2) Les facteurs anthropiques : la diffusion de gaz à effet de serre et d'aérosols


    Notamment depuis 1750, par des activités telles que l’agriculture, mais surtout l’industrie et les moyens de transports fonctionnant à l’aide de carburants, l’Homme produit des gaz et des aérosols qui intensifient l’effet de serre naturel. On nomme ainsi « effet de serre additionnel » cette amplification.


Les gaz à effet de serre produits par l’Homme


  • Le gaz carbonique ou dioxyde de carbone (CO2) représente environ 70% des gaz à effet de serre émis par l’Homme. Cette émission peut être divisée en trois parties : la majeure partie provient de l’utilisation de matériaux dits « fossiles », autrement dit dont les molécules sont à base de carbone, comme combustibles afin de produire de l’énergie (chauffage, locomotion, électricité). Ces matériaux sont entre autres le charbon, le pétrole et le gaz naturel. Dans une moindre mesure, certaines industries, comme la métallurgie ou la production de ciment, rejettent également du dioxyde de carbone. Enfin, la déforestation participe également à la libération de ce gaz dans l’atmosphère. En effet, au cours de sa vie, un arbre emmagasine du carbone afin de produire de la matière organique. Lorsque celui-ci est coupé, donc mort, tout le carbone qui avait accumulé repart dans l’atmosphère sous forme de dioxyde de carbone. La durée de séjour de ce gaz dans l’atmosphère est d’environ un siècle.

  • Le méthane (CH4) représente environ 20% des gaz à effet de serre émis par l’Homme. Il est émis entre autres lors de certaines combustions, comme celle du bois ; par l’élevage de ruminants, étant donné que les aliments que ceux-ci ingèrent fermentent durant leur digestion en dégageant du méthane ; par les exploitations pétrolières et gazières, notamment par le raffinage de ces composés ou plus simplement, dans une moindre mesure, les fuites de gaz naturel ; par la riziculture, qui nécessite des zones humides qui dégagent du méthane comme nous l’avons vu précédemment ; enfin, par la décomposition des ordures ménagères. S’il ne subsiste qu’une douzaine d’année dans l’atmosphère, il retient 23 fois plus les rayonnements calorifères que le CO2 (on dit que son Pouvoir de Réchauffement Global, ou PRG, est de 23 par rapport au CO2)

  • Les halocarbures représentent environ 5% des gaz à effet de serre émis par l’Homme. Ils sont principalement utilisés comme réfrigérants (dans ce cas, l’émission de ces gaz a lieu lors de la mise en décharge des appareils les exploitant ou plus simplement lors d’une fuite), comme gaz propulseurs dans des bombes aérosols ou encore lors de certains procédés industriels, à l’instar de la fabrication de matériaux plastiques ou d’accumulateurs. Pourquoi sont-ils souvent cités comme étant les gaz les plus dangereux au niveau de l’effet de serre ? Pour la simple et bonne raison que leur durée de séjour dans l’atmosphère dépasse allègrement le millier d’années (certains de ces gaz peuvent subsister durant approximativement 50 000 ans) et que leur PRG va de 5 000 à 25 000.

  • Le protoxyde d'azote (N2O) représente environ 5% des gaz à effet de serre émis par l’Homme. La part anthropique dans l’émission de ce gaz vient principalement de l’utilisation d’engrais azotés en agriculture. Ils subsistent environ 120 ans dans l’atmosphère et disposent d’un PRG de 298.
Répartition des émissions humaines de gaz à effet de serre par gaz, en millions de tonnes équivalent carbone, en 2000.




    Les émissions de vapeur d'eau provenant notamment du refroidissement des centrales électriques, de l'irrigation, des barrages ou encore de la déforestation ne sont pas prises en compte. En effet, la vapeur d’eau est un gaz à effet de serre dont la durée de vie dans l’atmosphère est très réduite, de l’ordre d’une semaine, car elle se retrouve vite condensée en nuages puis en pluie. De plus, les émissions humaines en vapeur d’eaux ne sont pas suffisamment élevées pour perturber le cycle de l’eau.

    Des réglementations ont été mises en vigueur à l’échelle internationale sous forme de traités afin de limiter l’émission de ces gaz. C’est notamment le cas des Protocoles de Kyoto (qui concerne l’ensemble des gaz à effet de serre, à l’exception de l’ozone) et de Montréal (qui concerne notamment les émissions d’halocarbures). Cependant, les objectifs donnés sont encore loin d’être accomplis. (cf. : document ci-dessous)




Les aérosols produits par l’Homme

    Un aérosol est une suspension dans l'air de fines gouttelettes liquides ou de poussières. Nous en voyons tous les jours un exemple : les nuages. Les émissions d'aérosols comprennent par exemple les particules fines émises lors de la combustion de pétrole, de charbon ou de bois, la poussière directement soulevée par la circulation routière, ou encore l'exploitation de carrières.

    Cela dit, ces émissions à proprement parler n’entrent pas dans le cadre de l’effet de serre additionnel. En effet, la plupart de ces particules n’ont aucun pouvoir d’effet de serre et quand bien même elles en auraient, elles sont bien trop peu nombreuses. Néanmoins, l’Homme rejette également des substances capable de favoriser l’apparition d’aérosols capable eux de retenir les rayonnements calorifères. On appelle donc ces substances « précurseurs d’aérosols ».

    Les émissions de précurseurs d'aérosols regroupent principalement deux substances : d’une part, le dioxyde de soufre (SO2) provoqué par la combustion de n'importe quel produit contenant du soufre, notamment le charbon et le pétrole qui contiennent toujours du soufre à l'état brut. Ce dioxyde se transforme ensuite en petites particules de sulfate (SO4), solides. D’autre part et dans une moindre mesure, les émissions d'oxydes d'azote (NOx), essentiellement en provenance de l'agriculture, qui conduiront à la formation de particules solides de nitrates.

    Les aérosols ont un effet double : ils réfléchissent ou absorbent la lumière, selon la couleur des particules qui les composent, et leurs particules fournissent des "noyaux de condensation", ce qui signifie qu'ils favorisent la condensation de la vapeur d'eau de l'atmosphere en petites gouttes, ce qui conduit à des modifications dans la formation des nuages. Ces nuages interviennent de deux manières opposées en ce qui concerne le changement climatique. En effet, composés d'eau, ils contribuent à l'effet de serre (ce qui est notamment le cas des nuages hauts ou « cirrus »), mais en empêchant la lumière de passer par leur caractère réfléchissant, ils ont un effet "refroidissant" sur la surface (ce qui est le cas des nuages bas, comme les cumulus ou les stratus).














Exemple de cumulus et de cirrus