts pour limiter l'augmentation à 1,5 °C.
L'accord de Paris vise un réchauffement climatique inférieur à 2 °C.
Quelle conclusion peut-on tirer des documents 1 et 2 ?
D'après les documents 1 et 2, le seul scénario permettant de viser une augmentation de température inférieure à 2 °C est le scénario optimiste, qui prévoit une augmentation de température de 1,5 °C.
D'après les documents 1 et 2, seul le scénario optimiste est compatible avec l'accord de Paris.
En 2020, quelle était la masse de \ce{CO2} émise pour la production de 1 GJ d'énergie ?
On comment par déterminer l'émission moyenne de \ce{CO2}. Pour cela, il faut pondérer les facteurs d'émission par les parts de consommation de chaque source d'énergie en 2020 :
0{,}27 \times 95+0{,}31 \times 73+0{,}23\times56=61\text{ kg/GJ}
On peut ensuite multiplier la quantité d'énergie produite ( 1 \text{ GJ} ici) :
61\times 1 = 61\text{ kg}
La masse de \ce{CO2} émise pour la production de 1 GJ d'énergie en 2020 était de 61 \text{ kg}.
En 2050, quelle serait la masse de \ce{CO2} émise pour la production de 1 GJ d'énergie ?
On comment par déterminer l'émission moyenne de \ce{CO2}. Pour cela, il faut pondérer les facteurs d'émission par les parts de consommation de chaque source d'énergie en 2050 :
0{,}10 \times 95+0{,}15 \times 73+0{,}15\times56=29\text{ kg/GJ}
On peut ensuite multiplier la quantité d'énergie produite (1 GJ ici) :
29\times 1 = 29\text{ kg}
La masse de \ce{CO2} émise pour la production de 1 GJ d'énergie en 2050 serait de 29 \text{ kg}.
Quel serait le pourcentage de diminution de la masse de \ce{CO2} émise pour la production de 1 GJ d'énergie entre 2020 et 2050 ?
On calcule la différence entre la valeur calculée pour 2020 (61 \text{ kg}) et celle de 2050 (29 \text{ kg}) :
61-29=32 \text{ kg}
On calcule ensuite le pourcentage de diminution :
\dfrac{32\times100}{61}=52\text{ \%}
Le pourcentage de diminution de la masse de \ce{CO2} émise pour la production de 1 GJ d'énergie entre 2020 et 2050 serait de 52\text{ \%}.