Chapitre 1

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Le changement de climat pourrait être un problème relativement simple à surmonter s'il pouvait être évité sans sacrifice et si les moyens pour ce faire étaient largement identifiés. À présent, cependant, il y a des inquiétudes sur les sacrifices que la prévention du changement de climat pourrait impliquer. Un défi fondamental dans l'analyse de la politique d'atténuation est donc de percevoir comment le changement de climat peut être évité à un coût ou sacrifice minimal.

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S'assurer contre des dégâts proportionnellement sérieux peut être rationnel simplement parce que les coûts de l'assurance sont moindres que la valeur attendue des dégâts évités. Cette forme plus faible du principe de précaution s'applique même si les individus ou les sociétés ne sont pas particulièrement concernés par les risques. Dans sa forme la plus forte, le principe de précaution stipule que les nations devraient mener n'importe quelle politique nécessaire à la minimisation des dégâts dans le pire scénario possible. Cette forme plus forte suppose une aversion au risque extrême, puisqu'elle se concentre exclusivement sur le pire résultat possible.

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Comme discuté dans le paragraphe 1.3.1, la cible de 450ppmv se traduit en une réduction (en 2100) des émissions annuelles d'à peu près 3GtC; c'est à dire une réduction annuelle de la moitié des niveaux actuels d'à peu près 6GtC. Dit simplement, les émissions par habitant de tous les pays doivent chuter en-dessous des niveaux actuels des pays en voie de développement si la stabilisation des gaz à effet de serre à des niveaux faibles doit être le but futur recherché. Si ces réductions étaient partagées de manière égale, les émissions par habitant des pays développés diminueraient d'un facteur 10, et celles des pays en voie de développement de moitié.

Chapitre 2

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L'intégration entre les politiques sur le climat global et les politiques sur la diminution de la pollution de l'air pourraient effectivement réduire les émissions de gaz à effet de serre dans les régions développées pour les 20 à 30 prochaines années; cependant, le contrôle des émissions de soufre pourraient amplifier un possible changement de climat, et des incertitudes partielles vont vraisemblablement persister dans la politique environnementale à court terme.

Chapitre 3

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Des réservoirs naturels qui pourraient être adaptés pour le stockage du dioxyde de carbone:
Au-dessous du sol:
Champs de pétrole épuisés
Champs de gaz épuisés
Réservoirs salins profonds
Puits de charbon non exploitables
Au-dessus du sol:
Forêt
Océan
Fond de l'océan
Si le CO2 doit être stocké dans le but d'une réduction, il est important que le temps de rétention soit suffisant pour éviter des effets négatifs sur le climat. Il est également important d'éviter des fuites accidentelles de CO2 à grande échelle. Nous supposons que ces buts seront atteints avec le stockage souterrain de CO2 et pourraient l'être avec le stockage dans les océans. Les champs de pétrole et de gaz sont restés surs pendant des millions d'années, ils devraient donc être capable de maintenir le CO2 pendant une période similaire, à condition que l'extraction du pétrole ou du gaz ou l'injection de CO2 ne perturbe pas l'étanchéité. Les réservoirs salins profonds sont généralement bien moins caractérisés que les réservoirs de pétrole et de gaz à cause de leur manque d'importance commerciale jusqu'à présent. Leur capacité à contenir le CO2 pendant la période nécessaire est moins certaine, mais des recherches sont en cours pour améliorer la compréhension de cet aspect.

Chapitre 4

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La solution pour augmenter le stock de carbone dans l'écosystème marin est donc de déplacer le carbone de la petite réserve du biote marin vers les plus grandes réserves de carbone inorganique dissous (la "pompe biologique") de façon à isoler le carbone et empêcher son retour rapide dans l'atmosphère. La pompe biologique sert à déplacer le carbone de l'atmosphère vers le fond de l'océan car les organismes capturent le CO2 par photosynthèse à la surface et relâchent le carbone quand le matériau organique coule et est oxydé en profondeur.
Plusieurs chercheurs ont suggéré que la productivité des océans est limitée par la disponibilité des micro-nutriments, et qu'elle pourrait être augmentée substantiellement en fournissant artificiellement ces éléments nutritifs. Ceci pourrait impliquer l'apport d'azote et de phosphore en grande quantité, mais ces quantités seraient beaucoup plus faibles si la croissance était limitée par les micro-nutriments. En particulier il y a des preuves que sur de larges zones des Mers du Sud la productivité est limitée par la disponibilité des éléments nutritifs. Martin (1990, 1991) a suggéré que l'océan pouvait être stimulé pour absorber plus de CO2 de l'atmosphère en apportant du fer additionnel, et que 300000 tonnes de fer pourraient enlever 0.8GtC de l'atmosphère.
Certains des concepts de la fertilisation par le fer ont déjà été testé dans 2 expériences à faible échelle dans l'océan pacifique équatorial. Dans l'expérience IronEX1 (novembre 1993), 480Kg de fer ont été ajouté pendant une période de 24 heures sur une surface de 64Km2 de l'océan équatorial. Dans IronEX2 (mai-juin 1995) une quantité similaire de 450Kg de fer (du sulfate de fer acide) a été ajouté sur une surface de 72Km2, mais les additions ont été réparties en 3 doses sur une période d'une semaine.

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Le terme "géoingénierie" a été utilisé pour caractériser des manipulations délibérées à grande échelle de l'environnement de la terre (NAS 1992, Marland 1996, Flannery 1997). Keith (2001) souligne que c'est l'action délibérée qui distingue la géoingénierie des autres impacts humains à grande échelle sur l'environnement; les impacts tels que ceux résultants de l'agriculture intensive, l'exploitation des forêts, ou la combustion des carburants fossiles.
L'usage original du terme géoingénierie était une référence à une proposition de collecter le CO2 dans les centrales électriques et de l'injecter dans les profondeurs de l'océan (Marchetti 1976). Le concept de géoingénierie inclut également la possibilité d'altérer le système climatique de la terre par une manipulation à grande échelle de l'équilibre énergétique global. Il a été estimé, par exemple, que l'effet moyen sur l'équilibre énergétique à la surface de la terre d'un doublement de CO2 pouvait être compensé par l'augmentation de 1.5 à 2% de l'albédo de la terre, c'est à dire en réfléchissant les radiations solaires vers l'espace.

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Plus récemment, les travaux de Teller et autres (1997) ont réexaminé la possibilité de la dispersion optique, soit dans l'espace soit dans la stratosphère, pour altérer l'albédo de la terre et ainsi moduler le climat. Les récents travaux montrent l'essentiel du concept et sont résumés ici brièvement pour fournir un exemple de ce qui est envisagé. En accord avec l'étude de 1992 de la NAS (Académie Nationale des Sciences), Teller et autres (1997) ont trouvé qu'environ 10 puissance 7 tonnes (10 millions de tonnes) d'aérosols diélectriques d'environ 100nm (0.1 microns) de diamètre seraient suffisants pour augmenter l'albédo de la terre d'environ 1%.
Une des inquiétudes vivaces à propos des possibilités de modifier l'équilibre des radiations de la terre était que, même si ces méthodes pouvaient compenser l'augmentation moyenne globale et annuelle des gaz à effet de serre, elles pourraient avoir des effets très différents dans le temps et dans l'espace et avoir un impact sur les climats régionaux et saisonniers de manière très différente des gaz à effet de serre.

Chapitre 10

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Même si les concentrations peuvent être réduites, la nature du système climatique est telle qu'il pourrait ne pas retourner au même état associé avec une concentration antérieure.

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Comme le CO2 ne diminue pas dans l'atmosphère naturellement, les émissions nettes doivent finalement décliner indéfiniment pour maintenir une concentration stable.

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La réduction des émissions est reconnue comme s'attaquant aux causes immédiates. Cependant, la discussion politique et scientifique y gagnerait sûrement en l'élargissant au delà du problème de l'atténuation, parce que les émissions antérieures de gaz à effet de serre associées à leur longue durée de vie laissent la terre à la merci d'impacts négatifs dus au changement de climat, sans tenir compte des actions d'atténuation actuels.

Résumé pour les décideurs politiques

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La conservation et la séquestration résultent en des stocks de carbone plus grands, mais peuvent amener des émissions de carbones à l'avenir si ces écosystèmes sont sévèrement troublés par des perturbations soit naturelles soit directement ou indirectement induites par l'homme.
La plupart des résultats de modèlisation indiquent que les options technologiques connues pourraient apporter une large gamme de stabilisation des niveaux de CO2 tel que 550ppmv, 450ppmv ou moins au cours des 100 prochaines années ou plus, mais l'implémentation exigerait à la fois des changements institutionnels et socio-économiques. Pour parvenir à la stabilisation à ces niveaux, les scénarios suggèrent qu'une réduction très significative des émissions de carbone mondiales par unité de PIB par rapport aux niveaux de 1990 sera nécessaire.

Résumé technique

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Du CO2 a été stocké dans des puits marins, et l'intégrité du stockage est surveillée. Cependant le stockage à long terme est encore dans le processus de démonstration pour ce réservoir particulier. La recherche est aussi nécessaire pour déterminer les impacts environnementaux négatifs et/ou bénéfiques et les risques pour la santé publique des fuites incontrôlées des options diverses de stockage. Des installations de capture et de stockage du CO2 sont prévus pour être opérationnelles avant 2010 et pourraient être capables d'apporter des contributions majeures à l'atténuation avant 2020.

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Les écosystèmes marins et la géoingénierie
Les écosystèmes marins pourraient aussi offrir la possibilité de supprimer du CO2 de l'atmosphère. Le stock actif de carbone dans la biosphère marine est très faible cependant, et les efforts pourraient se concentrer non pas sur l'augmentation du stock de carbone biologique, mais sur l'utilisation des processus biosphèriques pour supprimer le carbone de l'atmosphère et le transporter au fond de l'océan. Quelques expériences initiales ont eu lieu, mais des questions fondamentales subsistent au sujet de la permanence et de la stabilité de la suppression du carbone, et sur les conséquences inattendues des manipulations à grande échelle nécessaires pour obtenir un impact significatif sur l'atmosphère. De plus, l'aspect économique de telles approches reste encore à déterminer.
La géo-ingénierie désigne les efforts pour stabiliser le système climatique en gérant directement l'équilibre énergétique de la Terre, surmontant ainsi l’effet de serre accru. Bien qu'il semble que des possibilités existent pour manipuler l'équilibre énergétique terrestre, la compréhension humaine du système est encore rudimentaire. Les risques de conséquences non anticipées sont grands et il pourrait même ne pas être possible de manipuler la distribution régionale des températures, des précipitations, etc. La géoingénierie soulève des questions scientifiques et techniques aussi bien qu'éthiques, légales et des problèmes d'équité. Et cependant, des études basiques préliminaires semblent appropriées.

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Les résultats indiquent que retarder les réductions effectives d'émissions à court terme peut sévèrement réduire la gamme d'options futures pour un but relativement strict.