[Écologie] Le dérèglement climatique et les hommes

Qu’est-ce que l’effet de serre et comment savoir si l’homme agit sur le climat ? La Terre a connu plusieurs glaciations et plusieurs ères interglaciaires, comment être sûr que ce n’est pas le cas actuellement ?

Qu’est-ce que l’effet de serre ?

L'effet de serre L'effet de serre

L’effet de serre est perceptible tous les jours par nos sens. Typiquement lorsqu’une voiture est laissée au soleil va voir sa température intérieure augmenter petit à petit. Les vitres laissent passer l’énergie du soleil, qui réchauffe la voiture par deux moyens distincts : d’une part le verre forme une barrière physique qui empêche l’air chaud de sortir de la voiture, c’est ce que l’on appelle l’effet de serre mécanique. Et d’autre part l’intérieur de la voiture en se réchauffant émet des infrarouges mais le verre y est opaque, ne pouvant s'échapper, ils sont renvoyés à l’intérieur et accentuent l’augmentation de la température. C’est ce deuxième moyen, l’opacité aux infrarouges qui provoque l’effet de serre terrestre. 

Il ne faut pas croire que l’effet de serre est quelque chose de mauvais en soi, bien au contraire c’est l’effet de serre naturel qui a permis la naissance de la vie sur Terre en retenant naturellement la chaleur près du sol grâce aux différents gaz présents dans notre atmosphère qui réfléchissent les infrarouges vers la Terre pour maintenir une température moyenne de 15 degrés. Sans effet de serre, la température moyenne de notre planète avoisinerait les -18 degrés. Dans le cas du réchauffement que l’on connaît actuellement, c’est donc un abus de langage d’utiliser le terme effet de serre, il est préférable d’opter pour le terme de dérèglement climatique. 

Les principaux gaz à effet de serre (GES)

Émissions anthropiques © J-M Jancovici Émissions anthropiques © J-M Jancovici

Nous pouvons comparer les gaz à effet de serre entre-eux en fonction de leur potentiel de réchauffement global (PRG). Il permet de comparer l’influence des différents gaz à effet de serre sur le système climatique. Il se fonde sur leurs propriétés radiatives et leur durée de vie. On donne au dioxyde de carbone un PRG de référence égal à 1. Par exemple, l’hexafluorure de soufre a un potentiel de réchauffement global à 100 ans 22 800 fois supérieur au CO2. 

La vapeur d’eau : avec les nuages, elle est le plus important des GES et celui qui exerce l’effet le plus fort, les activités humaines n’affectent que dans de très faibles mesures sa concentration atmosphérique. Il est donc faux de dire que la vapeur d’eau émise par les bassins de rétention et les centrales thermiques fossiles ou nucléaires augmentent l’effet de serre.

Le dioxyde de carbone (CO2 - 65% des émissions humaines) : c’est le plus important des GES dont la concentration dépend directement des activités humaines. Ce gaz provient naturellement de la respiration du monde vivant, de l’activité volcanique ou encore de la décomposition des plantes et des arbres. Les autres sources importantes comme la combustion des énergies fossiles, les cimenteries et aciéries ou encore la production d’hydrogène grâce au méthane, procédé qui émet de grandes quantités de dioxyde de carbone (CH4 + H2O = CO + 3H2) sont quant à elles directement liées à l’activité humaine. Sa concentration a augmenté de presque 50% en 270 ans. Le dioxyde de carbone de par sa forme (oxyde) est une molécule très stable qui perdure longtemps dans l’atmosphère après émission. Sa dégradation est assurée par les végétaux grâce à la photosynthèse et aux océans qui l'absorbent pour former de l'acide carbonique qui est responsable de leur acidification.

Emissions de CO2 © Statista Emissions de CO2 © Statista

Le méthane (CH4 - 15% des émissions humaines) : il a pour origine naturelle principale la décomposition par des microorganismes sans présence d’oxygène, typiquement dans les marécages et les rizières. Les bovins et ruminants qui disposent d’un système digestif formé sur la fermentation émettent eux aussi du méthane. Plus le cheptel de ruminant est grand, plus les émissions augmentent. La viande bovine représente la moitié des émissions de gaz à effet de serre de l’alimentation d’un Français, qui elle-même représente un quart de ses émissions totales. Il est rejeté pour 75% du fait de l’activité humaine. Le méthane a un potentiel de réchauffement global (PRG) 25 fois plus élevé que le CO2 mais persiste moins de 10 ans dans l’atmosphère. 

Concentration atmosphérique du méthane © The 2° Institute Concentration atmosphérique du méthane © The 2° Institute

L’ozone troposphérique (O3 - 10% des émissions humaine) : à ne pas confondre avec l'ozone de la couche d’ozone, lui est formé dans la basse atmosphère (troposphère), bien plus bas que la couche d’ozone (stratosphère). Aussi appelé bad ozone, il est produit naturellement au-dessus des zones forestières mais sa formation est due en priorité aux activités humaines. Principalement produit par la présence de précurseurs tels que le dioxyde d’azote (NO2) émit par les véhicules, incinérateurs, feux de cheminée et feux de forêts qui sous l’action du rayonnement UV se dégradent et forment l’ozone (NO2 = NO + O / O + O2 = O3). Ce qui crée les fameux « pics d’ozone » en ville quand toutes les conditions sont réunies : circulation intense (NO2 +++), temps ensoleillé (UV +++) et absence de vent. 

L'ozone troposphérique © AFP L'ozone troposphérique © AFP

Le protoxyde d’azote (N2O - 5% des émissions humaines) : il est produit naturellement par certains micro-organismes. Sa principale source d’origine humaine est dans l’agriculture intensive l’utilisation d’engrais azotés (86% des émissions françaises), de plus les engrais de synthèse sont fabriqués avec de l’ammoniac produit industriellement par réaction du dihydrogène avec le diazote, dont la fabrication est elle-même très émettrice de CO2. Le protoxyde d’azote a un potentiel de réchauffement global de 298 fois supérieur au CO2 et reste plus d’une centaine d’années dans l’atmosphère.

Émissions de protoxyde d'azote par secteur © Climate Watch Émissions de protoxyde d'azote par secteur © Climate Watch

Les autres gaz à effet de serre (10% des émissions humaines) : ils sont uniquement produit par les hommes, comme les halocarbures dont les fluorocarbures (CFC, HFC, HCFC,...) qui représente 10% de l’effet de serre d’origine anthropique sont en diminution des suites du protocole de Montréal visant à les supprimer des processus industriels pour ne plus dégrader la couche d’ozone, mais sont remplacés par des gaz voisins qui restent opaques aux infrarouges. Les halocarbures restent jusqu’à 50 000 ans dans l’atmosphère et ont un pouvoir de réchauffement très supérieur au CO2. 

D’où viennent-ils ?

Répartition des émissions GES France 2019 Répartition des émissions GES France 2019

En France les émissions viennent principalement des bâtiments, du chauffage et de l’agriculture. Les voitures émettent en moyenne 250g de CO2 par km, alors que le train, le tramway et le métro en émettent environ 7g de CO2 par km. Ces moyens de transport peuvent être développés, mais dans un monde 0 carbone il faudra aussi privilégier la marche à pied ou le vélo. Pour les bâtiments, le chauffage est le premier poste d’émission. Le chauffage au fioul et au gaz émettent respectivement 324g et 227g CO2/kWh alors que le bois émet seulement 30g de CO2/kWh, les ressources en bois-énergie étant restreintes, il faudra se pencher sur d'autres forme de production comme les pompes à chaleur, qui produisent 3 à 4kWh de chaleur pour 1kWh électrique, la France a le grand avantage d’avoir une électricité bas carbone c'est un moyen de chauffage intéressant. Voilà un poste qui aurait mérité plus de subventions à l’instar des éoliennes et des panneaux solaires qui à ce jour ont coûtées aux contribuables plus de 120 milliards d’euros. L’agriculture quant à elle participe à plus d’un quart des émissions de GES d’un Français. Le cheptel bovidés représentent la moitié des émissions, 1kg de viande de bœuf émet plus de 7x plus de GES qu’un kilo de blanc de poulet (35,8kg eq CO2/kg de viande de bœuf et 4,9kg pour le blanc de poulet). Toujours en France, les engrais sont responsables de plus de 80% des émissions de protoxyde d’azote. 

L’homme responsable ? 

Les enveloppes atmospheriques © Climate Challenge Les enveloppes atmospheriques © Climate Challenge

Plusieurs raisons nous poussent a affirmer que le dérèglement climatique actuel est dû en partie à l’activité humaines. Les principales sont que si le réchauffement que l’on connaît aujourd’hui était dû au changement de l’axe de rotation de la Terre, de sa position par rapport au soleil, ou encore une élévation de l’activité solaire, la température de la stratosphère augmenterait elle aussi et la température augmenterait forcément plus vite à l'équateur qu'aux pôles. La Terre en se réchauffant émet plus de rayons infrarouges, ce rayonnement chauffe la troposphère, et si elle ne connaîtrait pas de surplus de gaz à effet de serre, ils atteignent la stratosphère suit le rythme et les températures à l'équateur augmentent plus vite qu'aux pôles. Mais dans le cas où ce rayonnement est bloqué par les GES au niveau de la stratosphère, les rayons ne l'atteignent pas et sont renvoyés sur Terre. Ce qui a pour conséquence d’augmenter l’écart de température entre les deux enveloppes atmosphériques au fil des années, c’est ce que nous vivons actuellement. Un réchauffement dû à l’activité solaire n’expliquerait pas pourquoi la troposphère voit sa température augmenter alors que celle de la stratosphère baisse depuis quelques décennies et que les températures aux pôles augmentent plus vite qu'a l'équateur. Selon Météo France : « il est extrêmement probable que plus de la moitié de l’augmentation de la température moyenne du globe entre 1951 et 2010 est due à l’augmentation anthropique des gaz à effet de serre. » En conclusion, l'homme est en partie responsable du dérèglement climatique que nous connaissons actuellement.

Le Club est l'espace de libre expression des abonnés de Mediapart. Ses contenus n'engagent pas la rédaction.