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17/08/2009

C'est quoi l'effet de serre ?

L’effet de serre est un phénomène naturel qui maintient sur la terre une température moyenne de 15°C, permettant ainsi à la vie d’exister. Il est provoqué par la présence naturelle de gaz, les gaz à effet de serre, qui piègent dans l’atmosphère une partie de la chaleur émise par le soleil. Ci-dessous, un bref descriptif du phénomène naturel.


 

Effet de serre.JPG

 

 

La chaleur sur terre provient du soleil (1). Cette chaleur est partiellement absorbée par la surface terrestre (2), mais une partie est réfléchie dans l’espace (3). La chaleur absorbée par la surface est réémise vers l’atmosphère sous forme de rayons infrarouges (IR) (4). Une partie de ces IR sont absorbés par des gaz particuliers, les gaz à effet de serre. Ces gaz sont très peu abondants, les plus répandus à l’état naturel étant la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone et l’ozone(5). Le rôle de ces gaz est comparable à celui d’une serre : les radiations lumineuses du soleil pénètrent dans l’atmosphère et les gaz à effet de serre assurent que l’énergie reste à l’intérieur. Grâce à ce phénomène, la température moyenne de l’air à la surface de la terre est environ 30°C plus élevée (+ 15°C au lieu de –16°C).

 

 

Le principal gaz à effet de serre est la vapeur d’eau. Mais si l’on se limite à l’effet de serre anthropique ou additionnel (parce qu’il se rajoute à l’effet de serre naturel), les émissions directes de vapeur d’eau n’ont pas d’impact. En effet, sur une planète couverte aux deux tiers d’eau, et compte tenu du fait que l’eau ne s’accumule pas dans l’atmosphère où son temps de résidence est de l’ordre d’une semaine seulement, les émissions de vapeur d’eau d’origine humaine ne sont pas suffisantes pour perturber le cycle global de l’eau.

 

Aussi, le dioxyde de carbone est la principale cause de l’effet de serre anthropique (il s'accumule en moyenne 125 ans dans l'atmosphère, ce qui signifie que les mesures prises seront freinées par un effet d'inertie important). Ce dioxyde de carbone « anthropique » (83% des émissions de l’Union européenne en 2005) provient essentiellement de la combustion d’énergies fossiles et de la déforestation. Le méthane qui provient principalement de la combustion des forêts, de l’élevage des ruminants, des rizières, des exploitations gazières et des décharges (7% des émissions de l’Union européenne en 2005), le protoxyde d’azote qui se dégage des engrais et de certains procédés chimiques (8% des émissions de l’Union européenne en 2005), les halocarbures, qui se retrouvent par exemple dans les gaz réfrigérants (1% des émissions de l’Union européenne en 2005) et l’ozone troposphérique (combustion d’hydrocarbures) sont les principales autres sources de l’effet de serre additionnel.

 

Le développement des activités humaines, source des émissions des gaz susmentionnés, a ainsi sensiblement modifié la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Cette modification de la concentration est un phénomène identifié de longue date. En 1896, le chimiste Svante Arrhenius avait déjà constaté que la concentration en dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère avait considérablement augmenté depuis le début de la révolution industrielle. Comprenant que cette augmentation allait s’accroître parallèlement à la croissance de la consommation d’énergie fossile et connaissant le rôle du dioxyde de carbone dans la température terrestre, le savant suédois avait conclu que si la concentration du dioxyde de carbone doublait, la température augmenterait de plusieurs degrés.

 

La forte croissance de notre consommation d’énergie principalement fossile s’accompagne inévitablement de rejets sans cesse plus importants de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. En effet, en brûlant du pétrole, du gaz naturel et du charbon, produits de la lente décomposition de couches de résidus végétaux ayant capturé le carbone atmosphérique il y a plusieurs millions d’années, nous rejetons dans l’atmosphère une quantité additionnelle de gaz à effet de serre qui vient perturber le cycle naturel de l’effet de serre décrit ci-dessus. En quelques années nous relâchons le dioxyde de carbone qui a été émis et capturé par les éco-systèmes durant des millions d’années.

 

La terre n’a pas attendu l’apparition de l’être humain pour mettre en place un processus de « recyclage » des émissions de gaz à effet de serre (principalement du dioxyde de carbone) par les forêts, les sols et les océans. Mais aujourd’hui, la quantité additionnelle rejetée par les activités d’origine humaine est telle qu’elle ne parvient plus à être recyclée dans sa totalité par les écosystèmes terrestres. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (« GIEC ») estime que sur les 7 milliards de tonnes équivalent carbone (7 GteC, soit environ 26 GteCO2) d’émissions annuelles d’origine humaine, environ 4 GteC s’accumulent désormais chaque année dans l’atmosphère sans être recyclées, provoquant une augmentation de leur concentration qui est passée de 280 ppm (parties par million) depuis la période préindustrielle à 430 ppm aujourd’hui (pour tous les gaz à effet de serre). Chaque année, la concentration augmente d’environ 4 ppm. L’augmentation de cette concentration est à la base du réchauffement atmosphérique de +0,7°C en moyenne depuis l’époque préindustrielle avec d’importantes variabilités spatiales (réchauffement plus important aux pôles qu’à l’équateur).

 

Aujourd’hui, les concentrations en gaz à effet de serre sont plus élevées qu’à aucun autre instant durant les 450.000 dernières années et les projections du GIEC indiquent que ces concentrations vont s’intensifier. Actuellement, la concentration de dioxyde de carbone seul a déjà augmenté de 35% (de 280 ppm à 380 ppm) dans l'atmosphère depuis le début de la révolution industrielle et le GIEC prévoit que cette concentration pourrait tripler (scénario SRES A2) d'ici 2100 si aucune mesure n'est prise vu sa progression actuelle. Dans son quatrième rapport d’évaluation (2007), le GIEC estimait « très vraisemblable » (plus de 90% de chance) que l’homme soit responsable du réchauffement observé au XXème siècle. Le GIEC considérait « très vraisemblable » que la poursuite des émissions anthropiques mènera au cours du XXIème siècle à un réchauffement supplémentaire plus important que celui du XXème siècle. D’après les scénarios d’émissions analysés, le réchauffement des prochaines décennies sera d’environ +0,2°C par décennie. La sensibilité du climat (réchauffement quand la concentration de gaz à effet de serre est le double de la concentration préindustrielle) est vraisemblablement comprise entre 2 et 4,5°C. Il est « très invraisemblable » (moins de 10% de chance) que cette sensibilité soit inférieure à 1,5°C. On ne peut exclure aussi des sensibilités supérieures à 4,5°C.



J-M. JANCOVICI, L'avenir climatique : quel temps ferons nous?, 2002, Seuil, Paris

A distinguer de l’ozone stratosphérique qui forme la couche d’ozone et filtre les rayons UV.

Voir S. ARRHENIUS, “On the Influence of Carbonic Acid in the Air Upon the Temperature of the Ground”, Philosophical Magazine, 1896, vol. 41, pp. 237-276

Ce phénomène était connu depuis la première moitié du XIXème siècle. L’effet de serre naturel a été décrit pour la première fois in J FOURIER, “Remarques générales sur les températures du globe terrestre et des espaces planétaires”, Annales de chimie et de physique, 1824, vol. 27, pp. 136-167. C’est également Joseph Fourier qui donna le nom "effet de serre" à ce phénomène. Le rôle de la vapeur d’eau et du gaz carbonique dans ce phénomène fût mis en évidence par Claude Pouillet en 1838 (in C. POUILLET, “Mémoire sur la chaleur solaire”, Comptes rendus de l’Académie des Sciences, 1838, vol. 7, pp. 24-65).

Les émissions de gaz à effet de serre provenant de divers gaz, l’unité de mesure commune reconnue par la communauté internationale est la « Tonne équivalent Carbone » (« teC ») ou la « Tonne équivalent CO2 » (« tCO2e »). 1 teC = 3,6667 tCO2e.

GIEC (en anglais IPCC), Climate Change 2007: Summary for Policymakers, IPCC, Genève, 2007.

Il s’agit d’un scénario des modélisations du GIEC. « Le canevas et la famille de scénarios A2 décrivent un monde très hétérogène. Le thème sous-jacent est l'autosuffisance et la préservation des identités locales. Les régimes de fécondité entre régions convergent très lentement, avec pour résultat un accroissement continu de la population mondiale. Le développement économique a une orientation principalement régionale, et la croissance économique par habitant et l'évolution technologique sont plus fragmentées et plus lentes que dans les autres canevas. » (source : GIEC)

GIEC, Climate Change 2007: Summary for Policymakers, IPCC, Genève, 2007.

Commentaires

Xin chao cac bac, em la thanh vien moi. xin chao moi nguoi

Écrit par : prievieks | 03/11/2010

M envoyer des nouveautes

Écrit par : OUSMANOU | 09/01/2014

Grace à vous je sais que la vapeur d'eau est chaude

Écrit par : bnbgb | 18/01/2014

cela est du n'importe quoi ce jour va bientôt arriver nous allons tous crever comme des chien

Écrit par : aurelie | 25/03/2015

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