Comment les gaz à effet de serre affectent-ils l’atmosphère de la Terre?

Savais-tu que la Terre est en fait enveloppée dans une couverture? On appelle cette dernière l’atmosphère. Par rapport à la taille de la planète, cette couverture est extrêmement mince. Si la Terre était de la taille d’une pomme, l’atmosphère aurait l’épaisseur de sa pelure.

Quoique mince, l’atmosphère parvient très bien à maintenir la chaleur de la planète. Sans elle, la température moyenne sur la Terre serait inférieure au point de congélation; plus précisément de l’ordre de -18 °C, au lieu de la température moyenne actuelle de 15 °C. Comme tu peux l’imaginer, peu de choses qui vivent confortablement à cette température pourraient survivre à -18 °C.

Le réchauffement planétaire se produit sous l’effet des gaz à effet de serre (GES) présents dans l’atmosphère, lesquels retiennent la chaleur. En frappant la Terre, les rayons du Soleil réchauffent sa surface. La chaleur augmente et rayonne en s’éloignant de la surface.

Quels sont les principaux gaz à effet de serre?

Le protocole de Kyoto, accord international des Nations Unies sur le changement climatique, s’attaque aux émissions de six gaz à effet de serre :

• le dioxyde de carbone (CO₂)
• le méthane (CH₄)
• l’oxyde nitreux (N₂O)
• les hydrurofluorucarbones (HFC)
• les hydrocarbures perfluorés (PFC)
• l’hexafluorure de soufre (SF₆).

La vapeur d’eau, même si elle ne figure pas sur la liste des Nations Unies, est techniquement aussi un gaz à effet de serre.

Ces gaz ne retiennent pas tous la chaleur dans la même mesure. Par exemple, le méthane présente une capacité de rétention thermique 25 fois plus élevée que celle du dioxyde de carbone. C’est ce que nous appelons son potentiel de réchauffement planétaire (PRP). Une seule tonne de CH₄ retient autant de chaleur que 25 tonnes de CO₂. On dit que ces quantités s’équivalent. Pour faciliter la comparaison entre les gaz, nous les convertissons tous en équivalents CO₂ (CO₂e).

Dioxyde de carbone

Le brûlage des combustibles fossiles est la principale source de CO₂. La combustion de l’essence ou du diesel dans les véhicules, le charbon ou le gaz naturel dans les centrales électriques, et les divers procédés industriels sont des exemples courants d’activités humaines qui émettent du CO₂. Les plantes éliminent, ou absorbent, le CO₂ présent dans l’atmosphère lors de la photosynthèse.

Méthane

La production et le transport du gaz naturel, du pétrole et du charbon constituent l’une des principales sources de méthane. Le processus digestif du bétail et le fumier en rejettent également. Tout comme les déchets en décomposition dans les sites d’enfouissement.

Oxyde nitreux

La combustion du carburant dans les véhicules est la principale source de N₂O. Les activités agricoles contribuent aussi aux émissions d’oxyde nitreux dans l’atmosphère, notamment par l’ajout dans le sol d’engrais synthétiques renfermant de l’azote.

HFC, PFC, SF6

La concentration de ces gaz à effet de serre n’est pas très élevée dans l’atmosphère, mais leur PRP très élevé fait en sorte qu’ils ont un effet de réchauffement important. Ces trois types de gaz sont synthétiques, c’est-à-dire qu’ils ne sont pas présents à l’état naturel dans l’environnement. Ces gaz sont émis par divers procédés industriels, notamment le transport d’électricité et les appareils de climatisation.

Les GES empêchent une partie de la chaleur (rayonnement infrarouge) de s’échapper dans l’espace. C’est ce qu’on appelle l’effet de serre. Aujourd’hui, les activités humaines émettent beaucoup trop de GES dans l’atmosphère. Conséquemment, la couverture devient, en quelque sorte, plus épaisse. Cela réchauffe la planète et rend les conditions météo plus extrêmes. L’effet des activités humaines sur l’atmosphère s’appelle l’effet de serre anthropique. Avant la révolution industrielle, la concentration de dioxyde de carbone (CO₂) dans l’atmosphère était de 280 parties par million en volume (ppmv). Elle atteint maintenant 405 ppmv, soit la concentration la plus élevée depuis plus de 800 000 ans, et continue d’augmenter.

Les scientifiques pensent que cette concentration excessive de GES est la cause des changements climatiques. En 2005, la température de la Terre était d’environ 0,75 degré plus chaude qu’en 1906. La différence peut sembler minime, mais les scientifiques s’entendent pour dire que nous ne devons pas dépasser de plus de 2 °C la température moyenne mondiale, sinon les changements climatiques pourraient avoir des conséquences désastreuses.

Certains de ces impacts catastrophiques comprennent :

• une perte de la glace de mer
• une élévation du niveau de la mer
• des vagues de chaleur plus intenses et plus longues
• des phénomènes météorologiques extrêmes plus fréquents, comme les ouragans et les tornades

Chacun de ces impacts a aussi des effets d’entraînement. Par exemple, si l’on observe une augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes, le nombre de décès et de blessures causés par ceux-ci peut également augmenter. La hausse des températures peut entraîner davantage de journées très chaudes. Ceci peut augmenter le risque de déshydratation et de maladies liées à la chaleur.

De plus, si les tendances climatiques changent, la répartition des insectes pourrait également changer. Ce serait un problème pour plusieurs raisons, notamment le fait que les insectes peuvent être porteurs de maladies mortelles.