L'effet de serre au naturel

L’effet de serre naturel

nécessaire à la vie Le modèle théorique montre que la quantité d’énergie reçue par les objets du système solaire diminue proportionnellement à la distance au Soleil. C’est ce que l’on appelle la constante solaire. Plus les objets sont éloignés du Soleil, plus la quantité d’énergie qu’ils reçoivent est faible. Si l’on suit ce seul modèle, il devrait régner à la surface de la Terre une température moyenne de 18 °C. Or la température moyenne est de 15 °C, ce qui est compatible avec l’existence de l’eau sous ses trois phases. (voir graphique 1)

Quelle est donc l’origine de cette température clémente, propice à la vie sur Terre ? Le mathématicien Joseph Fourier (1768-1830) (voir visuel 2) fut l’un des premiers scientifiques à attribuer aux gaz atmosphériques un rôle dans la température régnant à la surface de la Terre.

Dès 1804, il définit une ébauche de l’effet de serre en étudiant les équilibres énergétiques lors de ses travaux sur la chaleur. Les planètes reçoivent de l’énergie sous forme de rayonnement solaire et en perdent sous forme de rayonnement infrarouge.

C’est John Tyndall (1820-1893) (voir visuel 3), physicien irlandais, qui met en évidence le rôle de la vapeur d’eau dans l’existence d’un effet de serre. Il élabore ainsi la « théorie climatique du gaz carbonique » et indique qu’une variation de la composition atmosphérique en vapeur d’eau (H2O) et en gaz carbonique (CO2) se traduit par un changement climatique.

Les gaz "naturels" à effet de serre

Les deux principaux gaz responsables de l'effet de serre de la Terre, depuis que notre planète a une atmosphère qui ressemble à l'actuelle (ce qui fait bien quelques centaines de millions d'années !) sont :

• la vapeur d'eau (H2O),

• le gaz carbonique (CO2).

Il en existe d'autres, et même beaucoup d'autres. Certains, comme le CO2 et la vapeur d'eau, sont "naturels", c'est-à-dire qu'ils étaient présents dans l'atmosphère avant l'apparition de l'homme. Cette présence ancienne signifie, par la force des choses, qu'ils possèdent des sources naturelles, mais aussi des "puits", qui retirent les gaz en question de l'atmosphère et permettent à la concentration de rester à peu près stable. Pour la vapeur d'eau le "puits" s'appelle... la pluie, et pour le CO2 une partie du puits est tout simplement la photosynthèse.

Outre la vapeur d'eau et le gaz carbonique, les principaux gaz "naturels" à effet de serre sont :

• le méthane (CH4), qui n'est rien d'autre que... le gaz "naturel" de nos cuisinières,

• le protoxyde d'azote (N2O), nom savant du.... gaz hilarant (qui ici ne l'est plus tellement),

• l'ozone (O3), molécule formée de trois atomes d'oxygène (les molécules du gaz oxygène "normal" comportent 2 atomes d'oxygène seulement).

Dire que ces gaz sont "naturels" - et donc qu'ils ont des sources naturelles - ne signifie bien évidemment pas que l'homme n'a pas d'influence sur leurs émissions ou sur leur concentration dans l'atmosphère. Pour les 3 gaz mentionnés ci-dessus, comme pour le CO2, il est avéré que l'homme ajoute sa part et a augmenté leur concentration dans l'air de manière significative. C'est du reste pour cela que, comme pour le CO2, le méthane et le protoxyde d'azote sont pris en compte dans les accords internationaux comme le protocole de Kyoto par exemple. Ce n'est pas le cas de l'ozone, mais cela est dû à des difficultés pratiques et non à une absence d'influence sur le climat.