Par Paul Berth [1]. 17 mars 2018.

Le CO₂ est un gaz atmosphérique qui peut être considéré comme rare. En effet, sa concentration actuelle est de 408 ppm dans l’air sec (mars 2018). Ceci veut dire qu’il n’y a que 408 molécules de CO₂ pour un million de molécules de gaz dans l’atmosphère. Pour avoir une idée de la rareté du CO2 dans l’atmosphère cliquez ici.

Le CO₂ est composé de deux atomes d’oxygène couplés à un atome central de carbone. Sa structure de Lewis et les types de liaisons entre les trois atomes sont indiqués ci-dessous :

Selon la théorie de l’hybridation des orbitales atomiques, les oxygènes ont une configuration sp² et le carbone central possède une configuration sp.

Le CO₂ est-il un polluant?

Non, le CO₂ n’est pas un polluant, il s’agit d’une contrevérité. Le CO₂ est la base de la vie sur Terre! Il n’y aurait pas de vie telle que nous la connaissons sans le CO₂. En effet, sur notre planète, toutes les chaînes alimentaires fonctionnent grâce aux organismes autotrophes, c’est-à-dire des organismes capables d’utiliser le CO₂ atmosphérique (ou celui dissous dans l’eau des rivières et océans) comme source principale de carbone. Cette assimilation du CO₂ est possible grâce à l’énergie reçue du soleil et se fait par la photosynthèse. La lecture de n’importe quel livre de biologie vous le confirmera. Les organismes autotrophes sont essentiellement des Plantes (Chlorophycées, Bryophytes, plantes vasculaires), des Chromistes (Diatomées) et des Bactéries (Cyanobactéries). Le CO₂ fixé par photosynthèse s’appelle la production primaire. L’ensemble de la production primaire sur les terres émergées s’élève à 123 ± 8 Gt de C par an [2] (Gt = gigatonnes). Il s’agit de la GPP terrestre (de l’anglais « Gross Primary Production »). Les océans fixent quant à eux ± 80 Gt de C par an [3]. Sans le Soleil et sans CO₂ atmosphérique, il n’y aurait aucune production primaire autotrophe sur Terre et la vie ne serait pas possible. A chaque instant, des milliards d’organismes à la surface des océans et sur les continents fixent du CO₂ pour fabriquer de la matière organique, matière organique qui sera ensuite ingérée par des animaux végétariens eux-mêmes consommés par des prédateurs dont l’homme. Au total, environ 203 Gt de carbone sont donc fixés chaque année par les végétaux, essentiellement sous forme de bois, d’algues et de diatomées, avec une marge d’erreur dépassant les 8 Gt de carbone. Il est très difficile de traduire tout cela en énergie (par exemple en tep [4]) car tous les végétaux sont différents (certains sont riches en lignine, d’autres en cellulose, certains sont riches en lipides, d’autres en protéines). Mais comme l’homme produit ± 9 Gt de carbone par an (i.e., un chiffre proche de la marge d’erreur de la GPP terrestre) nous pouvons conclure qu’il lui faut au moins 4.4% du carbone pouvant être fixé chaque année.

Le CO₂ n’est donc pas un polluant, c’est la brique élémentaire de tous les organismes vivants dont l’homme. A votre mort sachez, cher lecteur, que vous vous décomposerez en CO₂ et que les atomes de carbone de votre corps seront ingérés par des milliards de cellules végétales. Il est donc stupide de dire que le CO₂ est un polluant.

Certaines personnes penseront que le CO₂ est toxique aujourd’hui, parce que l’on excède une certaine concentration. Il est incontestable que la concentration en CO₂ de l’atmosphère est en train d’augmenter : depuis le début des mesures directes par spectrométrie infrarouge en 1959, les valeurs sont passées de 320 ppmv à ± 408 ppmv de CO₂ en 2018 (donc, 0.04% aujourd’hui).

Source : NOAA

Que l’homme soit en partie responsable de cette augmentation de la concentration en CO₂, ou qu’il ne le soit pas, la valeur de 408 ppmv n’est pas très élevée par rapport aux valeurs observées dans le passé. Par exemple, au Paléozoïque inférieur, entre 541 et 419 millions d’années, des modèles suggèrent que la teneur en CO₂ de l’atmosphère était de 20 fois la teneur actuelle [5]. Rappelons qu’au Paléozoïque la vie a explosé et que tous les groupes d’animaux connus actuellement sont apparus (éponges, cnidaires, échinodermes, vertébrés, etc.). Si le CO₂ était toxique l’explosion cambrienne n’aurait peut-être pas eu lieu. Pour ceux qui voudraient des exemples plus récents et indépendants de modèles notons que des mesures directes de CO₂ atmosphérique effectuées en 1822 par titrimétrie ont relevé des valeurs atteignant 450 ppmv [6]. Ces valeurs élevées ont elles provoqué des catastrophes humaines ou écologiques? Non, bien évidemment. En 1822 Champollion déchiffrait les hiéroglyphes… Malheureusement les rapports du GIEC ne considèrent pas ces anciennes mesures effectuées par titrimétrie. Elles ont pourtant une précision de 3%, ont été effectuées par des scientifiques expérimentés dont deux prix Nobel, et la méthode a été confirmée par comparaison avec la méthode de spectrométrie infrarouge à la fin des années cinquante (Beck 2007, Jaworowski 2007) [7]

Pour terminer ce point concernant la toxicité du CO₂, rappelons que le CO₂ n’a aucun effet détectable sur l’homme jusqu’à une concentration atmosphérique de 5% ou le phénomène d’hypercapnie (essoufflement) apparaît [8]. Nous en sommes encore bien loin avec l’atmosphère actuelle à 0.04%.

Références

[1] Prof. Dr. Paul Berth est professeur d’université, dans le domaine de la biologie.

[2] Beer et al. (2010) Terrestrial gross carbon dioxide uptake: global distribution and covariation with climate. Science 329:834–838.

[3] Climate Change 2013: The Physical Science Basis. IPCC Working Group I Contribution to AR5. 

[4] tep, tonne équivalent pétrole. 

[5] Berner RA, Kothavala Z (2001) GEOCARB III: a revised model of atmospheric CO2 over Phanerozoic time. Amercican Journal of Science 301:182–204.

[6] Beck (2007) 180 years of atmospheric CO2 gas analysis by chemical methods. Energy & Environment 18:259–282. 

[7] Jaworowski, Z. (2007) 21st CENTURY Science & Technology, Spring/Summer, 14–28.

[8] Permentier K, Vercammen S, Soetaert S, Schellemans C (2017) Carbon dioxide poisoning: a literature review of an often forgotten cause of intoxication in the emergency department. International Journal of Emergency Medicine 10:14.