Activités humaines, impacts sur l'environnement, alternatives durables

SVT

🌍 Les activités humaines ont profondément modifié les écosystèmes terrestres. Comprendre ces impacts est essentiel pour développer des solutions durables.

Principaux impacts anthropiques :

1. Changement climatique :

L’effet de serre additionnel dû aux émissions de gaz à effet de serre (GES) :

Principaux GES :

CO₂ (dioxyde de carbone) : Combustion fossiles, déforestation
CH₄ (méthane) : Élevage, rizières, décharges
N₂O (protoxyde d’azote) : Engrais agricoles
CFC (chlorofluorocarbures) : Réfrigérants

Le potentiel de réchauffement global (PRG) compare l’impact des différents GES :

$PRG = \frac{\text{Impact du gaz sur 100 ans}}{\text{Impact du CO₂ sur 100 ans}}$

Exemple : CH₄ a un PRG de 28-36, N₂O de 265-298

2. Destruction des habitats :

La déforestation :

Perte de 10 millions d’hectares/an de forêts
Impact sur la biodiversité et le cycle du carbone
Exemple : Forêt amazonienne

3. Pollution :

Pollution des eaux :

Eutrophisation : Excès de nutriments (N, P)
Pollution chimique : Pesticides, métaux lourds
Pollution plastique : 8 millions de tonnes/an dans les océans

L’eutrophisation suit un processus en cascade :

Enrichissement en nutriments
Problème d’algues
Décomposition → consommation d’oxygène
Mort de la vie aquatique

4. Perte de biodiversité :

Le taux d’extinction actuel est 100 à 1000 fois supérieur au taux naturel.

L’empreinte écologique mesure la pression humaine sur la biosphère :

$Empreinte = \frac{\text{Surface productive requise}}{\text{Surface productive disponible}}$

Actuellement, l’humanité utilise 1,7 planète Terre.

Indicateurs de pression environnementale :

L’équation de Kaya relie les émissions de CO₂ aux activités humaines :

$CO_2 = Population \times \frac{PIB}{Population} \times \frac{Énergie}{PIB} \times \frac{CO_2}{Énergie}$

Soit :

$CO_2 = P \times G \times I \times E$

Où :

P = Population
G = PIB/habitant (richesse)
I = Intensité énergétique (énergie/PIB)
E = Intensité carbone (CO₂/énergie)

Alternatives durables :

1. Énergies renouvelables :

Comparaison du coût nivelé de l’énergie (LCOE) :

$LCOE = \frac{\text{Coûts totaux sur la durée de vie}}{\text{Énergie produite sur la durée de vie}}$

Les énergies renouvelables deviennent de plus en plus compétitives :

Éolien : 30-60 €/MWh
Solaire photovoltaïque : 40-80 €/MWh
Charbon : 50-100 €/MWh

2. Agriculture durable :

Agriculture biologique :

Pas de pesticides de synthèse
Rotation des cultures
Fertilisants naturels

Agroécologie :

Utilisation des processus naturels
Diversification
Réduction des intrants

3. Économie circulaire :

Contrairement à l’économie linéaire (extraire→fabriquer→jeter), l’économie circulaire vise à :

Réduire les déchets
Réutiliser les produits
Recycler les matériaux

Le taux de recyclage :

$T = \frac{\text{Matière recyclée}}{\text{Matière totale utilisée}} \times 100$

4. Conservation de la biodiversité :

Les aires protégées couvrent environ 15% des terres émergées.

Objectif d’Aichi : 17% d’ici 2030

5. Villes durables :

Caractéristiques :

Transports en commun efficaces
Bâtiments économes en énergie
Espaces verts
Gestion des déchets

Les Objectifs de Développement Durable (ODD) des Nations Unies :

17 objectifs pour 2030, dont :

ODD 6 : Eau propre et assainissement
ODD 7 : Énergie propre
ODD 11 : Villes durables
ODD 12 : Consommation responsable
ODD 13 : Lutte contre le changement climatique
ODD 14-15 : Vie aquatique et terrestre

La résilience des écosystèmes est leur capacité à absorber les perturbations et à retrouver leur fonctionnement.

Stratégies pour renforcer la résilience :

Maintenir la biodiversité
Protéger les corridors écologiques
Réduire les pressions multiples

Exemple de calcul d’émissions de CO₂ évitées :

Un parc éolien de 100 MW produit environ 300 GWh/an, évitant :

$CO_2 \text{ évité} = 300 000 \text{ MWh} \times 0,8 \text{ tCO}_2/\text{MWh} = 240 000 \text{ tCO}_2/\text{an}$

💡 Astuce mnémotechnique : Pour les solutions durables, pensez aux « 3R » : Réduire, Réutiliser, Recycler, auxquels on peut ajouter Repenser et Réparer.

En résumé, face aux impacts environnementaux des activités humaines, les alternatives durables offrent des solutions pour préserver notre planète tout en répondant à nos besoins.