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La hausse du taux de CO2 dans l’air risque de sérieusement dégrader nos fonctions cognitives

Évolution de la concentration atmosphérique en CO2 depuis 800 000 ans. La teneur en 2018 est marquée d'un point noir. Celles attendues en 2100 dans le cadre d'un scénario pessimiste et intermédiaire sont indiquées en rouge et bleu respectivement. Crédits : Kristopher B. Karnauskas & al. 2019.

La croissance rapide du taux de CO2 dans l’air menace de dégrader sévèrement les capacités cognitives des étudiants dans les salles de classe. Des résultats récemment présentés à l’American Geophysical Union Meeting et qui prolongent ceux obtenus par de précédents travaux. En particulier, ils invitent à s’intéresser plus sérieusement à cet effet direct du CO2 au vu du contexte de hausse actuel.

Lorsque l’on évoque l’augmentation du contenu de l’atmosphère en dioxyde de carbone (CO2), le réflexe est de considérer en priorité les impacts sur le climat. En effet, le CO2 est un gaz à effet de serre. Aussi, toute élévation de sa concentration tend à induire un réchauffement global. Réchauffement qui réorganise profondément les flux de matière et d’énergie dans le système. D’où une réponse parfois complexe et difficile à cerner.

Ces diverses altérations inquiètent car elles menacent les biens, la stabilité voire la survie des populations humaines. On citera entre autres la multiplication des vagues de chaleur intenses, l’aggravation des épisodes de sécheresse, de fortes pluies ou encore la hausse des submersions marines due au relèvement du niveau des mers. Ce sont là des menaces bien connues. Toutefois, elles représentent des effets indirects du CO2 sur les populations humaines.

CO2 : des effets directs sur le métabolisme humain

Mais le CO2 opère également de façon frontale. Par exemple, en ce qui concerne l’acidification des océans. Un autre effet direct dont on parle beaucoup moins est l’impact sur la santé humaine. Après tout, Homo Sapiens n’a jamais vécu avec un taux de CO2 aussi élevé. On peut donc soupçonner d’éventuelles influences sur son métabolisme.

Évolution de la concentration atmosphérique en CO2 depuis 800 000 ans. La teneur en 2018 est marquée d’un point noir. Celles attendues en 2100 dans le cadre d’un scénario pessimiste et intermédiaire sont indiquées en rouge et bleu respectivement. Crédits : Kristopher B. Karnauskas & al. 2019.

Or, les recherches ont montré que lorsque la quantité de dioxyde de carbone augmente dans le sang (hypercapnie), celle en dioxygène diminue (hypoxémie). En conséquence, on observe une réduction de l’excitabilité cérébrale. Par ailleurs, un sang plus riche en CO2 est plus acide. Pour ces raisons, hypertension, confusion, somnolence et anxiété sont favorisées en atmosphère riche en dioxyde de carbone.

Les études dédiées à cette thématique ont systématiquement été effectuées en conditions d’intérieur. À savoir, comment la teneur en CO2 d’une pièce pouvait altérer le métabolisme humain. En effet, on sait qu’un groupe de personnes respirant pendant plusieurs heures dans la même salle peut mener à un taux de CO2 dépassant 1000 à 2000 ppm si aucun air frais n’est apporté. Des résultats qui ont des débouchés en termes d’ingénierie du bâtiment. Toutefois, la connexion avec la communauté des climatologues est restée quant à elle anecdotique.

Pourtant, avec l’augmentation contemporaine du dioxyde de carbone, l’air extérieur est moins apte à ventiler les pièces. Même en cas de pleine ouverture des fenêtres. Il convient donc d’estimer dans quelle mesure cette évolution affecte les fonctions cognitives des groupes humains en conditions d’intérieur.

Des résultats qui interrogent

Un travail qui a récemment été effectué par une équipe de scientifiques des universités du Colorado et de Pennsylvanie. L’expérience s’est basée sur un modèle analytique appliqué au cas des salles de classe d’écoles élémentaires. Deux scénarios ont été explorés. Dans l’un, la concentration mondiale en CO2 tend à se stabiliser d’ici la fin du siècle. Dans l’autre, elle continue à augmenter.

CO2 scénarios
Illustration des deux scénarios utilisés dans l’étude. Scénario pessimiste et intermédiaire en rouge et bleu, respectivement. Les lignes fines correspondent aux concentrations intérieures et les lignes épaisses, aux concentrations extérieures. Crédits : Kristopher B. Karnauskas & al. 2019.

Les résultats montrent que dans le premier cas de figure, certaines capacités cognitives des étudiants sont diminuées de 25 % d’ici à 2100. Dans le second, elles sont diminuées de 50 %. Le moins que l’on puisse dire est que les chiffres sont très préoccupants. Surtout quand on sait qu’ils représentent une valeur moyenne.

« Nous concluons que les niveaux de CO2 d’intérieur peuvent en effet atteindre des valeurs nuisibles pour les capacités cognitives d’ici la fin de ce siècle, et la meilleure façon de prévenir cette conséquence insidieuse du changement climatique est de réduire les émissions issues des combustibles fossiles », lit-on dans le résume de l’étude.

En somme, l’impact direct du CO2 dans le cadre des changements environnementaux actuels devra être considéré plus sérieusement. D’autant que de futures recherches sont nécessaires car toutes les modalités de ces influences ne sont pas encore bien comprises.

Enfin, il va sans dire que si une dégradation systématique des fonctions cognitives se généralisait, la situation serait très préoccupante. Ainsi, il convient d’anticiper dès aujourd’hui les différents cas de figure possibles. Et envisager les moyens de s’en prémunir si nous n’arrivions pas à limiter nos émissions de gaz à effet de serre.

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