Les gaz à effet de serre, notre mort, et celles des Amérindiens de la Renaissance


Elle est un peu décousue l'histoire que je vais vous raconter, car elle met en rapport la grande menace que font peser les gaz à effet de serre sur l'avenir de humanité avec la mort massive des Amérindiens au XVIe siècle. Bizarre, non? Mais associer dans la même histoire des faits apparemment si étrangers l'un à l'autre, mais reliés en fait, n'est-ce pas se cultiver? N'est-ce pas tout simplement lire le «Grand livre du monde»? Bon allez, je commence à en tourner des pages!

L'effet de serre et les gaz à effet de serre, késako?

L'effet de serre, c'est-à-dire le renvoi vers le sol par le toit de la serre des rayons chauffants (situés surtout dans l'infrarouge lointain) émis par le sol (la nuit surtout), vous en avez sûrement déjà entendu parler. Notre habitat terrestre, le seul et unique, en tout cas le seul que nous ayons, est aussi une serre dont le toit est constitué par les quelque 100 kilomètres d'atmosphère de plus en plus ténue, qui nous protègent de l'espace, ce milieu hostile à la vie. L'atmosphère se réchauffe parce que les rayons chauffants émis la nuit par le sol (des infrarouges) sont absorbés par les molécules des gaz à effet de serre. Quels sont les trois principaux gaz à effet de serre?

-Le premier est la vapeur d'eau d'autant plus présente dans l'atmosphère  sous la forme de nuages que sa température est élevée.

-Le deuxième par ordre d'importance est le dioxyde de carbone, que je nommerai souvent CO2 dans ce qui suit.

La molécule de dioxyde de carbone représentée en trois dimensions.

La molécule de dioxyde de carbone représentée en trois dimensions: l'atome de carbone est au centre.

-Le troisième par ordre d'importance est le méthane, que je nommerai souvent CH4 dans ce qui suit.

La molécule de méthane représentée en trois dimensions: l'atome de carbone est au centre.

Si je vous dis tout cela, c'est parce que j'ai besoin que vous ayez ces repères pourqu'il n'y ait point d'eau dans le gaz entre nous, pour que  je puisse être certain que vous allez… suivre ce qui va suivre, qui concernera le passé de notre planète, des gens et en particulier des Amérindiens et tout cela en rapport avec les gaz à effet de serre...

Les sols arctiques, étonnant registre paléontologique

Le passé de notre planète, il est justement enregistré en grande partie dans les sols arctiques. Puisqu'ils sont gelés, en effet, les restes plus ou moins décomposés de très nombreuses formes de vie du passé y sont conservés, souvent en très bon état.

Ainsi, il y a quelques années, j'ai eu l'occasion de raconter comment une équipe de biologistes russes avait réussi à faire germer les graines de la plante Silene stenophylla qu'avait accumulées un écureuil dans son nid il y a quelque 30000 ans. Donc dix mille ans avant la dernière glaciation. Résultat: une plante vieille de 30000 ans a regermé!

Des jeunes pousses de Silene stenophylla issues de cellules fossiles vivantes vieilles de plus de 30 000 ans. (C: S. Yashina, Acad. des Sci. de Russie)

Des jeunes pousses de Silene stenophylla issues de cellules fossiles vivantes vieilles de plus de 30 000 ans. (C: S. Yashina, Acad. des Sci. de Russie)

Bien entendu, l'ancienne steppe à mammouths englacée et gelée dont provient Silene stenophylla est aussi connue par les spectaculaires carcasses de cet éléphantidé à poils qu'elle contient. C'est ainsi, que j'ai déjà signalé la fouille à l'intérieur du cercle polaire d'une scène de chasse vieille de 45000 ans. Cette extraordinaire trouvaille nous a prouvé qu'il y a 45000 ans, des clans de chasseurs – néandertaliens, sapiens? – était techniquement capables de vivre très loin au nord, en été du moins.

Le corps d'un mammouth à moitié décomposé et encore partiellement enfoui dans les sédiments trouvé en Sibérie septentrionale (C: V. Pitulko).

Le corps d'un mammouth à moitié décomposé et encore partiellement enfoui dans les sédiments trouvé en Sibérie septentrionale (C: V. Pitulko).

Donc – vous avez saisi?– les sols arctiques contiennent de très nombreux trésors paléontologiques, voire biologiques. Toutefois, toute la matière organique qui y a gelé ne consiste pas seulement en fossiles intéressants. Le plus souvent, il s'agit plutôt de restes de végétaux amalgamés au mélange de glace et de minéraux qui constituent le sol arctique gelé: le pergélisol. Quand la température augmente assez, la glace fond et la matière organique contenue dans le pergélisol en voie de dégel commence à se putréfier en milieux aqueux. Or comme nous le prouvent les bulles qui perlent à la surface de nos marais, la putréfaction en milieu aqueux produit un gaz. Lequel? Le méthane.

D'où la très grande peur des climatologues: à peu près un cinquième de la surface terrestre est congelé. La plus grande partie se trouve en Arctique, où ce pergélisol représente 25 millions de kilomètres carrés, soit deux fois et demie la surface de l'Europe. Une molécule CH4 (méthane) absorbe 25 fois plus de rayonnement infrarouge qu'une molécule de CO2. Que se passera-t-il si seulement un dixième de la surface de l'Arctique dégèle??? L'émission de méthane qui s'ensuivra sera-t-elle de nature à étouffer la vie sur Terre ?

Les effets du méthane fossile, question complexe

Répondre à ces questions n'a rien de simple.

Kathey Walter Anthony de l'université de Fairbanks en Alaska et de nombreux chercheurs avec elle ont entrepris de le faire en essayant d'estimer les émissions de méthane fossile des sols et des lacs arctiques en voie de dégel. En 2010, alors que la prise de conscience du risque représenté par le méthane se faisait, Pour la Science a publié un article de cette chercheuse expliquant la nature de la menace et la difficulté de l'évaluer : Méthane, un péril fait surface. En 2017, mon journal a publié à nouveau un article d'un chercheur américain faisant le point sur les progrès effectués dans les méthodes servant à cette évaluation : Pergélisol, les chiffres de la menace.

Une bulle de méthane de plusieurs dizaines de centimètres de large piégée sous la surface gelée d'un lac arctique.

Une bulle de méthane de plusieurs dizaines de centimètres de large piégée sous la surface gelée d'un lac arctique.

Toutefois, la question des émissions naturelles de méthane est bien plus complexe, d'abord parce qu'outre les lacs et pergélisols arctiques en voie de dégel, toutes les zones humides de la Terre, les marais et autres mangroves du monde en produisent aussi : les émissions des marais tropicaux, par exemple, sont très mal estimées. Ensuite, il y a aussi du méthane en masse dans les sédiments marins, où ce produit de la putréfaction en milieu aqueux a été hydraté sous pression, de sorte qu'il prend la forme d'une sorte de glace, le clathrate de méthane, qui pourrait éventuellement jouer aussi un rôle climatique si l'évolution de l'océan mondial en libère des masses importantes.

Bloc d'hydrate de gaz (clathrate) trouvé lors d'une expédition scientifique avec le navire de recherche allemand FS SONNE dans la zone de subduction située au large de l'Oregon, à une profondeur d'environ 1200 mètres. Cet hydrate de méthane était enfoui dans le premier mètre du sédiment, dans la zone dite «hydrate ridge», au large de l'Oregon (États-Unis). Il présente une structure particulière vaguement en nid d'abeille quand il fond. (C: Wusel007)

Un bloc d'hydrate de gaz (clathrate) découvert à une profondeur d'environ 1200 mètres. Cet hydrate de méthane était enfoui dans le premier mètre du sédiment, dans la zone dite «hydrate ridge», au large de l'Oregon (États-Unis). Il forme une structure vaguement en nid d'abeille quand il fond. (C: Wusel007)

Et puis, les pets de nos trop nombreuses vaches, et disons le carrément, les nôtres – même si nous avons des intestins moins longs que ceux de la vache, nous sommes sept milliards... – consistent essentiellement en méthane...

De plus en plus d'expériences sont menées pour récupérer à des fins énergétiques le méthane produit par la digestion des vaches. Le problème? Leurs rots en relâchent encore plus!

De plus en plus d'expériences sont menées pour récupérer à des fins énergétiques le méthane produit par la digestion des vaches. Le problème? Leurs rots en relâchent encore plus!

Une nouvelle encourageante

Alors pour évaluer plus vite la menace méthane, certains chercheurs ont décidé de l'étudier à d'autres époques où elle a aussi existé. C'est ce qu'a fait une équipe de chercheurs comprenant notamment Xavier Faïn, du CNRS et de l'Institut des géosciences de l'environnement à Grenoble.Ces chercheurs ont étudié les émissions de méthane d'origine géologique (issu des pergélisols dégelés, des sols marins, etc.) pendant le réchauffement climatique du Dryas récent, il y a quelque 11 600 ans, donc à une époque a priori dénuée d’émissions anthropiques importantes. Exploitant les bulles d'air encore enfermées au sein de toute une série d'échantillons couvrant cette période, ils ont pu reconstituer les variations du méthane atmosphérique pendant ce réchauffement:

La restitution de la concentration atmosphérique de méthane pendant le réchauffement climatique du Dryas récent (C:).

La restitution de la concentration atmosphérique de méthane pendant le réchauffement climatique du Dryas récent.

À partir de ce résultat, les chercheurs ont pu calculer les émissions de «méthane géologique», c'est-à-dire de méthane issu de la fonte des sols gelés pendant toute la période de réchauffement (pour en savoir plus, lire Le méthane arctique, fausse menace climatique? sur le site de Pour la Science).

Que constatent-ils? Le niveau des émissions de méthane géologique est resté constant.

Conclusion, le réchauffement du climat d'il y a quelque 11 600 ans ne semble pas avoir entrainé la monstrueuse émission que craignent les climatologues aujourd'hui étant donné le réchauffement actuel!

Plutôt rassurant, mais il faudrait être sûrs... et il reste l'autre grand problème.

C02, C02, C02, C02, C02, C02, C02, C02, C02, C02...

L'autre grand problème, c'est le CO2. Les activités humaines entrainent l'émission de beaucoup de dioxyde de carbone. Pour s'en persuader, examinons la l'évolution de la concentration de dioxyde de carbone atmosphérique que les experts du Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat, le fameux GIEC, ont soigneusement reconstruite:

Les variations du stockage de dioxyde de carbone dans les tourbières et sur les terres émergées pendant l'l'Holocène placées en vis-à-vis du taux atmosphérique de dioxyde de carbone. (C: Benjamin Stocker et al.)

Les variations du stockage de dioxyde de carbone dans les tourbières et sur les terres émergées pendant l'Holocène placées en vis-à-vis du taux atmosphérique de dioxyde de carbone. (C: Benjamin Stocker et al.)

Heu, en fait, ce sont quatre courbes que je vous montre. Les trois courbes vivement colorées correspondent aux variations du stockage de carbone par les puits de carbone terrestres telle que l'équipe de benjamin Stocker de l'Institut polytechnique de Zurich les a reconstituées à l'aide de simulations numériques sur gros calculateurs. La concentration de dioxyde de carbone atmosphérique, pour sa part, est la courbe grise.

Si le sujet des puits de carbone terrestre vous intéresse, vous pourrez apprendre en lisant l'actualité de Pour la Science Avant la révolution industrielle, les puits de carbone naturels suffisaient que l'agriculture humaine, pourtant de plus en plus intense, n'a pour le moment guère influencé le cycle du carbone terrestre en ce sens que les tourbières, les forêts et les autres puits de carbone semblent avoir été capables de stocker l'augmentation des émissions de carbone atmosphérique d'origine terrestre ou océanique dues à la déglaciation (il y a 20000 ans, la planète Terre était englacée presque jusqu'à la Méditerranée et l'océan mondial 120 mètres plus bas) et aux activités humaines.

Pour le moment?

Pour le moment, heu plutôt avant 1850...

Pour le moment, c'est-à-dire en fait à l'échelle géologique avant 1850. Regardez la courbe du bas – la courbe grise ! – produite par la restitution de la concentration atmosphérique de dioxyde de carbone à une foule de dates successives. Les chercheurs qui l'ont établie se sont soit appuyés sur des mesures directes de cette concentration (pour la deuxième moitié du XXe siècle et jusqu'à aujourd'hui), soit sur les valeurs de cette concentration contenues dans les bulles d'air enfermées dans les glaces du Groenland ou de l'Antarctique.

Après 1850, d'après les simulations, les puits de carbone semblent continuer à stocker au même rythme, mais la concentration atmosphérique de dioxyde de carbone explose. Pourquoi? Parce que la révolution industrielle commence à battre son plein. Résultat, la concentration de CO2 s'envole ; elle vient de passer la barre symbolique des 400 parties par million ; elle continue à grimper...

ExplosionAnthropiqueCO2

La concentration atmosphérique de CO2 dans l'atmosphère terrestre augmente plus vite que jamais!

Les puits de carbone pourront-ils stocker davantage? Douteux, notamment car l'humanité tend à les réduire en asséchant les zones humides, en déforestant,... Et puis, de toute façon, le 5e rapport du GIEC sur le climat sorti en 2013 est clair: l’essentiel du réchauffement observé depuis le milieu du XXe siècle est, avec un niveau de confiance de 95 %, lié aux activités humaines.

D'après le GIEC, l'influence humaine domine à l’échelle planétaire non seulement les réchauffements atmosphérique et océanique, mais aussi la montée du niveau des mers et elle se décèle désormais même au niveau régional.

Exemple? En France, la date des vendanges a avancé d'un mois depuis les années 1970 et l'ensemble des vins français a gagné deux degrés alcooliques……

La concorde entre humains

Tout cela est inquiétant, d'autant plus que la concorde entre humains qui serait nécessaire pour pouvoir agir ensemble manque.

Elle manque depuis longtemps. Pendant le premier stade de la mondialisation que représente l'exploration de la planète par les navigateurs européens à la fin de la Renaissance, les Européens ont abordé toutes les rives du monde dans un esprit d'exploration. Il a ensuite tourné à un esprit de conquête souvent cruel et trop souvent sans égard pour les gens rencontrés et leurs cultures (je suis européen). Certes, leur hardiesse est aussi à l'origine de beaucoup d'échanges qui nous ont rapprochés: la mondialisation dont se plaignent tant les Européens aujourd'hui vient de là...

Ce que l'on ignore souvent, c'est que ces échanges, en plus de nous rapprocher culturellement et économiquement, nous ont aussi rapprochés biologiquement… et cela se voit sur la courbe retraçant la concentration de dioxyde de carbone. Je m'explique.

Attention, l'explication va être un peu longue, mais surprenante. Voici ce que, le 25 juin 1542, Gaspar de Carvajal, le missionnaire qui chroniqua la première expédition espagnole à descendre l'Amazone, nota dans ses carnets:

Nous nous dirigions vers des îles que nous pensions inhabitées, mais lorsque nous les avons atteintes, les habitats qui s'offrirent à notre vue étaient si nombreux […] que nous en avions les larmes aux yeux […] et, quand ils nous virent, ils vinrent à notre rencontre sur la rivière à bord de 200 pirogues [canoës], chacune d'elles transportant vingt à trente Indiens, et certaines quarante… Ils étaient richement parés d'emblèmes colorés, et ils avaient avec eux de nombreuses trompettes et tambours… et sur terre une chose merveilleuse à voir, c'était ces formations de villageois, qui jouaient de divers instruments et dansaient au son de ceux-ci, manifestant une grande joie de voir que nous passions par leur village.

En 1720 encore, le Brésilien Antonio Pires de Campos décrivit une région densément habitée dans la région des sources supérieures de la rivière Tapajós, à l'Ouest du Xingu :

Ces gens vivent en si grand nombre, qu'il n'est pas possible de compter leurs habitats ou villages, [et] à de nombreuses reprises au cours d'une journée de marche, on traverse dix ou douze villages, et dans chacun d'eux il y a de dix à trente maisons, et parmi ces maisons, certaines font trente à quarante pas de long […] Même les routes qu'ils construisent sont parfaitement rectilignes et très larges, et ils les entretiennent si bien qu'on n'y trouverait pas la moindre feuille morte…

Les fouilles menées dans plusieurs régions de l'Amazonie, telle l'île de Marajó à l'embouchure du fleuve et des sites proches des villes modernes de Santarém et de Manaus, ont confirmé le témoignage de Carvajal: les rives de l'Amazone et plusieurs de ses régions intérieures ont été densément peuplées.

Indiens de l'ethnie Guana peint par le peintre naturaliste Hercule Florence (1804-1879).

Amérindiens de l'ethnie Guana peints au XIXe siècle par le peintre naturaliste Hercule Florence (1804-1879).

Deux siècles plus tard, l'Amazonie était si vide de gens, que l'hostilité des rares tribus indiennes y vivant lui ont fait la réputation d'être une immense forêt vierge impénétrable! Vierge? Alors que selon les estimations, de l'ordre de quatre millions d'Amazoniens y vivaient avant Christophe Colomb!

En réalité, l'Amazonie, une région traversée de routes et très largement aménagée, a perdu l'essentiel de sa population à cause du cocktail de virus et de bactéries introduits par les Européens. Si vous voulez en savoir plus sur cette tragédie, lisez par exemple, l'article de Pour la Science, Les citées perdues d'Amazonie de l'archéologue américain Michael Heckenberger ou encore de l'archéologue français Stephen Rostain, L'Amazonie, une terre promise pour l'archéologie et son livre Amazonie: les 12 travaux des civilisations précolombiennes.

En lisant tout cela, vous vous direz que si l'Amazonie était aussi peuplée, alors l'ensemble des Amériques l'était aussi.

Donc, les autres Amérindiens sont aussi morts en masse à cause des microbes européens et, cela, dans la plupart des cas, bien avant d'avoir une chance de contact direct avec les arrivants venus d'outre Atlantique. Au Brésil, l'une des premières terres de colonisation, les morts amérindiennes étaient si massives que les Portugais se sont mis à capturer, importer puis asservir des Africains de l'Ouest, réputés plus «résistants»... En fait de résistance, les malheureux pris dans la traite l'étaient avant tout bactériologiquement, car ils provenaient de l'Ancien Monde, où, de l'Afrique à l'Extrême Orient, on partage chaque année la grippe et beaucoup de virus et de microbes…

Les historiens pensent que la population des Amériques a pu représenter de 80 millions de personnes. Jusqu'à 80% auraient disparu. Est-ce crédible?

Oui!

Pour y croire, regardez cette partie de la courbe de restitution de la concentration en dioxyde de carbone:

Une curieuse baisse de la concentration atmosphérique à la Renaissance (C:).

Une curieuse baisse de la concentration atmosphérique à la Renaissance (C: Benjamin Stocker et al.).

Quand j'ai découvert cette courbe, le «creux» correspondant à la période de la Renaissance m'a intrigué. Dans leur papier consacré aux puits de carbone, les chercheurs ont écrit qu'il s'explique par la disparition de grandes surfaces de culture dans les Amériques. En clair, les millions de cultivateurs des civilisations amérindiennes ont cessé de cultiver, et leurs champs, de forts émetteurs de CO2 puisque qu'aujourd'hui, l'agriculture est à l'origine d'un quart des émissions mondiales de gaz à effet de serre, ont massivement disparu. Pourquoi?

Parce que les Amérindiens sont morts en masse.

Ce sont donc des pages tristes et inquiétantes du Grand livre du monde que je vous ai invités à lire avec moi. Mieux vaut les lire aussi.

 

 


3 commentaires pour “Les gaz à effet de serre, notre mort, et celles des Amérindiens de la Renaissance”

  1. Jean-LuK Répondre | Permalink

    Je suis assez surpris par votre conclusion finale, pour quoi s'en prendre aux agriculteurs qui séquestrent du carbone plus qu'ils n'en émettent !
    Deuxièmement, expliquer la baisse mondiale du CO2 par la disparition de la grande majorité des agriculteurs sud-américains (selon Jean-Noël Biraben, il n'y avait que 40 millions d'habitants en 1500 dans cette région), alors qu'un phénomène global et de belle ampleur coïncide avec la baisse du CO2, le petit âge glaciaire qui a fait énormément de mal.
    La recherche du bouc émissaire pour expliquer nos diverses avanies, les religions le faisaient déjà, l'écologie poursuit…

    • François Savatier Répondre | Permalink

      Cher Monsieur,

      Merci pour votre commentaire, qui me fait réfléchir. Pour autant, dans ce billet, je ne parle que de faits et de rien d'autre. Le fait que je mets en exergue à la fin de mon texte est qu'il y a apparemment coïncidence entre une baisse de la concentration atmosphérique de dioxyde de carbone et la tragique disparition d'un grand nombre de paysans amérindiens au moment de l'arrivée des microbes européens. Bien entendu, cette interprétation est sujette à caution. Si je crois que l'on peut faire confiance aux climatologues qui ont restitué la concentration de CO2 à partir des bulles d'air dans la glace arctique et antarctique, l'importance de la population amérindienne (on lit le plus souvent de l'ordre de 80 millions) reste une inconnue ainsi que l'empreinte carbone de ses activités agricoles. On peut néanmoins suspecter qu'elle n'était pas faible, puisque, aujourd'hui, l'agriculture est à l'origine d'un quart des émissions humaines de dioxyde de carbone. L'agriculture amérindienne était probablement émettrice, non seulement à cause de l'élevage, de la déforestation qu'elle impliquait et des nombreux brûlis (en Afrique, ils représentent une catastrophe en terme d'émissions qui se renouvelle chaque année).

      J'ajouterai que dans ma compréhension, les évènements se seraient produits à l'inverse de ce que vous avancez: on soupçonne plutôt que la dépopulation (en Europe la peste noire au XIVe siècle puis dans les Amériques le choc microbien) a contribué, sinon causé le petit âge glaciaire, plutôt que l'inverse. Voici par ailleurs une source scientifique sur l'interprétation du creux dans la courbe de concentration du dioxyde de carbone, qui montre que du côté de la recherche, on pense vraiment lire la dépopulation sud-américaine dans le creux sur lequel j'ai attiré votre attention : http://journals.ametsoc.org/doi/full/10.1175/EI157.1

      Quoi qu'il en soit, loin de moi l'idée de faire de la morale, ni de dire du mal des paysans (je suis moi même d'origine rurale). Je ne suis ni religieux, ni écologiste politique.

      Merci pour votre intérêt,

      François SAVATIER

  2. Jean-LuK Répondre | Permalink

    Merci pour votre réponse.
    Le petit âge glaciaire n'est pas un phénomène ponctuel, il s'est étendu sur plusieurs centaines d'années. Les déforestations ne se limitent pas non plus à une courte période de l'histoire, elles sont liées à l'expansion de l'agriculture (comme ici https://www.erudit.org/fr/revues/cgq/1996-v40-n109-cgq2681/022543ar.pdf). Le début de ce petit âge glaciaire (vers 1250) coïncide d'ailleurs avec une forte déforestation (par brulis probablement) en Europe, mais ailleurs également. L'article de Wikipédia est instructif - https://fr.wikipedia.org/wiki/Petit_%C3%82ge_glaciaire
    L'étude que vous citez est intéressante, mais il serait intéressant de suivre la manière dont elle a été discutée, la science est faite de débat et d'échanges d'arguments.

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