Écologie : qu'est-ce que l'effet de serre ?

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Écologie : qu'est-ce que l'effet de serre ? / iStock.com - SeppFriedhuber
Écologie : qu'est-ce que l'effet de serre ? / iStock.com - SeppFriedhuber
Plus que jamais, le réchauffement climatique, ses causes et effets dévastateurs sont au cœur des préoccupations environnementales mondiales. Depuis plusieurs décennies, les climatologues pointent du doigt l’effet de serre, et notamment ces agents gazeux, qui, en trop forte concentration, augmentent irrémédiablement la température de notre planète. Qu’est-ce que l’effet de serre ? Quels sont les gaz responsables de son accroissement ? Quelles sont les conséquences du réchauffement climatique et les solutions envisageables ? Décryptage.


Un phénomène naturel indispensable

L’« effet de serre » désigne un phénomène thermique d’échauffement de la surface terrestre et des couches basses de l'atmosphère. Ce réchauffement est dû à la capacité d’absorption et au renvoi de certains gaz de l’atmosphère d’une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre. L’atmosphère terrestre renvoie environ 30 % du rayonnement solaire vers l’espace à travers l’air, les nuages blancs et la surface claire de la Terre. Les rayons qui n’ont pas été réfléchis vers l’espace sont absorbés par l’atmosphère et par la surface terrestre (51 % des rayons).  La moitié du rayonnement est donc absorbée par le sol. Il lui apporte la chaleur qu’elle renvoie vers l’atmosphère.

Le transfert de chaleur entre la surface du sol et l’atmosphère s’effectue en partie par convection et par rayonnements infrarouges lointains. L’effet de serre est rendu possible par l’action de gaz à effets de serre sur ces rayonnements, qui, en absorbant les rayons, contribuent à réchauffer l’atmosphère.

L’effet de serre permet de garder la terre à une température ambiante propice au développement de la vie. Sans l’action de ce phénomène naturel, la température moyenne à la surface de la Terre serait de -18°C.

Une expression populaire

L’expression vulgarisée d’« effet de serre » est apparue pour la première fois dans les années 1980, suite à la divulgation de recherches climatologiques pointant l’augmentation alarmante de la température terrestre moyenne. Depuis lors, les recherches scientifiques mettent en cause l’augmentation de la concentration des gaz à effet de serre, qui résulte fatalement de l’accroissement de leurs émissions dues à l’activité humaine.

Les gaz à effet de serre

Les gaz à effet de serre (également référencés sous l’acronyme « GES ») sont donc directement responsables du phénomène. La grande majorité des gaz à effet de serre sont naturels. Parmi les principaux, on recense 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). Selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), la vapeur d’eau représenterait environ 60 % de l’effet de serre, le dioxyde de carbone 26 %, l’ozone 8 %, le méthane et l’oxyde nitreux 6 %. A ces GES viennent s’ajouter d’autres gaz, qui résultent eux directement de notre activité industrielle.

L’impact des activités humaines

L’effet de serre a connu sa première augmentation notable au moment de la révolution industrielle, à la moitié du XIXème siècle. Depuis, proportionnellement à l’activité industrielle, le phénomène n’a cessé de s’amplifier. L’utilisation très importante de combustibles fossiles comme le charbon, le pétrole ou le gaz naturel (méthane) a pour effet d’augmenter la quantité de CO2 rejetée dans l’atmosphère. La concentration atmosphérique de CO2 serait ainsi passée de 120 ppm au début du XIXème siècle à une valeur oscillant entre 280 ppm et 400 ppm aujourd’hui. Le secteur d’activité qui génère le plus de gaz à effet de serre est l’énergie. En contrepartie, l’une des activités humaines les plus dommageables pour la planète est la déforestation, qui serait responsable à elle-seule de près de 20 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Les arbres absorbent une quantité importante de carbone dans leur structure (feuillage, branches, tronc, racines et sol). Ils agissent ainsi comme des « pièges » naturels de CO2, en lui barrant la route vers l’atmosphère. Conséquence directe de la déforestation : le dioxyde de carbone, habituellement absorbé par les végétaux, est directement rediffusé dans l’air.

Un bilan alarmant

En 2017, dans son douzième bilan annuel coécrit par des scientifiques du monde entier, le Global Carbon Project estimait que les émissions de CO2 directement liées à la combustion d'énergies fossiles et à l’industrie augmenteraient de 2 % par rapport à l’année 2016. Fin 2017, la production mondiale de CO2 estimée à la clôture de l’année atteignait les 41 milliards de tonnes.

Les conséquences du réchauffement climatique

Les conséquences éventuelles et observables du réchauffement climatique sont nombreuses, par effet de réaction en chaine. Certaines relèvent encore de la projection théorique, d’autres sont déjà bien perceptibles. L’augmentation de la température mondiale affecte toutes les régions du monde, en partant des régions polaires. La fonte des glaces a pour effet de permettre l’ouverture de nouvelles voies maritimes, et donc l’accès et l’exploitation de nouvelles ressources minières et énergétiques. Ce phénomène entraine également l’augmentation du niveau de l’eau, et donc l’élévation du niveau des océans. Cette montée des eaux impacte la géographie côtière et inonde les zones de très faible altitude. Ces cinquante dernières années, le niveau de la mer a augmenté de près de 10 centimètres. La NASA estime que le niveau de la mer devrait monter d'un mètre, d’ici 100 à 200 ans, ce qui, selon le CNRS, devrait voir disparaître entre 10 000 et 20 000 îles. Victimes directes du réchauffement climatique, les espèces animales polaires migrent ou disparaissent tout simplement de la surface de la Terre. Parmi d’autres conséquences obervables du réchauffement climatique, on note l’augmentation de catastrophes météorologiques (vagues de chaleur, tempêtes, inondations), et leur lot non exhaustif de désastres (infertilité des sols, migration ou extinction des espèces, migration humaine, etc.).

La solution : un contrôle accru de l’émission des gaz à effet de serre

S’il est utopique de penser pouvoir revenir en arrière, il reste possible de freiner le réchauffement climatique en réduisant sensiblement l’émission mondiale de gaz à effet de serre. Réunie à l’occasion de la COP21 à Paris en novembre 2015, la communauté internationale est arrivée à un accord engageant 195 pays à réduire leur propre émission de gaz à effet de serre. L’ambition de cet accord est de permettre de stabiliser le réchauffement climatique dû aux activités humaines en-dessous de la barre des 2 degrés Celsius d’ici l’année 2100. La réduction des gaz à effet de serre à l’échelle mondiale nécessite la participation active de tous les pays industrialisés. En 2017, soit deux ans après la signature de l’Accord de Paris sur le climat, l’augmentation de l’émission de gaz à effet de serre était en grande partie due à la croissance économique de la Chine, premier pays pollueur au monde.

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