Contribution des activités de reboisement à la séquestration du carbone

Aperçu sur l’effet de serre et le réchauffement climatique

   A l’entame de ce chapitre, il parait opportun de faire la différence entre le « temps qu’il fait » et le climat pour mieux cerner le réchauffement climatiques. Le temps qu’il fait dépend des conditions instantanées du moment. « En utilisant des concepts basés sur la physique qui contrôlent la manière dont l’atmosphère se déplace, se réchauffe, se refroidit, précipite, neige, et évapore l’eau, les météorologues sont comme d’habitude capables de prédire le temps qu’il fait avec succès quelques jours à l’avance » (IPCC, 2007). Par contre, « le climat est généralement défini comme une moyenne du temps qu’il fait » (IPCC, 2007). En d’autres mots, le climat résume l’ensemble des processus météorologiques – de même que leurs aléas – du temps qu’il fait, cumulés sur une longue période. De cette façon, une simulation ou une spéculation basée sur une longue série de paramètres moyens des phénomènes météorologiques apparait plus facile et plus fiable quant à la prédiction du climat qui prévaudra plusieurs années dans le futur. Ainsi, on peut dire « bien que le temps et le climat soient intimement liés » (IPCC, 2007), que les phénomènes qui déterminent le premier permettent de prédire l’aspect du second sur une longue période. Le temps qu’il fait, comme on le voit, n’est que le résultat des phénomènes physiques et chimiques qui se produisent dans l’Atmosphère. Par conséquent, l’évolution du climat reste liée au comportement physique et chimique de l’atmosphère. De ce fait, plusieurs facteurs prennent part aux modifications climatiques. Il s’agit selon Touré (2002) de phénomènes naturels et anthropiques à la fois :
− « Les changements de la radiation solaire, source principale d’énergie pour le système Terre/Atmosphère, suite à un changement de cycle orbital.
− Les aérosols induits dans la stratosphère, suite à l’irruption d’un volcan, pouvant exister durant plusieurs années avec comme conséquence une diminution de l’irradiation de 5 à 7 %.
− Les aérosols troposphériques émis par pollution de l’air, mais aussi par la végétation dont la durée de vie est de quelques jours à quelques semaines avec comme corollaire une réduction de la température suite à la réflexion du rayonnement solaire,
− Et la modification de la composition de l’atmosphère ».
Par les effets combinés ou décalés (dans le temps) de l’ensemble de ces facteurs (anthropiques et naturels), de grands changements climatiques se sont observés ces derniers siècles. En effet, depuis les expériences menées dans l’atmosphère de Mauna Lao (Hawaï) en 1958 et les observations faites dans les glaces du Groenland, on a eu la preuve que le climat se modifie de manière anormale. Toutefois, les changements climatiques les plus importants sont imputables à la modification chimique de l’atmosphère (MBOW, 2009). D’après Moussa (2004), « l’hydrogène (H), l’hélium (He), l’oxygène (O) et le carbone (C) sont, dans l’ordre, les éléments les plus abondants dans le cosmos ». De même, dans la composition de l’atmosphère sèche, il y a 78 % d’azote (N) et 21 % d’oxygène (O) (GIEC, 2007). Les changements atmosphériques ayant accéléré le réchauffement climatique sont le fait de molécules complexes appelées Gaz à Effet de Serre (GES). Ces composés contiennent l’élément chimique carbone (C) : CO2 (dioxyde de carbone), CFC (chlorofluorocarbones) 11&12, CH4 (méthane), CFC et N2O (oxyde nitreux). Ils sont respectivement responsables de 55 %, 17 %, 15 %, 7 % et de 6 % de l’effet de serre actuel (MOUSSA, 2004). A ces corps carbonés il faut ajouter les autres GES, la vapeur d’eau (H2O) et le l’ozone (O3). Le propre des GES est qu’ils ne sont pas « photo-dissociables » ; c’est-à-dire que les atomes de ces molécules ne se désintègrent pas sous l’action des rayons lumineux ou ceux du spectre proche ultraviolet issus du soleil (MOUSSA, 2004). Les GES n’absorbent donc pas ces portions du rayonnement, source de températures élevées. La particularité de l’ozone consiste au fait qu’il se reconstitue consécutivement à la dissociation de O2 et O par les rayons solaires (MOUSSA, 2004). La moitié de la radiation solaire qui arrive à la hauteur de l’atmosphère s’abat sur la surface de la terre, le reste étant absorbé par des molécules telles que O3, O2, O, N2, N (MOUSSA, 2004) ou réfléchi par les nuages, les aérosols etc. Du rayonnement qui parvient à la terre, 30 % sont renvoyés par l’albédo. Quand arrive la nuit, la terre doit réémettre la partie de l’énergie solaire absorbée durant le jour pour rééquilibrer son bilan radiatif. C’est le rayonnement nocturne terrestre que certains GES, à l’image du CO2 encaissent (MARNAS, 2009). Ce rayonnement, de grande longueur, s’effectue dans le spectre de l’ultraviolet et est « presque entièrement récupérée par l’atmosphère »(HUFTY, 2001). Le pourcentage de cette consommée par la basse atmosphère serait de 90 % (RENAUDAT, 2005)(Figure 1 : Un modèle idéalisé de l’effet de serre naturel (source IPCC, 2007). La rencontre des particules de GES (H2O, CO2, O3, O2, CFC 11&12, CH4, N2O) avec les photons ultraviolets augmente « l’énergie interne de vibration et de rotation de ces molécules » (Moussa, 2004). Il nait de cette collision un « excès d’énergie » de nature cinétique qui se manifeste dans l’atmosphère sous l’aspect de chaleur. Celle-ci contribue à élever la température de la terre. C’est à cause de la réémission de la radiation nocturne terrestre par les gaz nocifs et la création par ceux-ci d’une chaleur supplémentaire dans l’atmosphère qu’on parle d’effet de serre. Nonobstant, il faut remarquer qu’à l’origine l’effet de serre est un phénomène normal et naturel grâce auquel la température moyenne de la terre se maintient à 15 °C à défaut de quoi elle descendrait à – 18 °C. A cette dernière valeur thermique, la planète serait glacée (TOURE, 2002). Donc, si l’effet de serre suscite aujourd’hui beaucoup d’inquiétudes c’est juste parce qu’il a été aggravé par l’addition de grandes quantités de GES dans l’atmosphère, spécialement le CO2. Le débat qui se pose alors consiste à donner les réponses à ce questionnement :
− Sommes-nous en présence de changements climatiques provoqués par l’Homme ou assistons-nous à de passagères et cycliques variabilités du climat ?
− Si réchauffement climatique il y a, – à supposer que les facteurs soient à la fois anthropiques et naturels – quel est le niveau de responsabilité respectif de l’Homme et de la Nature ? Autrement-dit, est-ce-que la pollution apportée par l’Homme a contribué à l’accélération de changements climatiques naturels inévitables et jusqu’à quel point ?
Dans tous les cas, conformément aux observations antérieures, le carbone (C) demeure l’élément chimique le plus fréquemment présent dans la composition des molécules des GES. Sa teneur dans l’atmosphère a été accentuée par l’envoie à travers la pollution d’importantes quantités de dioxyde de carbone (CO2). Pour le GIEC (2007), ce sont 100 ppm de plus qui se sont ajoutées à la concentration du dioxyde de carbone atmosphérique depuis la période préindustrielle. L’Organisme interétatique de renchérir : « le taux d’accroissement annuel moyen du CO2 était significativement plus élevé pour la période de 2000 à 2005 (4,1 ± 0,1 GtC an-1) qu’il l’était dans les années 1990 (3,2 ± 0,1 GtC an-1) ». L’augmentation des volumes de GES dans l’atmosphère a généré une hausse moyenne des températures moyennes globales de 0,74°C durant le siècle passé (IPCC, 2007). On note, toujours selon le GIEC, une hausse du niveau des mers de 3mm par an entre 1993 et 2007. En effet, le cycle du carbone traite deux types de carbone : le carbone organique et le carbone inorganique. Ces concepts sont définis dans la partie suivante consacrée à la séquestration du carbone. Le problème du réchauffement climatique d’origine anthropique est le fait du carbone inorganique dont la plus grande partie est enfouie dans le sous-sol. Ce carbone fossile est libéré par les échappements d’automobiles, par les cimenteries et les raffineries de pétroles, de gaz etc. Le recyclage de ce carbone non fossile reste déterminant dans la lutte pour l’atténuation des changements climatiques qui sont dus à un réchauffement de l’atmosphère causé par un effet de serre exagéré à la faveur de la pollution anthropique. Donc, le dysfonctionnement de la machine climatique qui découle du réchauffement climatique se manifeste sur les continents par des changements climatiques (dérèglement des régimes thermique, pluviométrique et des flux de vents). D’aucuns y voient l’explication à la récurrence des cyclones dont certains ont été particulièrement dévastateurs (Catrina). On note également une accentuation de la rigueur des saisons froide (hiver) et chaude (été), une recrudescence des inondations, une montée de la violence des tempêtes, etc. La correction la plus « propre » d’une telle anomalie consiste en la capture et au stockage de l’excès de carbone atmosphérique dans de la biomasse restaurée. Ce procédé s’appelle la séquestration du carbone.

Historique du carbone

   Après le Big Bang, la terre était encore une gigantesque boule de fragments solides et de gaz. Elle n’avait pas encore atteint la compaction qu’on lui connait aujourd’hui. Grâce à la rotation et à la révolution, les différentes composantes se sont tassées quand la planète se densifiait tout en se refroidissant. L’Atmosphère Primitive était donc « essentiellement composée de vapeur d’eau, de gaz carbonique et beaucoup d’autres composés gazeux et sous forme de poussières » (Moussa, 2004). L’évolution de la planète a permis l’enfouissement progressif du carbone de sorte que sa teneur dans l’atmosphère est réduite aujourd’hui à 0,3 % (Roth, 2001). « L’explosion de la vie métazoaire il y a 600 millions d’années (Ma) » suivie de l’apparition de la « grande forêt » depuis 360 Ma ont conduit au summum de la fossilisation du carbone principalement dans les schistes (Moussa, 2004). Ce long processus d’enfouissement du carbone a rendu possible l’épanouissement de la vie sur terre. Il reste juste dans la biosphère la quantité de carbone nécessaire au déroulement des cycles biologiques. L’équilibre est atteint. Pour rappel, l’ensemble des stations sont disposées du Nord au sud selon l’ordre croissant de leur numéro. NgoACCC09CE1 et NgoACCC09CE2 sont les stations les plus au Nord du site de la Zone Centre-sud. C’est dans cette partie donc que le sol serait le plus fertile, que les activités champêtres et pastorales seraient les plus intenses pour laisser le maximum de détritus de plantes agricoles et d’excréments d’animaux. La moyenne de la PMa dans les stations de Casuarina equisetifolia de 2009 s’élève à 1,45 t/ha/an (graphique 65).

Les résultats de la séquestration du carbone

   Les valeurs de masse de carbone sont données par station pour les deux groupes d’espèce restaurée (Casuarina et palétuviers) et selon les différentes années de CATF concernant la plante. L’unité de mesure reste la tonne (t).Elle peut devenir le Kg lorsque la grande faiblesse des masses l’impose. Comme pour la Ma, des concepts ont été inventés afin de faciliter l’appréhension de la quantité du carbone séquestré selon les différents niveaux d’estimation. A l’échelle d’une station, on parlera de Carbone partiel (Cp). Le Carbone zonal (Cz) est obtenu en additionnant les Cp de la même espèce et appartenant à la même zone de CATF. Pour un groupe de stations aux plantes congénères et de la même génération de CATF, la somme des Cp est appelée Carbone total (Ct). Le Carbone global (Cg) est obtenu par l’addition des valeurs de Ct. C’est le lieu de rappeler que l’analyse de la dynamique de la séquestration constitue une réplique de celle de la masse anhydride, les deux paramètres étant proportionnelles (facteur USAID). Nonobstant, il reste pertinent de commenter la répartition du carbone séquestré car cela permet de figer dans l’espace les valeurs acquises à matière de capture du carbone.

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Table des matières

PREMIERE PARTIE : Présentation du contexte général de l’étude de la séquestration du carbone à Palmarin
I. CHAPITRE 1 : NOTIONS-CLE
1.3. Aperçu sur l’effet de serre et le réchauffement climatique
1.4. Aperçu sur la séquestration du carbone
1.2.1. Historique du carbone
1.2.2. Carbone organique, carbone inorganique / cycle court et cycle long du carbone
1.2.3. Séquestration du carbone
II. CAPITRE 2 : PRESENTATION DE L’ESPACE GEOGRAPHIQUE DE PALMARIN
2.1. Localisation de la communauté rurale de Palmarin
2.2 Historique
2.3 Caractérisation de la population de Palmarin (Dépouillement de l’enquête)
2.3.1 Présentation du questionnaire
2.3.2 Dépouillement et traitement des données de l’enquête
2.3.2.1 Le statut social
2.3.2.2 La profession
DEUXIEME PARTIE : Caractérisation et paramétrage de la biomasse restaurée ; estimation de la biomasse anhydride
III. FACTEURS CONDITIONNELS DE LA BIOMASSE VEGETALE
3.1. Le climat
3.1.2.Les températures
3.1.2 Les vents
3.1.3 Les précipitations
3.1.4 L’humidité relative
3.2. Le relief
3.3 Les sols
3.4 La répartition des eaux
3.4.1 Les eaux de surface
3.4.2 Les eaux souterraines
3.4.2.1 Le Continental Terminal
3.4.2.2 La nappe du Maestrichtien
3.4.2.3 L’eau du Paléocène
3.5. La faune
IV. CHAPITRE 4 : ECOSYSTEME VEGETAL DE PALMARIN
4.3. La biomasse végétale naturelle
4.1.1. Evolution spatiale
4.1.2. Evolution temporelle
4.1.3 Les facteurs de réduction de la biomasse végétale
4.1.3.1 Les facteurs naturels
4.1.3.2 Les facteurs humains
4.4. La biomasse végétale restaurée
4.2.5. Caractérisation des écosystèmes restaurés de Palmarin
4.2.1.1 Contexte local de la restauration de l’ACCC à Palmarin
4.2.1.2 Généralités sur les écosystèmes restaurés
4.2.1.3 Contraintes de la réaffectation de l’ACCC à Palmarin
4.2.1.4 Regards de la population de Palmarin sur les réaffectations effectués
4.2.6. La réaffectation : les procédés
4.2.2.1 Procédés d’afforestation des palétuviers
4.2.2.2 Procédés de reboisement de Casuarina equisetifolia
4.2.7. Cartographie des Zones de réaffectation à Palmarin
4.2.3.1 Zone Nord des CATF
4.2.3.2 Zone Centre-nord des CATF
4.2.3.3 Zone Centre-sud des CATF
4.2.3.4 Zone Sud des CATF
4.2.8.Estimation de la biomasse restaurée
4.2.4.1. Typologie de la biomasse restaurée
4.2.4.2. Présentation et mesures des stations réaffectées
4.2.4.3 Inventaire et échantillonnage des individus d’espèces restaurées
4.2.4.4. Méthode de collecte et résultats des données allométriques
4.2.4.5 Estimation de la Masse anhydride restaurée (Ma)
TROISIEME PARTIE : Détermination du carbone séquestré
V. ESTIMATION DU CARBONE SEQUESTRE
5.1 Caractérisation du carbone
5.1.1. Définition
5.1.2. Réservoirs naturels
5.1.3. Typologie du carbone séquestré
5.2. Les résultats de la séquestration du carbone
5.2.1. La séquestration par Casuarina equisetifolia
5.2.2. La séquestration par Avicennia africana et Rhizophora mangle
5.3. Interprétation des résultats obtenus
VI. Conclusion, discussion et perspective
BIBLIOGRAPHIE

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