Autres gaz à effet de serre

Après avoir développé le modèle de cycle du carbone d’OSCAR, et après l’avoir utilisé lors de nos premiers exercices d’attribution (Gasser et al., in rev.), il s’est ra- pidement avéré que prendre en compte comme seul gaz à effet de serre anthropique le CO, bien qu’il soit le plus important en termes de réchauffement, était insuffi- sant. Il fut alors décidé d’intégrer à OSCAR l’ensemble des gaz à effet de serre émis, ou dont la teneur atmosphérique est modifiée, par l’Homme. Pour se convaincre de l’intérêt de cette démarche, il suffit de regarder les forçages radiatifs attribués, en 2005, à ces gaz à effet de serre “secondaires”. Alors que l’excès de CO, et enfin celle de l’ozone stratosphérique de −0.05 W m(Forster et al., 2007). Globalement non- négligeables, ces composés sont donc modélisés dans OSCAR selon des formulations que nous allons expliciter dans ce chapitre ; certaines de ces formulations étant très largement inspirées par le modèle MAGICC (Meinshausen et al., 2011a).

Ozone troposphérique

L’ozone est un gaz à effet de serre qui n’est pas directement émis par l’Homme, mais dont l’équilibre chimique au sein de la troposphère a été altéré par les émissions de quatre types de composés d’origine anthropique : le méthane, les oxydes d’azote (NO et NO), le monoxyde de carbone (CO), et les composés organiques volatiles non-méthaniques (non-methane Volatile Organic Compounds, notés VOC). Pour l’instant, nous ne nous intéressons qu’aux trois derniers types de composés, ensemble baptisés “précurseurs de l’ozone”. NOet CO sont avant tout émis lorsde la combustion imparfaite de carburants, qu’ils soient fossiles ou biogéniques ;le secteur des transports étant la source première des oxydes d’azote. Les VOC sont également produits lors de la com- bustion de carburants, mais une part non-négligeable est aussi due à la pro- duction et à l’usage de produits (sol- vants) chimiques, et aux déchets or- ganiques d’origine humaine. Dans OS- CAR, à l’instar de ce qui est fait pour les émissions fossiles, on prescrit les émissions de précurseurs de l’ozone à partir d’inventaires nationaux issus de statistiques économiques. Cependant, on retire de ces inventaires les émis- sions dues à la combustion de biomasse puisque celles-ci sont calculées de ma- nière endogène par le modèle (cf. sec- tion suivante).

Concernant les données historiques que nous utilisons, sur la période 1970– 2008, elles proviennent de la base de données EDGAR (EC-JRC/PBL, 2012). Entre 1850 et 1970, elles sont basées sur les travaux de Lamarque et al. (2010), sachant que les valeurs an- nuelles globales sont ensuite modifiées (linéairement) afin qu’il y ait corres- pondance avec les estimations d’ED- GAR en 1970 et qu’elles soient égales à, nous avons choisi de l’appliquer à tous les jeux de données issus de cette étude. Avant 1850, les émissions sont extrapolées afin d’atteindre zéro en 1750. La fi- gure 2.1 montre l’intégralité des for- çages anthropiques finalement obte- nus ; les transports aériens et mari- times (bunkers) étant significatifs dans le cas des NO.

Émissions dues à la combustion de biomasse (EBB )

Description Dans OSCAR, pour l’ensemble des composés X (que ce soient les précurseurs de l’ozone qui nous intéressent maintenant, ou d’autres composés dont nous discuterons plus loin), les émissions dues à la combustion de biomasse (biomass burning) sont couplées aux émissions liées aux usages des sols. Nous avons vu en section 1.3.3 que toutes les activités liées aux usages des sols créent des produits du bois qui sont ensuite oxydés au fil du temps. On suppose que l’oxydation due aux deux premiers types d’usage du bois, c’est-à-dire la combustion instantanée (Edues à la combustion de biomasse anthropique. Les émissions de composé X sont alors prises proportionnelles à celles-ci :

.Sans surprise, on y voit un ensemble de courbes très proches de celles des émissions liées aux usages des sols (figure 1.11). Ainsi, toute notre discussion de la section 1.3.3 reste valable ici, en particulier celle sur les feux naturels qui ne sont pas modélisésdans notre modèle. De plus, la perturbation CCN a bien un effet sur ces émissions dues à la combustion de biomasse à travers la modification de la densité carbone de la végétation. Enfin, insistons sur le fait que nos émissions dues à la combustion de biomasse ne sont pas directement comparables aux résultats des modèles de feux, puisque ceux-ci ne distinguent pas explicitement les feux naturels et anthropiques (e.g. Mouillot et Field, 2005), et puisque nous y incluons les émissions liées à l’usage de bois-combustible (précédemment retirées des inventaires d’émissions).