La notion d’effet de serre (et disons le tout net, cela n’a rien de honteux) n’est pas encore évidente pour tout le monde (cf mon post précédent). Un petit rappel s’impose.

Qu’est-ce que l’effet de serre ?

La croûte terrestre absorbe une grande partie du rayonnement solaire. Le sol renvoie alors une partie de cette chaleur dans l’atmosphère sous forme d’un rayonnement très calorique et invisible situé dans la gamme des infrarouges (on appelle ce phénomène physique le rayonnement du corps noir). Il s’agit d’un rayonnement similaire à celui que vous ressentez lorsque vous approchez vos mains d’un radiateur.

Ce rayonnement a la particularité d’être absorbé par certains gaz comme le dioxyde de carbone ou la vapeur d’eau. Les molécules de CO₂ et de H₂O réémettent alors un nouveau rayonnement infrarouge dans toutes les directions. Une partie de ce rayonnement retourne vers le sol terrestre, ce qui contribue encore une fois à son réchauffement. Le graphique ci-dessous permet de quantifier de manière raisonnable le phénomène.

(Pour aller plus loin : on note que la chaleur réémise par la Terre sous forme de rayonnement infrarouge -flèche marron- est plus importante que celle reçue du soleil -en jaune- : c’est l’effet de serre qui explique cette différence puisque le sol reçoit à la fois le rayonnement solaire et le rayonnement infrarouge provenant des gaz à effet de serre. La boucle est bouclée ! Un tel schéma est appelé schéma d’équilibre radiatif en thermodynamique.).

L’effet de serre est-il un problème ?

Bien au contraire ! Sans effet de serre, la température moyenne à la surface du globe ne dépasserait pas les – 18°C. A comparer avec la moyenne actuelle estimée aux alentours de + 14°C.

Le problème n’est donc pas l’effet de serre en lui-même mais l’augmentation des quantités de gaz à effet de serre présents dans l’atmosphère qui amplifie le phénomène naturel et explique le réchauffement supplémentaire observé.

Pourquoi parle-t-on toujours du dioxyde de carbone ?

Le CO₂ est bien loin d’être le seul gaz à effet de serre. La vapeur d’eau, le méthane (celui qui est utilisé dans votre cuisinière à gaz), le protoxyde d’azote (ce fameux gaz hilarant qui est aussi, et c’est moins drôle, produit par la fermentation du fumier ou du lisier) ou encore l’ozone (le même que celui de la couche, nous y reviendrons la semaine prochaine) sont d’autres gaz à effet de serre naturels présents en grande quantité dans l’atmosphère. D’autres gaz purement artificiels comme les gaz fluorés (que l’on retrouve dans la plupart des aérosols) participent également à l’augmentation de l’effet de serre.

Tous ces gaz n’ont pas la même capacité d’absorption du rayonnement infrarouge et n’ont pas la même durée de vie.

Pour faciliter les comparaisons (et accessoirement la communication…), on a préféré utiliser une unité aisément manipulable. La notion de « tonne équivalent CO₂ » a donc été créée.

Une tonne de méthane dans l’atmosphère a par exemple le même effet sur le réchauffement climatique que 23 tonnes de CO₂. Un raccourci courant dans les médias conduit donc à dire d’une entreprise qui émet une tonne de méthane et une tonne de dioxyde de carbone qu’elle émet 24 tonnes de CO₂. D’où l’omniprésence du terme dioxyde de carbone dans les médias.

Attention : on parle parfois de tonne équivalent carbone. Le carbone représente 0,2727 fois le poids d’une molécule de dioxyde de carbone. Une tonne équivalent CO₂ correspond donc à 0,2727 tonne équivalent carbone. Mieux vaut rester vigilant quand on lit la presse, les confusions ne sont pas rares.

Pourquoi avoir choisi le dioxyde de carbone comme référence ?

Le principal gaz à effet de serre est la vapeur d’eau : elle est responsable des trois quarts de l’effet de serre (contre un « petit » quart pour le dioxyde de carbone). Pourquoi ne pas l’avoir alors choisie comme référence ? Tout simplement parce qu’elle ne joue aucun rôle dans le réchauffement lié à l’activité humaine. Choisir la vapeur d’eau comme référent aurait pu conduire à une certaine confusion. La vapeur d’eau produite par l’industrie (pour la production d’électricité dans les réacteurs nucléaires par exemple…) ne renforce pas l’effet de serre. L’eau vaporisée se condense rapidement dans les nuages, puis tombe sous forme de pluie reprenant ainsi sa place dans son cycle naturel. Le bref moment où elle quitte ce cycle n’a pas d’incidence significative sur l’augmentation de l’effet de serre.

Le gaz libéré par des activités humaines qui contribue le plus au réchauffement climatique est bien le dioxyde de carbone. Il est produit par la combustion du bois, du charbon, du pétrole et du gaz. Si on estime dans certaines situations que le dioxyde émis par la combustion du bois est compensé par le dioxyde piégé par les végétaux au cours de leur développement, les réserves de charbon, de pétrole et de gaz ont, elles, mis des millions d’années à se constituer. Les brûler en quelques décennies bouleverse donc le cycle naturel du dioxyde de carbone (émis par les volcans, la respiration des êtres vivants et les incendies de forêts non-criminels, puis piégé par les océans et les végétaux). Il est donc le gaz le plus représentatif de l’impact de l’homme sur son environnement. C’est la raison pour laquelle on en a fait l’emblème du réchauffement climatique.

La semaine prochaine vous saurez tout, tout, tout, vous saurez tout sur la couche d’ozone.