Cycle du carbone

Le cycle du carbone montre les échanges de dioxyde de carbone entre les quatre réservoirs naturels de la planète (atmosphère, biosphère, lithosphère, hydrosphère). Le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre, le cycle naturel du carbone est équilibré.
L'activité humaine (industrialisation, déforestation, combustion des énergies fossiles) modifie ces échanges et est à l'origine d'un rejet excédentaire de CO₂ dans l'atmosphère. Seulement 50% de ces rejets sont absorbés par les puits de carbone (biomasse et océan).

Cliquer dans un des quatre grands réservoirs pour détailler les échanges le concernant.

• Illustrer le déséquilibre engendré par l'activité humaine ;
• Préciser les ordres de grandeurs en présence.

L’atmosphère, l’hydrosphère, la biosphère et la lithosphère constituent les quatre grands réservoirs terrestres. Les quantités et les phénomènes mis en jeu ont des temps d'évolution très différents.
Depuis le début de l’ère industrielle, l’homme réinjecte dans l’atmosphère du carbone sous forme de CO₂. Ces rejets représentent environ 8 Gt/an comptant pour :

• environ 6 Gt/an issus de la combustion des énergies fossiles (résultat de millions d'années de sédimentation)
• environ 1 Gt/an issu de la fabrication des ciments composés pour 75 % d’éléments carbonés extraits de roches calcaires (résultat de millions d’années de sédimentation). L'émission de CO₂ est provoquée par la fabrication de la chaux par décarbonatation du calcaire et la consommation énergétique de la cimenterie.
• environ 1 Gt/an issu de la déforestation et des incendies de forêts, provoquant un déficit d’absorption de CO₂ par photosynthèse.

La quantité de carbone absorbée par la lithosphère est négligeable (environ 0,3 Gt/an), mais comptée sur des millions d’années, un réservoir d’environ 5 000 Gt d’hydrocarbures et de 50 millions Gt de roches sédimentaires s’est créé, ressources non renouvelables que l’homme exploite à l’échelle du siècle.
50% des rejets additionnels sont absorbés par les jeunes arbres de la biosphère, et par l’océan. Depuis 1800, l’océan a absorbé approximativement 120 milliards de tonnes de carbone produites par les activités humaines. Cette dissolution du carbone, d’autant plus massive dans les eaux froides du globe, a pour conséquence d’acidifier les océans, mettant en péril le développement de plusieurs espèces de la chaîne alimentaire (planctons, coraux, organismes carbonés).