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Changements climatiques à l'échelle de la planète et énergie
Le cycle du carbone

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Le carbone pénètre en permanence dans l'atmosphère sous la forme de dioxyde de carbone, de méthane et d'autres gaz. En même temps, il est éliminé par les plantes vertes, les océans, et de différentes autres manières. C'est ce qu'on appelle le cycle du carbone. L'équilibre de ce cycle joue un rôle déterminant sur le climat de la planète.

Le carbone est un composant essentiel du corps humain, des aliments que nous ingérons, des vêtements que nous portons, de la plupart des combustibles que nous utilisons et des autres matériaux dont nous nous servons. Plus de 90 % des composés chimiques connus contiennent du carbone. Ce n'est pas surprenant, puisque le carbone se combine très facilement avec d'autres éléments et avec lui-même.

La plupart du carbone présent sur Terre est sous la forme de composés que l'on trouve dans les sédiments et les roches sédimentaires. On en trouve relativement peu dans l'atmosphère.
 
    Milliards de tonnes métriques  
  Sédiments sous-marins et roches sédimentaires

80,000,000

 
  Océans, coquillages et organismes

40,000

 
  Combustible fossile (pétrole, gaz & charbon)

4,000

 
  Matières organiques dans la terre

1,500

 
  Atmosphère

825

 
  Plantes terrestres

580

 
 
 

Les atomes de carbone font l'objet d'un échange permanent entre les organismes vivants, les organismes morts, l'atmosphère, les océans, les roches et la terre. Chaque fois que nous expirons, nos poumons rejettent dans l'atmosphère du CO2 contenant des atomes de carbone provenant des végétaux et des animaux que nous avons consommés. Les atomes contenus aujourd'hui dans notre corps peuvent avoir séjourné dans un grand nombre de végétaux et d'animaux différents, y compris peut-être dans les dinosaures ou autres créatures disparues.

La distribution du carbone dans l'atmosphère, les organismes, la terre et les océans a changé au fil des siècles. Il y a 550 millions d'années, la concentration de CO2 dans l'atmosphère était de 7 000 parties par million, soit plus de 18 fois la concentration actuelle. Où est parti tout le carbone atmosphérique ? La majeure partie a terminé sous la forme de roches sédimentaires telles que le calcaire. Ce processus fait partie de la longue histoire du cycle du carbone.

Le cycle du carbone est une combinaison de nombreux processus biologiques, chimiques et physiques qui sont responsables des mouvements de carbone.

Cette image présente certains processus à l'origine des mouvements de carbone entre les organismes vivants, les organismes morts, l'atmosphère, les océans, les roches et la terre. Les interventions humaines ne sont pas représentées ici. Cliquez sur l'image pour visualiser une animation présentant les processus chimiques régissant ces transferts de carbone.

Stock et flux

Le modèle "stock et flux" constitue un outil utile pour comprendre la manière dont fonctionne le cycle du carbone. Pensez à une baignoire partiellement remplie d'eau. Cette eau correspond au stock. Si on ouvre le robinet, un flux d'eau coule dans la baignoire en venant augmenter son stock. Si on ouvre la vidange, un flux sortant réduit le stock. On peut penser la quantité de CO2 dans l'atmosphère comme étant le stock. Les différents processus venant augmenter ou diminuer ce stock sont les flux. Pour en savoir plus sur Stock et Flux.

Puits et sources de dioxyde de carbone

Un puits de carbone permet de supprimer du carbone de l'atmosphère. Par exemple, les plantes vertes consomment du dioxyde de carbone au cours du processus de photosynthèse. La combustion de bois et de combustibles fossiles sont des sources de CO2. Les océans sont à la fois une source de CO2 et un puits de CO2. La raison de ce phénomène est que le CO2 présent dans l'air en contact avec la surface de l'océan se dissout dans l'eau et est donc éliminé de l'atmosphère. En même temps, le CO2 dissout est libéré dans l'atmosphère. L'équilibre entre ces deux processus dépend de nombreux facteurs et peut varier au fil du temps. Actuellement, la quantité de CO2 dissoute dans les océans est supérieure à celle qui est relâchée. Cela signifie qu'en ce moment, les océans sont un puits à CO2.

Examinons plus attentivement les principaux puits de CO2 et sources de CO2 constituant le cycle du carbone.

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Changements climatiques à l'échelle de la planète et énergie

Historique des changements de température
Indices fournis par les données indirectes
L'effet de serre
Gaz à effet de serre
Le cycle du carbone
Puits de CO2
Sources de CO2
Production de CO2 — Une perspective internationale
Stock et flux
CO2 et changement de température

Soleil, Terre et changement de température
Impact du réchauffement de la planète
La tragédie des biens communs
Solutions possibles
Efficacité énergétique
Sources d'énergie alternatives
Capture et stockage du carbone
Champ pétrolifère de Weyburn—Récupération assistée du pétrole (EOR)
Sleipner—Projet de capture et de stockage du CO2
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