Panorama rapide des principaux GES

[Alain Coustou]

Un petit aide-mémoire, juste pour rappeler certaines données de base. Notamment à certains qui tendent à confondre discussion constructive avec polémique agressive.

Les principaux gaz aux quels on attribue une responsabilité dans le forçage de l'effet de serre sont :

1) Le gaz carbonique ou dioxyde de carbone (CO2), actuellement responsable d’environ 69 % du « forçage » de l’effet de serre, dont 59 % pour l’utilisation des combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel…) et 10 % pour les effets de la déforestation. La teneur atmosphérique de ce gaz est actuellement égale à 0,038 % ou 380 ppmv (parties par million en volume). Le cycle du carbone recycle en principe le gaz carbonique en une centaine d’années environ, mais les « puits de carbone » - océans et végétation – tendent à perdre de leur efficacité et cette durée s’allonge dangereusement, ne permettant tout au plus que la neutralisation de la moitié des excédents de CO2. Il existe heureusement un certain effet de saturation de l'effet de serre imputable au CO2, finalement assez modeste: s'il était seul en cause, le réchauffement climatique ne devrait pas dépasser 3 à 4°C au cours de ce siècle. Mais voila, le CO2 n'est pas seul en cause.

2) Le méthane (CH4), responsable de 18 % du réchauffement déjà constaté et 23 fois plus « efficace » à masse égale que le CO2. (1,75 ppmv) à l'échelle du siècle. Son PRG (pouvoir de réchauffement global) est estimé à 62 à l'échelle d'une vingtaine d'année et encore 7 à l'échelle de 500 ans. La durée de vie du méthane dans l’atmosphère avant son élimination par oxydation varie en fonction de divers paramètres. Il est généralement admis qu'elle est en moyenne de l’ordre d’une douzaine d’années dans les conditions atmosphériques actuelles. Elle peut cependant s’étendre beaucoup plus longtemps pour une partie des molécules concernées et le CH4, gaz très réactif, finit par s'oxyder en donnant essentiellement du CO, du CO2 et de la vapeur d'eau.

Or, depuis l'été 2005, aux émissions de méthane anthropique, ont commencé à s'ajouter massivements les rejets de CH4 en provenance du permafrost des toundras...

2) Les gaz fluorés (halocarbures et SF6) utilisés en substitution des CFC dans les systèmes de réfrigération et diverses applications industrielles : HFC, PFC, SF6. A masse égale, les plus utilisés de ces gaz sont de 1300 à 23 900 fois plus « efficaces » que le CO2 pour l’effet de serre à l’échelle d’un siècle. Les différentes variétés de HFC ont une dangerosité allant de 140 (le HFC-152a) à 11 700 fois celle du CO2 (le HFC-23). L’halocarbure actuellement le plus utilisé dans les systèmes de réfrigération (le HFC-134a) atteint l’indice 1300. Les PFC, employés dans l’électrolyse de l’aluminium et l’industrie électronique, ont une « efficacité » variant de 5100 à 9200. Le SF6, utilisé en métallurgie, équipements électriques et électroniques, est le plus « nocif » avec une « efficacité » égale à 23 900 fois celle du CO2. En dépit de la très faible concentration atmosphérique de ces gaz fluorés et des efforts destinés à en réduire la diffusion, leur participation à l’effet de serre « renforcé » est de l’ordre de 8 % et ils constituent donc un danger potentiel. Leur durée moyenne de présence dans l’atmosphère est par ailleurs souvent supérieure à celle de la plupart des autres gaz à effet de serre, pouvant même dépasser 50 000 ans dans le cas du CF4, un gaz utilisé dans le cadre de la production d’aluminium. Elle est encore de 13,8 ans pour le plus utilisé d’entre eux (le HFC-134a).

3) La vapeur d’eau atmosphérique, en quantité très variable dans l’atmosphère. Elle représente actuellement en moyenne 3 à 4 % du volume de l’atmosphère terrestre et son bilan doit tenir compte de la réflexion des rayons solaires sur les nuages. En moyenne, la vapeur d'eau constitue le principal GES "normal" (on lui impute de 60 à 66 % de cet effet de serre bénéfique, sans lequel la Terre ne serait qu'une mortelle "boule de neige") et sa présence tend à amortir les vatiations diurnes/nocturnes de température. Sa proportion dans l'atmosphère peut s'accroître avec la température (maxi 5 g/m3 à 0°C, 10 g/m3 à 10°, 30 g à 25°, 60 g à 40° et ... 420 g pour 80° ! Son bilan doit aussi tenir compte de l'albèdo et des effets de l'évaporation (refroidissement) ou de la condensation (gain de calories)

4) L’oxyde nitreux, appelé également protoxyde d’azote ou hémioxyde d’azote (N2O), provenant de la circulation automobile, de certaines industries et surtout de l’épandage d’engrais azotés par l’agriculture intensive. A masse initiale égale, ce gaz est 275 fois plus nocif que le CO2 pour l’effet de serre à l’échelle du siècle. Avec 0,31 ppmv, il est responsable d'à peu près 5 % du réchauffement climatique et son temps de séjour atmosphérique est en moyenne d’environ 114 ans.

5) L’ozone troposphèrique (O3), dû principalement à la circulation automobile.

Celle-ci est en effet la principale responsable de l’émission d’oxydes d’azote ou NOx qui sont les précurseurs de ce gaz à effet de serre aux effets nocifs pour la santé et pour la végétation. La concentration de l'ozone augmente souvent dangereusement dans la basse atmosphère, notamment en zone urbaine, depuis l’interdiction des CFC.

La responsabilité des GES dans la tendance au réchauffement.

Les experts du GIEC ont estimé à 0,6°C en moyenne la hausse des températures sur la Terre au cours du vingtième siècle. Il s’agit d’une hausse somme toute modérée, mais le problème est qu’elle tend à s’accélèrer depuis quelques années.

D’après l’OMM, la progression annuelle de la température au cours des années 1976-2000 a été trois fois plus rapide que pendant les 75 premières années du vingtième siècle. Et - sans vouloir entrer dans les détails - l’on sait déjà que les cinq années 2000-2004 ont été en moyenne les plus chaudes jamais enregistrées et que la température moyenne de l'hémisphère nord a battu son record aucours du trimestre juin-juillet-août 2005.

La tendance d’évolution climatique est donc sans le moindre doute à la hausse des températures et tous les experts sérieux en attribuent l’accélération actuelle au développement des émissions anthropiques de gaz à effet de serre. L'influence de la variabilité de l'activité solaire, souvent prédominante dans le passé, est probablement devenue minoritaire - et même très minoritaire - depuis le milieu des années 70.

Outre ces éléments, il faut aussi prendre en compte l'évolution de l'albèdo (réduction de la banquise, recul de la majorité des glaciers, évolution de la couverture nuageuse, changements dans la végétation...), les aérosols, les GES non anthropiques (CH4 des toundras et plus tard des clathrates), les effets de synergie, de rétroaction et de seuil, l'évolution des océans (acidité, température, courants...) etc.

[Invité Guest]

Merci pour cette liste très bien faite

Le site du CITEPA contient des infos précieuses sur ce thème. http://www.citepa.org