La science infuse

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4 juin 2013

L'homme est-il en train d'épuiser la planète Terre ?

L'homme prélève environ un quart de la biomasse produite par la biosphère terrestre. Une perspective durable ?

L'homme a sans débat possible imposé sa marque sur son environnement. Ainsi, certains scientifiques ont même proposé lors du dernier Congrès international de géologie en août 2012 à Brisbane (Australie) de parler d'une nouvelle ère géologique, l'Anthropocène, suivant les propos du météorologue néerlandais Paul Josef Crutzen, Prix Nobel de chimie en 1995. Une étude publiée dans la revue Science en 1997 estimait ainsi qu'entre un tiers et la moitié de la surface terrestre avait été modifiée par l'activité humaine, que ce soit par l'agriculture ou l'extension des zones denses, ou encore qu'un quart des espèces d'oiseaux avaient disparu de notre fait. Des chercheurs de l'université de Klagenfurt (Autriche), conduits par Fridolin Krausmann, ont tenté de chiffrer le prélèvement humain sur les ressources naturelles de biomasse, forêts, champs et prairies confondues. Celui-ci aurait doublé au cours du siècle écoulé, marquant toutefois un rythme plus contenu que la hausse de la population mondiale qui a quadruplé pendant la même période. Cet impact toujours plus important menace-t-il à moyen terme l'équilibre de notre biosphère ?

L'équipe de l'Institut d'écologie sociale basé à Vienne a défini ce qu'ils appellent l'appropriation humaine de la production primaire nette (notée par la suite AHPPN). Cette grandeur évalue l'impact de l'homme sur la ressource carbonée contenue dans la biomasse, soit par modification de l'utilisation des sols (par exemple, une forêt abattue pour faire place à des pâturages renfermant moins de matière végétale) soit par prélèvement direct par l'agriculture (sans oublier les feux de forêts causés par l'homme). L'AHPPN peut être rapportée à la production primaire nette potentielle (NPP0), une valeur théorique correspondant à l'énergie accumulée dans la biomasse sur une hypothétique planète Terre qui n'aurait pas subi les dégâts d'Homo sapiens. Dans une première étude publiée en 2007, Fridolin Krausmann et ses collègues avaient ainsi évalué l'impact local de l'activité humaine, la quasi-totalité du globe présentant un ratio AHPPN/NPP0 positif qui atteste d'un accaparement d'une partie de la ressource biologique.

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15 décembre 2012

L'Amazonie supportera-t-elle quelques degrés de plus ?

Cette parcelle de forêt tropicale, située près de Manaus (Brésil), survivra-t-elle au réchauffement climatique ?

Au rayon des catastrophes annoncées en raison du réchauffement climatique, on peut citer un probable rapetissement des poissons, causé par la montée des températures océaniques, ou encore le bouleversement de certains phénomènes climatiques. Ainsi, une longue bande de précipitations, répondant au doux nom de zone de convergence intertropicale, devrait migrer durablement vers le nord et priver ainsi les caféières d'Amérique du Sud des pluies indispensables à cette agriculture. Qu'adviendra-t-il de la forêt amazonienne, poumon vert de la planète, déjà meurtrie par la surexploitation humaine ? Sa grande diversité végétale pourra-t-elle survivre à une forte hausse des températures ? Pour le savoir, Christopher Dick, de l'université du Michigan (États-Unis) et ses collègues ont décidé de se tourner vers le passé...

Le rapport 2007 du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat prévoit une augmentation de la température comprise entre 1,8°C et 4°C, en fonction de l'évolution des émissions de gaz à effet de serre. D'après une étude publiée en 2011, cela nous ramènerait aux températures qu'a connu la Terre avant l'ère Quaternaire, plus précisément au Pliocène inférieur (entre 3,6 et 5,3 millions d'années) ou au Miocène supérieur (entre 8 et 10 millions d'années), que l'on considère l'hypothèse de réchauffement la plus optimiste ou la plus pessimiste. Revenons-en aux arbres d'Amazonie : les biologistes américains emmenés par Christopher Dick se sont demandé si certains arbres contemporains poussaient déjà dans la région à cette époque, ce qui témoignerait de leur tolérance à de plus fortes chaleurs. Pour cela, ils ont évalué leurs âges grâce à une technique génétique appelée horloge moléculaire.

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23 novembre 2011

L'avenir de l'agriculture peut-il être durable ?

L'intensification ou l'extension des surfaces arables, seules pistes pour nourrir neuf milliards d'humains à l'horizon 2050 ?

Selon une estimation des Nations Unies, la population mondiale a franchi le cap des 7 milliards d'habitants le 31 octobre dernier. Et cette croissance exponentielle ne semble pas prête de s'interrompre, pour atteindre d'ici 2050 entre 8 et 10,5 milliards d'après les scénarios établis par l'ONU. Comment allons-nous répondre à la demande nouvelle en denrées alimentaires ? Des chercheurs américains des universités du Minnesota, à Saint Paul, et de Californie, à Santa Barbara, ont estimé les conséquences environnementales de cet accroissement de la demande, en confrontant différents scénarios plus ou moins éco-compatibles. Revue de détail.

Pour savoir comment adapter nos modèles de production agricole dans le futur, faut-il encore savoir quels seront les besoins à pourvoir. Pour cela, l'étude américaine se fonde sur les données disponibles en ligne sur le site de la FAO (Food and Agriculture Organization), l'Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture. À partir des chiffres couvrant la période 1961-2007, une relation universelle émerge entre le PIB par habitant (ajusté de l'inflation) et la demande quotidienne, qu'elle soit comptée en nombre de calories ou en quantité de protéines. Ainsi, en 2000, les pays les plus riches consommaient 2,6 fois plus de calories que les nations les plus pauvres, et 4,3 fois plus de protéines. En pronostiquant un taux de croissance moyen de 2,5 % pour les années à venir (plus important pour les régions en développement que pour le monde occidental développé), et en tenant compte de la pression démographique accrue, il est ainsi possible d'estimer la demande future au niveau mondial. Celle-ci devrait doubler entre 2005 et 2050 ! Une augmentation cependant moins marquée que dans l'hypothèse utopique où le développement des pays les moins avancés leur permettrait de rejoindre le niveau de consommation des pays développés : il faudrait alors prévoir un triplement de la production agricole en l'espace d'un demi-siècle.

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22 septembre 2011

San Francisco 2099

Le Golden Gate Bridge marque l'entrée de la baie de San Francisco, située sur la côte ouest des États-Unis, face à l'océan Pacifique.

À quoi ressemblera la région de San Francisco dans cent ans ? Cinquième agglomération des États-Unis, berceau des nouveaux géants de l'économie tels Apple ou Google, bordée par une baie d'une grande richesse écologique, la Bay Area subit déjà les premiers signes du réchauffement climatique : des hivers et des printemps plus doux, une augmentation du niveau de la mer continue depuis les années 30, et des marées extraordinaires dont la fréquence a été multipliée par 20 en moins d'un siècle. En s'appuyant sur différents scénarios d'émissions de gaz à effet de serre, une équipe de climatologues, travaillant à l'Institut d'études géologiques des États-Unis (U.S. Geological Survey) et dans différentes universités californiennes, a décrit les futurs possibles de cette région de la côte ouest des États-Unis à l'horizon de l'année 2099.

Face à l'océan Pacifique, la baie de San Francisco est un estuaire peu profond, alimenté par le delta San Joaquin-Sacramento dans lequel se déversent les fleuves Sacramento et San Joaquin, qui prennent leurs sources dans les chaînes montagneuses du Sierra Nevada et des Cascades de l'Est de la Californie (pour celles et ceux qui ont l'occasion de visiter la région, une visite au Bay Model Center, maquette au 1:1000e de la région, s'impose). Ce bassin versant, dont une grande partie des ressources hydriques provient de la fonte des glaces, approvisionne aujourd'hui 25 millions de Californiens en eau potable, et assure l'irrigation d'un million d'hectares de cultures.

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