Augmentation en CO2 : des conséquences sanitaires déjà visibles et potentiellement graves

Par le Dr Gilles DIXSAUT, Fondation du souffle* contre les maladies respiratoires, pour Info Respiration.

* Fondation du souffle, 66, Boulevard Saint Michel. 75006 PARIS.

 

La 21ème conférence des parties des Nations Unies sur le changement climatique a pour objectif d’obtenir des mesures contraignant les Etats et visant à une limitation à 2 degrés de l’augmentation de température à la fin du siècle actuel. On sait qu’une augmentation de 2° de la température moyenne conduirait à une augmentation du niveau des mers de l’ordre de 4,7m[i] et toucherait environ 280 millions de personnes dans le monde. Cela conduirait à la quasi disparition d’États entiers comme les Iles Kiribati. Une augmentation de la température moyenne de 4 degrés (ce qui n’est pas exclu) conduirait à une montée du niveau des mers de l’ordre de 8 à 9 mètres avec pour conséquences l’engloutissement de grandes villes comme New York, Miami et la Nouvelle Orléans aux Etats unis, Hong Kong Shanghai en Chine, Rio, Tokyo, et chez nous des villes comme Marseille, Nice, Le Havre ainsi que des territoires côtiers entiers comme les Pays Bas.

Craindre des migrations en masse

Bien entendu la conséquence directe serait l’apparition de migrations en masse des populations et notamment la migration de populations entières d’iles coralliennes de l’océan Pacifique qui ont déjà prévu de migrer vers la Nouvelle Zélande. Au cours du temps, l’humanité a connu des périodes de migrations climatiques à l’occasion de périodes glaciaires, notamment la glaciation de Würms il y a 50 à 60 000 ans lorsque les hommes de Neandertal chassé du nord par le froid ont rencontré sur les rives de la méditerranée orientale l’homo sapiens qui remontaient de l’Afrique vers le nord. Grâce à cette migration climatique nous avons dans notre génome d’européens quelques gènes de l’homme de Neandertal, gènes que n’ont pas les aborigènes d’Australie qui ont suivi une autre voie de migration. Cette migration climatique s’est faite en quelques milliers d’années, celle qui nous attend risque de se faire en quelques dizaines d’années. En cas d’augmentation de la température de 4 degrés au moins 600 millions de personnes seraient concernées par la migration climatique (estimation faite sans tenir compte d’une augmentation de la population des zones concernées d’ici là).

Si la température moyenne augmente, c’est parce que la concentration de gaz à effet de serre augmente et en particulier le CO2. Il y a aussi le méthane, notamment celui qui est piégé dans le permafrost et qui est libéré lors de la fonte du permafrost créant ainsi un cercle vicieux.

Une planète rendue inhospitalière par le CO2 et le méthane

L’organisation météorologique mondiale (agence de l’ONU) a publié le 9 novembre 2015 un communiqué précisant que : « la teneur de l’atmosphère en gaz à effet de serre a atteint un nouveau pic en 2014, poursuivant ainsi une progression inexorable qui alimente le changement climatique et rendra notre planète plus dangereuse et plus inhospitalière pour les générations futures ».

La teneur de l’atmosphère en CO2, qui est le plus important gaz à effet de serre persistant, a atteint 397,7 parties par million (ppm) en 2014. Cette même année dans l’hémisphère Nord, les concentrations de CO2 ont franchi le seuil symbolique de 400 ppm durant le printemps, période de l’année où ce gaz est le plus abondant. Au printemps 2015, c’est la concentration moyenne mondiale de ce gaz qui a passé la barre des 400 ppm.

L’énergie piégée par le CO2 et les autres gaz à effet de serre entraîne un réchauffement de la surface terrestre et, partant, une augmentation de la teneur de l’atmosphère en vapeur d’eau, laquelle engendre/piège à son tour encore plus de chaleur.

Le dioxyde de carbone demeure pendant des centaines d’années dans l’atmosphère et encore plus longtemps dans l’océan. L’effet cumulé des émissions passées, présentes et futures de ce gaz se répercutera à la fois sur le réchauffement du climat et sur l’acidification des océans.

Le dioxyde de carbone (CO2) a contribué pour 83 % à l’augmentation globale du forçage radiatif sur les dix dernières, induit par les gaz à effet de serre persistants. Sa concentration à l’ère préindustrielle, qui était d’environ 278 ppm, représentait un état d’équilibre entre l’atmosphère, les océans et la biosphère. Les activités humaines, en particulier l’exploitation des combustibles fossiles, ont perturbé l’équilibre naturel, et en 2014, la teneur de l’atmosphère en CO2 s’établissait, en moyenne mondiale, à 143 % de ce qu’elle était à l’époque préindustrielle, soit à 397,7 ppm. Le seuil des 400 ppm devrait être franchi en 2016. Un tel niveau de concentration de CO2 n’avait pas été atteint depuis le pliocène soit il y a 5,3 à 2,6 millions d’années et durant cette période le niveau des océans était de 5 à 40 mètres au-dessus du niveau actuel. Selon le communiqué de l’OMM : « Nous ne voyons pas le CO2. Or c’est une menace invisible mais bien réelle, qui se traduit par des températures mondiales plus élevées, par une multiplication des phénomènes extrêmes – vagues de chaleur et inondations, par la fonte des glaces, la hausse du niveau de la mer et l’acidification des océans. C’est la réalité d’aujourd’hui: nous avançons en territoire inconnu et la machine s’emballe à un rythme effrayant.»

Le méthane (CH4) est le deuxième plus important gaz à effet de serre. Environ 40 % des rejets de CH4 dans l’atmosphère sont d’origine naturelle (zones humides) et 60 % d’origine humaine (élevage de bétail, riziculture, exploitation des combustibles fossiles, décharges, combustion de biomasse, etc.). Le CH4 atmosphérique a atteint un nouveau pic en 2014 : 1 833 parties par milliard (ppb) environ, soit 254 % du niveau qu’il avait à l’époque préindustrielle.

Les émissions de protoxyde d’azote (N2O) dans l’atmosphère sont d’origine naturelle (environ 60 %) et humaine (environ 40 %), puisqu’elles proviennent notamment des océans, des sols, de la combustion de biomasse, des engrais et de divers processus industriels. La concentration atmosphérique de ce gaz a atteint quelque 327,1 parties par milliard en 2014, soit 121 % de ce qu’elle était à l’époque préindustrielle.  Le N2O joue aussi un rôle important dans la destruction de la couche d’ozone stratosphérique qui nous protège des rayons ultraviolets émis par le soleil.

La vapeur d’eau et le dioxyde de carbone sont les deux principaux gaz à effet de serre, mais c’est le CO2 qui est le principal facteur d’évolution du climat. Les variations de la concentration de vapeur d’eau, qui sont la manifestation des mécanismes de rétroaction, sont tributaires de l’évolution de la concentration de CO2. Dans l’hypothèse d’un doublement de celle-ci par rapport aux valeurs préindustrielles (de quelque 280 à 560 ppm), la vapeur d’eau et la nébulosité entraîneraient, à l’échelle du globe, une augmentation de l’énergie thermique environ trois fois supérieure à celle induite par les gaz à effet de serre persistants.

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En outre l’année 2015 est celle d’un phénomène El Niño particulièrement puissant et peut être l’un des plus puissants. L’épisode en cours du phénomène météorologique El Niño, qui engendre sécheresses extrêmes, tempêtes et inondations, en Amérique du sud devrait se renforcer d’ici la fin de l’année et devenir le plus puissant depuis plus de 15 ans.

Ce phénomène naturel cyclique survenant tous les 3 à 7 ans est provoqué par un réchauffement des eaux de surface au large du Pérou, dans l’est de l’océan Pacifique, quand le courant El Nino descend et repousse le courant froid de Humboldt. Cette année, les températures moyennes de surface de l’océan, calculées sur trois mois, devraient être supérieures de plus de deux degrés à la normale, classant l’épisode actuel au rang de ceux de 1972-73, 1982-83 et 1997-98. Il a pour effet, aussi d’augmenter transitoirement la température mondiale.

Quelles conséquences pour nos patients ?

Il convient d’analyser séparément l’augmentation de température et l’augmentation de la concentration en COles effets étant différents. Nous ne parlerons pas des effets futurs, mais des effets déjà constatés.

En ce qui concerne l’augmentation de température, on sait qu’elle a un effet sur la flore, notamment en termes de dates de floraison et de répartition des espèces. Une augmentation de la température moyenne conduit à une floraison plus précoce, donc à une pollinisation plus précoce (dont la date est fonction du cumul des températures hivernales) et à une fructification plus précoce. C’est ainsi que la date des vendanges est passée en 50 ans en France et en moyenne de début octobre à début septembre avec en prime une augmentation sensible du degré alcoolique. Ainsi le vin français ordinaire titrait 9° dans les années 50 et actuellement 11 à 12°. Autrefois on chaptalisait pour augmenter le degré d’alcool, actuellement on cherche à le diminuer. Cet effet est déjà sensible depuis plusieurs décennies.

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Date des vendanges à Châteauneuf du Pape de 1945 à 2001.

Cet effet sur les dates de pollinisation signifie par exemple que les patients allergiques verront leurs symptômes apparaître plus tôt. Ainsi la date de pollinisation du bouleau (un allergène auquel les patients asthmatiques sont particulièrement sensibles) est passée à Bruxelles entre 1970 et 2006 du 15 avril au 13 mars 1. L’augmentation de température a aussi un effet sur la concentration en Bet v 1 du bouleau et plus généralement sur les allergènes polliniques. Un autre effet est la modification de la répartition géographique des espèces et l’apparition en un lieu donné de nouveaux allergènes. Ainsi le cyprès, lui aussi particulièrement allergisant, était autrefois une espèce méditerranéenne. Maintenant on trouve des cyprès sur l’ensemble du territoire national avec une extension du territoire des allergies au pollen du cyprès. Cette augmentation des températures permet l’importation et l’implantation d’espèces végétales « exotiques ». Chaque degré supplémentaire permet une migration de 200 kms des espèces vers le nord et une migration de 180 mètres en altitude. En outre l’effet des cures thermales en altitude pour les asthmatiques, repose notamment sur le fait que les acariens ne survivent pas au-delà de 1000 mètres d’altitude pour des raisons de température et d’hygrométrie. Chaque degré supplémentaire devrait conduire à un choix de station placée 180 mètres plus haut.

L’autre effet est l’augmentation de la concentration en CO2. Cette augmentation est responsable d’une augmentation de la quantité de pollen produite par les espèces allergisantes. Cet effet a été particulièrement démontré sur les graminées et en particulier sur l’ambroisie, mais aussi sur d’autres espèces2. En outre l’augmentation de la concentration en CO2 est susceptible d’augmenter sensiblement la quantité d’allergènes produits par les pollens. Ainsi des expériences menées en serres ont montré qu’en doublant la concentration de CO2 à température constante on augmentait de 60% la quantité en Amb a1 des grains de pollens d’ambroisie 3.

On pourrait aussi parler ici de l’interaction entre pollens et pollution atmosphérique, notamment de la libération d’allergènes et de l’augmentation de l’allergénicité de surface en présence de particules, lesquelles seront probablement en relation avec les effets du changement climatique. Nous y reviendrons.

 

  1. J. Emberlin et al., Int J Biometeorol, 2002
  2. Albertine JM, Manning WJ, DaCosta M, Stinson KA, Muilenberg ML, Rogers CA. Projected Carbon Dioxide to Increase Grass Pollen and Allergen Exposure Despite Higher Ozone Levels. PLoS ONE 2014;9 (11): e111712.
  3. (B.D. Singer et al., Functional Plant Biology, 2005)