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  • Alexandre Dercelles

Les frontières planétaires : un modèle systémique

Dernière mise à jour : 17 oct. 2023

Réchauffement climatique, rapport du GIEC, scénario de l’ADEME, fonte des glaces… d’aucuns entendent parler des questions environnementales quotidiennement. Si les émissions de CO2 retiennent aujourd’hui l’attention du plus grand nombre, c’est en réalité tout un système, sa complexité et ses interdépendances qui sont menacées. Souhaitant développer une approche holistique du problème, le Stockholm Resilience Centre dont le cœur de métier est la recherche sur la science de la durabilité et la résilience des systèmes socio-économiques, édite en 2009 une première version des frontières planétaires, un modèle pour comprendre l’influence de l’homme sur la Terre.




A l’origine de nos civilisations, une ère géologique favorable


Le constat de départ est simple : l’Holocène, une ère géologique d'environ 11 700 ans, s'est révélée être un berceau essentiel pour le développement et l'essor des civilisations humaines. Le caractère exceptionnel de cette période réside dans sa capacité à fournir un équilibre, non seulement climatique, mais également écologique, qui a contribué à façonner les écosystèmes et à les rendre propices à l’agriculture et donc à la sédentarisation.

Pour le Stockholm Resilience Centre, c’est un modèle concret de la façon dont les systèmes planétaires peuvent opérer dans un "espace sûr" pour l'humanité. La garantie d’un avenir durable et désirable pour l’homme passera par le maintien des conditions de l’Holocène.


Des dérèglements humains


Seulement voilà : entre le Néolithique, c’est-à-dire il y a 9000 ans, et l’ère préindustrielle, la température à la surface de la Terre n’a varié que de plus ou moins 0,5°C. Mais depuis 150 ans, tout s’emballe : +1,5°C à la surface du globe, des émissions de CO2 encore à la hausse, une déforestation irréfrénée, un rejet grandissant de nouvelles entités chimiques dans l’environnement… Ces changements sont si rapides et si importants que certains scientifiques qualifient l’ère géologique dans laquelle nous entrons à cause de notre activité d’Anthropocène.


Le travail du Stockholm Resilience Centre


Pour quantifier l’impact de l’activité humaine sur l’équilibre de l’Holocène, une équipe de 28 chercheurs internationaux, sous la tutelle de Johan Rockström, de Will Steffen et de l’université de Stockholm, a établi une liste de neuf frontières en dessous desquelles il faut rester pour maintenir ces conditions géologiques. Elles prennent en compte : le changement climatique, le rejet de nouvelles espèces chimiques, la réduction de la couche d’ozone stratosphérique, la charge en aérosols, l’acidification des océans, les flux biochimiques d’azote et de phosphore, la consommation d’eau douce, le changement d’usage des sols et la conservation de la biosphère.


"We don’t know how long we can keep transgressing these key boundaries before combined pressures lead to irreversible change and harm."

Johan Rockström, co-auteur de l'étude du Stockohlm Resilience Centre



La différence entre frontières et limites


Cette étude repose sur la distinction entre frontières et limites. La frontière est par essence dépassable et définit un seuil à partir duquel les conditions de vie ne sont plus durables. Les limites représentent quant à elles ce qui n’est pas dépassable sans conséquence directe sur notre mode de vie et leurs dépassements peuvent entraîner une baisse de la productivité ou un effet direct sur l’environnement. De façon assez évidente, certaines limites, bien que fondées physiquement, n’ont aucun sens, comme les émissions de CO2 qui n’atteindront jamais la pression de vapeur saturante.


Résultats

Mis à jour en 2015 puis en 2023, les résultats du groupe de recherche sont sans appel.


Les neufs frontières planétaires - Katherine Richardson et al. ,Earth beyond six of nine planetary boundaries.Sci. Adv.9

Aujourd’hui, six des neufs frontières sont franchies et quatre d’entre elles se trouvent dans la zone de risque élevé :


- Le changement climatique (dépassé) est ici décomposé par les chercheurs selon deux critères : la concentration atmosphérique actuellement à 417 ppm pour une frontière à 350 ppm et le forçage radiatif qui est de 2,91 W.m-2 supérieur à sa valeur en 1850 (pour une frontière à +1 W.m-2 et une zone de risque aggravée à +1,5 W.m-2)


- La conservation de la biosphère (dépassée) joue un rôle essentiel dans la régulation des écosystèmes. Le résultat le plus parlant au sujet de cette frontière est certainement le taux d’extinction d’espèces par an, aujourd’hui plus de 100 fois supérieur à ce qui pouvait exister à l’ère préindustrielle.

- Les flux biochimiques d’azote et de phosphore (dépassés) sont perturbés par l’usage d’engrais. C’est plus de deux fois trop d’azote et de phosphore qui sont relâchés chaque année dans l’environnement.


- L’eau douce (dépassée) regroupe l’eau bleue (l’eau de surface et les nappes phréatiques) et l’eau verte (celle stockée dans la biomasse). Ces deux frontières sont elles aussi dépassées sans être pour l’instant dans une zone de risque croissant.


- La déforestation change considérablement l’usage des sols (dépassé) à l’échelle terrestre en on considère que près de la moitié de la couverture forestière a disparu par rapport au début de l’Holocène.


- Même s’il est difficile de chiffrer la quantité de nouvelles espèces (dépassées) relâchées dans l’environnement sans tests de sécurité préalable, considérant les particules fines, les perturbateurs endocriniens, les plastiques etc. le Stockholm Resilience Centre considère que cette limite est très largement transgressée, sa frontière étant fixée à zéro.


- L’acidification des océans qui est une conséquence de l’augmentation de CO2 atmosphérique est encore en-dessous de sa frontière (mais s’en rapproche dangereusement). Dépasser cette frontière compromettrait sérieusement la survie de la biodiversité marine.


- La charge d’aérosols atmosphériques est elle aussi en dessous de la frontière à l’échelle mondiale bien qu’elle soit dépassée localement dans les endroits les plus pollués sur Terre.


- Enfin l’épaisseur de la couche d’ozone est la seule des neuf frontières pour laquelle on a observé une amélioration par rapport à 2015. La couche d’ozone se regénère depuis les réglementations des années 90 qui visaient à limiter l’utilisation alors massive de CFC.



Nos modes de production et de consommation doivent changer pour revenir à un état stable et des outils se mettent en place pour aller dans ce sens. Le calcul d’impact environnemental, l’analyse de cycle de vie au service de l’écoconception sont autant de façons de quantifier ses efforts. L’ADEME, le GIEC, l’AIE et d’autres organismes éditent par ailleurs des scénarios pour tendre vers un horizon plus durable que vous pouvez consulter sur internet aux adresses suivantes :



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