Gaz à effet de serre : une hausse accélérée des émissions anthropiques
Un gaz à effet de serre (GES) est une substance gazeuse qui emprisonne les rayons du soleil sous forme de rayonnement infrarouge. Une partie du rayonnement solaire traverse l’atmosphère et atteint le sol, qui en retour émet un rayonnement thermique. Celui-ci est absorbé par les GES, ce qui a pour effet de réchauffer l’atmosphère terrestre : c’est l’effet de serre.
Plus d’une quarantaine de gaz à effet de serre ont été recensés par le GIEC et les principaux gaz naturellement présents dans l’atmosphère sont :
- la vapeur d’eau (H2O),
- le dioxyde de carbone (CO2),
- le méthane (CH4),
- le protoxyde d’azote (N2O),
- l’ozone troposphérique (O3).
Certains GES ne sont pas présents naturellement dans l’atmosphère et mais sont uniquement dûs aux activités humaines, les halocarbures :
- les hydrofluorocarbures (HFC),
- les hydrocarbures perfluorés (PFC),
- l’hexafluorure de soufre (SF6).
Les principaux gaz à effet de serre d’origine anthropique
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L’effet de serre anthropique, dit aussi additionnel, provient des activités humaines qui entraînent l’augmentation de la concentration des gaz à effet de serre naturellement présents dans l’atmosphère. Ces gazs additionnels émis par l’homme sont directement liés au changement climatique.
Selon l’Organisation mondiale de météorologie (OMM), la hausse des concentrations de GES dans l’atmosphère entraînent l’augmentation du forçage radiatif. Le forçage radiatif se définit comme l’écart entre le rayonnement solaire reçu par une planète et le rayonnement infrarouge qu’elle émet en retour. Si le forçage radiatif est positif, la planète se réchauffe, mais s’il est négatif, elle se refroidit.
Depuis l’époque industrielle et jusqu’en 2018, l’OMM estime que le dioxyde de carbone a participé à 66% à l’augmentation du forçage radiatif. C’est le principal GES émis par l’homme et les autres sont d’ailleurs exprimés en tonne équivalent CO2. Sa durée de vie dans l’atmosphère est d’environ 100 ans. Les émissions de CO2 anthropiques proviennent de :
- la combustion des énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz),
- certaines industries (par exemple pour la production de ciment),
- la déforestation, notamment en zone tropicale.
Le méthane représente 17% de l’accroissement du forçage radiatif. À quantité égale, le méthane a un potentiel de réchauffement (PRG) 23 fois supérieur à celui du CO2. Cependant, il n’y a pas autant d’émissions de méthane que d’émissions de dioxyde de carbone, et sa durée de vie est de 10 ans seulement. Le méthane d’origine humaine provient de :
- l’agriculture (riziculture, élevage des ruminants),
- la gestion des déchets (combustion de matière organique, notamment des brûlis en zone tropicale, décharges d’ordures ménagères),
- exploitations pétrolières et gazières, à cause des fuites de gaz (principal constituant du gaz naturel), et mines de charbon (principal constituant du grisou).
Le protoxyde d’azote participe à hauteur de 6% à la hausse du forçage radiatif. Son PRG est près de 300 fois supérieur à celui du CO2. Les sources humaines du N2O sont :
- l’agriculture (épandage du lisier et engrais azotés),
- la pollution routière,
- certains procédés industriels.
Les halocarbures constituent 11% de l’augmentation du forçage radiatif et représentent un réel danger. Ils ont un PRG 1 300 à 24 000 fois supérieur à celui du CO2 et une très longue durée de vie. Les halocarbures les plus connus sont les chlorofluorocarbures, ou CFC, progressivement interdits à partir du Protocole de Montréal en 1987. Les gaz voisins qui les remplacent aujourd’hui sont issus de l’industrie notamment utilisés dans :
- les systèmes de réfrigération et de ventilation,
- les bombes aérosols,
- certains procédés industriel.
Réduire les émissions anthropiques de GES
Depuis les années 1990, la réduction des émissions de GES est devenue un enjeu politique et environnemental à l’échelle mondiale. Plusieurs accords internationaux ont ainsi été signés :
- Protocole de Kyoto (1997) : à l’horizon 2010, objectif de réduction d’au moins 5% des émissions de GES par rapport au niveau de 1990,
- COP 21 (2015) : objectif de réduction des GES afin de limiter le changement climatique entre 1,5° à 2°C d’ici à 2100.
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