L'effet de serre est naturel et permet la vie sur Terre
Sans effet de serre, la température à la surface de la Terre serait de - 18°C.
L'atmosphère est cette couche gazeuse qui entoure la Terre, c'est elle qui est à l'origine de l'effet de serre.
Tout comme un corps dans un sac de couchage, l'atmosphère "conserve" une partie de la chaleur de la Terre. C'est ce qui permet à la surface de la Terre de ne plus être à -18°c mais à +15°C en moyenne.
Voyons étape par étape comment fonctionne l’effet de serre ¹ ² :
Remarque : pour faciliter la compréhension, nous présentons l’effet de serre comme une succession d’étapes. En pratique, toutes ces “étapes” représentent un processus continu et toutes ces étapes se réalisent simultanément.
Étape n°1 : Le soleil rayonne car il est chaud, les rayons lumineux qu'il émet sont donc de l'énergie qui arrive sur Terre.
Etape n°2 : Une partie (30%) de ces rayons lumineux est réfléchie par l’atmosphère ou la surface de la Terre , mais la majeure partie (70%) est absorbée par la Terre ou l’atmosphère qui emmagasinent de l'énergie.
Étape n°3 : Cette énergie fait donc chauffer la Terre, or (et c'est ce qui se passe avec le soleil à une autre échelle), tout corps chaud émet de la lumière. Pour la Terre, ce rayonnement est un rayonnement "infrarouge" et n'est donc pas visible à l'oeil nu.
Étape n°4 : L'atmosphère contient certains gaz (les fameux gaz à effet de serre) qui absorbent ces rayonnements infrarouges et empêchent donc les rayonnements émanants de la Terre de s'échapper en direction de l'espace.
Ces gaz chauffés à leur tour (vous commencez à comprendre ...) vont à nouveau émettre un rayonnement lumineux (toujours infrarouge) dans toutes les directions dont celle de la surface de la Terre.
<div style="background-color:#F99C8E;color:#FFFFFF;border-radius:8px;padding-top:16px;padding-bottom:16px;padding-right: 16px; padding-left:16px;margin-top:16px;margin-left:0px;margin-right:0px";><p> <b>💡 Ainsi, l’effet de serre “retient” de l’énergie à l’intérieur de l’atmosphère (tout comme la chaleur de votre corps est conservée dans votre sac de couchage).</b></br>
Cette différence d’énergie entre ce qui pénètre l’atmosphère et ce qui s’en échappe permet d’avoir une température moyenne de 15°C à la surface de la Terre.</br>
On appelle cette différence d’énergie : <b>le forçage radiatif. </b></br></p></div>
Les différents gaz à effet de serre
Avant d'aller plus loin, il semble important de s'attarder sur ces gaz à effet de serre.
Ces gaz représentent 1% de la composition de l'air (le reste étant du diazote et du dioxygène)³
Les gaz responsables de l'effet de serre (hors vapeur d'eau) sont :
- le dioxyde de carbone (CO2) (74% des émissions de gaz à effet de serre)
- le méthane (CH4) (18%).
Les 8% restants sont répartis entre les halocarbures (gaz industriels), l'ozone et le protoxyde d'azote.
Nous voyons donc que deux gaz sont responsables de 90% de l'effet de serre ⁴: le CO2 et le CH4. Alors pour la suite du cours nous parlerons principalement de ces deux gaz.
<div style="background-color:#F99C8E;color:#FFFFFF;border-radius:8px;padding-top:16px;padding-bottom:16px;padding-right: 16px; padding-left:16px;margin-top:16px;margin-left:0px;margin-right:0px";><p> <b>💧 Pourquoi est-il écrit : "hors vapeurs d'eau" ?</b></br>
Très bonne question ! </br>
En fait, la vapeur d'eau est elle-même un gaz à effet de serre puissant. Sauf qu'en général, nous n'en parlons pas pour plusieurs raisons. </br>
Premièrement, les émissions de vapeur d'eau d’origine humaine ne perturbent pas le cycle classique de l'eau (elles sont infimes par rapport à la quantité de vapeur d’eau liée aux évaporations naturelles).⁵ </br>
Deuxièmement, la vapeur d'eau ne s'accumule pas dans l'atmosphère de la même façon que le CO2 ou CH4. Au bout d'un certain temps la vapeur d’eau se condense, il pleut et l’eau “est extraite” de l’atmosphère.⁶ </br>
C’est donc pour ces raisons que la vapeur d’eau n’est parfois pas prise en compte lors des analyses sur l’effet de serre.</br></p></div>
Effet de serre additionnel et Réchauffement climatique
Dans la partie 1, nous avons vu que l'effet de serre était un phénomène parfaitement naturel et même plutôt positif ! C'est grâce à lui que la Terre n'est pas un simple caillou froid dans l'espace mais une planète vivable !
<div style="background-color:#F99C8E;color:#FFFFFF;border-radius:8px;padding-top:16px;padding-bottom:16px;padding-right: 16px; padding-left:16px;margin-top:16px;margin-left:0px;margin-right:0px";><p> <b>❓ Mais si l'effet de serre est naturel, d'où vient le réchauffement climatique ?</b></br>
À nouveau, très bonne question ! </br>
Le réchauffement climatique provient de ce qu'on appelle : <b> "l'effet de serre additionnel". </b></br>
Le quoi ? </br>
L'effet de serre additionnel, c'est l'effet de serre "supplémentaire" provoqué par une augmentation des gaz à effet de serre d’origine humaine. (Nous verrons ça dans la prochaine leçon). </br>
C'est comme si on ajoute une nouvelle couverture sur notre sac de couchage, plus de chaleur va être prise au piège, donc la température va augmenter. </br></p></div>
Ce sont donc les gaz à effet de serre supplémentaires qui s'accumulent et provoquent l'effet de serre additionnel responsable du réchauffement climatique.
Sur ce graphique on voit bien chaque année que les émissions de CO2 s'accumulent dans l'atmosphère et augmentent la concentration en CO2 dans l'atmosphère. (en ppm = partie par millions).
<div style="background-color:#F99C8E;color:#FFFFFF;border-radius:8px;padding-top:16px;padding-bottom:16px;padding-right: 16px; padding-left:16px;margin-top:16px;margin-left:0px;margin-right:0px";><p> 🌡️ Le graphique ci-dessus permet de bien visualiser <b>les différents “sacs de couchages” additionnels </b> que l’on ajoute chaque année (sous la forme d’une augmentation de la concentration de CO2 dans l’atmosphère)</p></div>
On peut remarquer que la concentration de CO2 varie naturellement au cours d’une année. Ces variations représentent le cycle du carbone, dont nous ne parlerons pas en détail dans cette leçon. Ce qu’il faut retenir c’est que la concentration de CO2 dans l’atmosphère augmente année après année.
Sur cette courbe, on peut de manière très précise remarquer la corrélation entre la concentration en CO2 dans l'atmosphère et l'augmentation moyenne de la température.
Une phrase qu'on entend souvent et qui pourrait être un bon moyen de résumer cette leçon : "Chaque tonne de CO2 émise, équivaut à des degrés en plus".
