Une forêt verdoyante est l’un des symboles les as well as emblématiques du pouvoir de la mother nature, de l’abondance de la vie végétale et animale qui s’abrite parmi sa végétation épaisse à l’impact positif qu’elle a sur le climat de la Terre, en partie grâce à la photosynthèse, qui élimine le dioxyde de carbone. de l’air, atténuant ainsi les effets du réchauffement climatique. L’abattage des forêts tropicales sempervirentes a joué un rôle critical dans l’exacerbation de la crise climatique, et de nombreuses initiatives environnementales se concentrent sur la réhabilitation des forêts détruites ou sur la plantation de nouveaux arbres. Le problème est que, même si nous devions couvrir toute la area de la planète d’arbres, la pressure photosynthétique substantial qui en résulterait ne suffirait toujours pas à absorber l’énorme surplus de dioxyde de carbone – le principal gaz à effet de serre – qui a été injecté dans l’atmosphère au cours des 150 dernières années d’activité humaine.
Il existe une autre façon de faire encounter à la crise climatique, qui, contrairement aux forêts, n’est ni naturelle ni verte, du moins pas au sens littéral du terme. Cette remedy artificielle consiste à ériger des champs de panneaux solaires de couleur foncée. Évidemment, la manufacturing d’électricité à partir de l’énergie solaire a un affect positif sur l’équilibre climatique, puisqu’elle remplace les centrales électriques qui utilisent des combustibles fossiles comme le charbon et le gaz, réduisant ainsi les émissions nocives de gaz à effet de serre qui s’accumulent en concentrations croissantes dans l’atmosphère.
Mais la forêt naturelle verte et la « forêt solaire » artificielle et sombre produisent d’autres effets, dont certains peuvent être problématiques du issue de vue climatique. Ils sont tous deux relativement sombres, ce qui signifie qu’ils absorbent une grande partie du rayonnement solaire (ce qui en fait des surfaces à « faible albédo » dans le jargon professionnel) et, de ce fait, ils s’échauffent. Une partie de cette énergie est utilisée pour la photosynthèse dans les forêts naturelles ou pour produire de l’électricité dans les « forêts » solaires – mais la majeure partie retourne dans l’atmosphère sous forme de flux d’énergie, la réchauffant. En revanche, le sol clair du désert, par exemple, réfléchit une partie importante de la lumière solaire vers l’espace, ce qui n’ajoute pas de chaleur accumulée dans l’atmosphère. (Un tel sol est connu sous le nom de floor avec un « albédo élevé ».)
Quelle serait alors l’utilisation la as well as efficace d’une certaine parcelle de terrain face à la crise climatique : planter une forêt, qui est un moyen naturel d’absorber le dioxyde de carbone de l’atmosphère, ou ériger des champs de panneaux solaires, qui réduisent l’énergie solaire. émission de dioxyde de carbone dans l’atmosphère ? Ce dilemme est débattu depuis longtemps par les décideurs du monde entier.
Aujourd’hui, pour la première fois – sur la foundation de résultats obtenus dans des zones arides et de mesures complètes du flux d’énergie échangé entre le sol et l’atmosphère – nous pourrions avoir une réponse à cette question, grâce à une nouvelle étude dirigée par le Dr Rafael. Stern, le Dr Jonathan Muller et le Dr Eyal Rotenberg du laboratoire du professeur Dan Yakir au département des sciences de la Terre et des planètes de l’Institut des sciences Weizmann. L’étude, publiée aujourd’hui dans PNAS Nexus, a été co-écrite par Madi Amer, également du laboratoire du professeur Yakir, et le Dr Lior Segev du département des installations de physique de Weizmann.
Un siècle de photosynthèse
La première étape de l’étude consistait à comparer l’impact d’une forêt située en bordure d’une zone aride à celui d’un champ de panneaux solaires, ou d’une ferme solaire, dans un environnement aride. Les zones arides se caractérisent par une grande quantité de soleil et une relative pénurie de diversité végétale et de biomasse, ce qui les rend particulièrement adaptées aux grandes fermes solaires. De tels champs existent déjà en Israël dans l’Arava et le Néguev, et le gouvernement envisage d’en construire davantage en Jordanie grâce à une collaboration internationale. Ailleurs dans le monde, d’immenses projets solaires sont en cours, par exemple dans les déserts chinois, et l’Union européenne discute depuis longtemps de projets de design de fermes solaires au Sahara. Les chercheurs de Weizmann se sont rendus dans l’Arava à bord d’un camion transportant une station de mesure cell spécialement conçue par Yakir et Rotenberg. Ils ont commencé par placer cette station de mesure à proximité du champ de panneaux solaires pour mesurer le flux d’énergie entre le sol et l’atmosphère, comme cela se produit dans une zone aride sans panneaux solaires. Ensuite, ils ont placé la station à l’intérieur du champ de panneaux solaires lui-même cela a nécessité de surmonter les défis opérationnels et de sécurité liés à la sensibilité des panneaux, qui avaient interféré avec de telles mesures dans le passé. Aux deux endroits, les expériences ont été répétées à différentes saisons de l’année. Enfin, pour comparer leurs résultats à un processus similaire se produisant dans une forêt, les scientifiques se sont appuyés sur les données recueillies par Yakir et Rotenberg au cours des 20 dernières années dans la forêt de Yatir – la in addition grande des forêts plantées en Israël par le Fonds countrywide juif -. – à la limite nord du désert aride du Néguev.
Les chercheurs ont découvert que l’effet albédo de ces deux « forêts » était similaire, mais que l’absorption ou la prévention des émissions de carbone était très différente, favorisant la forêt solaire. Pour compléter la comparaison, ils ont calculé les details d’équilibre auxquels les effets opposés sur le climat de la Terre – le réchauffement dû à la couleur sombre des deux forêts et le refroidissement dû à la réduction du dioxyde de carbone atmosphérique – s’équilibrent, réduisant finalement la focus de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. l’atmosphère grâce à la photosynthèse de la forêt naturelle ou à la réduction des émissions de creation d’électricité de la forêt solaire. Il s’avère qu’il faut deux ans et demi pour que la chaleur émise par les fermes solaires soit compensée par les émissions de carbone évitées grâce à l’énergie qu’elles génèrent. Cela prend même en compte les émissions de carbone liées à la fabrication, au transportation et au fonctionnement des panneaux, ainsi que des batteries utilisées pour le stockage de l’électricité. Dans le cas d’une forêt de taille similaire, il faudrait in addition de 100 ans de photosynthèse pour compenser son effet de réchauffement.
Les chercheurs voulaient également établir comment le rapport de chauffage et de refroidissement évoluait dans d’autres climats. En utilisant des données provenant de mesures similaires collectées à partir de satellites et de bases de données, ils ont découvert que dans des environnements in addition humides comme les tropiques ou dans des régions de prairies tempérées comme l’Europe, l’effet thermique de la plantation d’un grand nombre d’arbres est moindre. En effet, le sol y est additionally sombre au départ, ce qui signifie que l’effet lié à l’albédo est additionally faible et que le taux de seize du carbone par les arbres est plus élevé, de sorte que le seuil de rentabilité est atteint en 15 à 18 ans. Cela dit, notent-ils, il faut garder à l’esprit que moins d’espaces ouverts sont disponibles dans ces zones pour planter de nouvelles forêts.
Stern et Muller expliquent : « Notre étude montre sans équivoque que dans les environnements arides, où existent la plupart des réserves foncières ouvertes, la development de parcs solaires est bien in addition efficace que la plantation de forêts lorsqu’il s’agit de faire face à la crise climatique. des panneaux installés sur des zones bien moreover petites que les forêts (jusqu’à un centième de leur taille) compenseront exactement la même quantité d’émissions de carbone. Cela dit, les forêts absorbent actuellement près d’un tiers des émissions annuelles de carbone de l’humanité, c’est donc primordial Il est crucial de sauvegarder cette capacité et de prévenir le type de déforestation à grande échelle qui a lieu dans les régions tropicales. En outre, les forêts jouent un rôle critical dans le cycle mondial des pluies, dans le maintien de la biodiversité et dans de nombreux autres contextes environnementaux et sociaux. Par conséquent, la conclusion de notre L’étude est que nous devons protéger les forêts de la planète et que la solution la plus appropriée à la crise climatique est de combiner la plantation et la réhabilitation des forêts dans les régions humides avec la development de champs de panneaux solaires dans les régions arides.
Les recherches du professeur Dan Yakir sont soutenues par le Centre Helen Kimmel pour les sciences planétaires et le programme scientifique collaboratif Schwartz Reisman.
Le professeur Yakir est titulaire de la chaire professorale Hilda et Cecil Lewis.
