Effet de serre

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L'effet de serre est un processus naturel de réchauffement du climat qui intervient dans le bilan radiatif de la Terre. Il est dû aux gaz à effet de serre (GES) contenus dans l'atmosphère, à savoir principalement la vapeur d'eau (qui contribue le plus à l'effet de serre), le dioxyde de carbone CO2 et le méthane CH4.


Le mécanisme de l'effet de serre

Lorsque les rayons solaires atteignent l'atmosphère terrestre, une partie (environ 30 %) est directement réfléchie, par l'air, les nuages et la surface de la Terre (en particulier les océans et les régions glacés comme l'Arctique et l'Antartique). Les rayons incidents qui n'ont pas été réfléchis vers l'espace sont absorbés dans l'atmophère par les gaz à effet de serre (20 %) et à la surface terrestre (50 %).

Cette partie du rayonnement absorbé par la Terre lui apporte de la chaleur, qu'elle restitue à son tour en direction de l'atmosphère sous forme de rayons infrarouges (c'est le rayonnement du corps noir). Ce rayonnement est alors absorbé en partie par les gaz à effet de serre, en plus de l'énergie reçu directement du Soleil. Puis dans un troisième temps, cette chaleur est réémise dans toutes les directions, notamment vers la Terre.

C'est ce rayonnement qui retourne vers la Terre qui crée l'effet de serre, il est à l'origine d'un apport supplémentaire de chaleur à la surface terrestre. Sans ce phénomène, la température moyenne sur Terre chuterait à -18°C.

L'effet de serre doit son nom à l'analogie avec une serre destinée à abriter des plantes et dont les parois vitrées absorbent le rayonnement infrarouge, de la même façon que les gaz à effet de serre.

Les gaz à effet de serre

Les gaz à effet de serre sont des composants gazeux de l'atmosphère qui contribuent à l'effet de serre. Les principaux gaz à effet de serre sont la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), l'oxyde nitreux (ou protoxyde d'azote, de formule N2O) et l'ozone (O3). Les gaz à effet de serre industriels incluent les halocarbones lourds (fluorocarbones chlorés incluant les CFC, les molécules de HCFC-22 comme le fréon et le perfluorométhane) et l'hexafluorure de soufre (SF6).

contributions approximatives à l'effet de serre des principaux gaz :
vapeur d'eau : 55%
dioxyde de carbone : 39%
ozone : 2%
méthane : 2%
oxyde nitreux : 2%

article détaillé : gaz à effet de serre

L'activité humaine

La plupart des gaz à effet de serre sont d'origine naturelle. Mais certains d'entre eux sont uniquement d'origine anthropique, ou bien voient leur concentration dans l'atmosphère augmenter en raison de l'activité humaine. C'est le cas en particulier de l'ozone O3, du CO2 et du méthane.

L'ozone est fourni en grande quantité par l'activité industrielle humaine, alors que les CFC encore largement utilisés détruisent eux, l'ozone, ce qui fait que l'on peut constater un double phénomène :

  • une accumulation d'ozone dans la troposphère au-dessus des régions industrielles,
  • une destruction de l'ozone dans la stratosphère au-dessus des pôles.

La combustion des carbones fossiles comme le charbon, la lignite, le pétrole ou le gaz naturel (méthane) rejette du CO2 en grande quantité dans l'atmosphère. Si bien que seule la moitié est recyclée par la nature, et que l'autre moitié reste en suspension dans l'atmosphère et aggrave l'effet de serre. Ce qui fait dire que la production d'électricité à partir de combustibles nucléaires est une production « propre » car non génératrice de GES.

Les activités humaines dégagent donc une abondance de GES : les scientifiques qui étudient le climat pensent que l'augmentation des teneurs en gaz d'origine anthropique est à l'origine d'un réchauffement global. Ces gaz à effet de serre fonctionnent donc comme une couverture qui maintient une température chaude à la surface de notre Terre et l'empêchent ainsi de se refroidir.

Conséquences pour l'environnement

Cela ne veut pas dire que l'effet de serre est, par essence, nocif aux écosystèmes : en effet, sans celui-ci, la température terrestre avoisinerait les -15 °C. Cependant un excès de GES pourrait s'avérer nocif.

L'augmentation de la température provoquerait d'abord une augmentation mécanique du volume d'eau de mer par dilatation et par la fonte des glaciers, qui engloutiraient une partie des terres (les îles coralliennes, comme les îles Maldives sont les premières menacées), mettrait en danger de nombreuses espèces et pourrait être à l'origine de la disparition du premier « poumon » de la Terre : le phytoplancton (produisant 80 % de l'oxygène terrestre et absorbant une part non négligeable de dioxyde de carbone). D'autres conséquences comme l'augmentation de la pluviométrie ou la modification des courants marins pourraient être désastreuses. D'autres conséquences plus ou moins difficiles à prévoir risquent de provoquer un véritable changement climatique.

Les scientifiques prévoient une augmentation de 1,5 °C à 6 °C pour le siècle à venir en supposant que l'augmentation des rejets de GES continue au rythme actuel. Un arrêt total des rejets de carbone n'empêcherait cependant pas la température moyenne de la planète de continuer à augmenter pendant plusieurs dizaines voire centaines d'années. En effet, les GES ne disparaissent de l'atmosphère que très lentement.

Il est cependant à souligner que certains spécialistes, tout en reconnaissant les changements induits par la montée des eaux et le besoin de prendre des mesures, nient le catastrophisme actuel. Par exemple dans le cas des Maldives, qui sont des îles coralliennes, ils soulignent que les coraux sont tout à fait capables de rehausser les îles plus rapidement que la montée des eaux et que les Maldives ne disparaîtront pas. Des espèces vont certes régresser ou disparaître, mais d'autres vont pouvoir apparaître et se développer, grâce à une sélection naturelle et une meilleure adaptation. L'histoire de la Terre montre qu'il y a déjà eu dans le passé des périodes où il a fait bien plus chaud et d'autres périodes où il a fait bien plus froid, et qu'à chaque fois la nature a trouvé les réponses appropriées, même si elles sont terribles. D'autres répondent à ces mêmes arguments que cela s'était étendu sur des millénaires, alors que là ça se produirait sur un siècle ou deux, ce qui pourrait être trop rapide pour que la nature puisse s'adapter.

Voir aussi

Gaz à effet de serre

Webographie

Bibliographie

Liens externes