L'effet de serre est le processus par lequel l'atmosphère d'une planète laisse passer le rayonnement solaire du Soleil, mais empêche ou entrave la libération d'énergie thermique de la planète.
C'est ce qu'on appelle l'effet de serre en raison de la similitude avec le fonctionnement des serres. Ces systèmes sont capables de retenir la chaleur à l’intérieur. La différence est que la serre utilise du verre et non des gaz de l’atmosphère pour retenir la chaleur.
Lorsque nous parlons d’effet de serre, nous faisons pratiquement toujours référence à l’effet produit sur la planète Terre. Cependant, cela se produit également de manière similaire à d’autres planètes telles que Vénus et Mars.
Les activités humaines et les principales sources d'énergie non renouvelables ont provoqué une augmentation excessive de l'effet de serre. L’un des avantages des énergies renouvelables comme l’énergie solaire est qu’elles n’émettent pas de gaz. L’énergie propre est une bonne alternative pour contrecarrer ces effets.
Qu'est-ce que l'effet de serre ?
Lorsque le rayonnement solaire atteint l'atmosphère terrestre, une partie de ce rayonnement est réfléchie comme si la surface de la Terre était un miroir. Une autre partie est absorbée et pénètre dans l'atmosphère.
La majeure partie du rayonnement qui a réussi à pénétrer dans l’atmosphère atteint la surface de la Terre. Cela provoque un échauffement de la surface. Une partie de cette chaleur est ensuite libérée sous forme de rayonnement, mais à des longueurs d'onde plus longues que le rayonnement solaire d'origine.
Du rayonnement infrarouge envoyé par la surface de la Terre, seule une partie importante parviendra à retraverser l'atmosphère et à repartir dans l'espace. Environ 90 %. Le reste chauffe les gaz de l’atmosphère et son énergie thermique y reste. La planète est enveloppée par un ensemble de gaz chauds qui contribuent à la réchauffer.
L’atmosphère a la particularité d’absorber plus facilement le rayonnement infrarouge sortant que le rayonnement visible reçu du Soleil. C’est ce qui rend la Terre plus chaude qu’elle ne le serait sans atmosphère.
C’est cet événement qui amène la planète Terre à atteindre des températures compatibles avec la vie. L'effet de serre est donc un phénomène naturel de l'atmosphère. Si la chaleur n’était pas retenue dans l’atmosphère, la Terre gelerait.
4 Causes de l'effet de serre
1. Gaz à effet de serre (GES)
Certains gaz, tels que le dioxyde de carbone (CO₂), le méthane (CH₄), l'oxyde nitreux (N₂O) et les gaz fluorés, ont la capacité de piéger la chaleur dans l'atmosphère.
Ces gaz forment une sorte de « couverture thermique » qui empêche une partie de la chaleur que la Terre reçoit du soleil de s'échapper dans l'espace.
2. Activités humaines
Les activités humaines à l’origine de cet effet sont multiples. Ci-dessous, je vous montre les plus importants :
- Brûler des combustibles fossiles : La combustion de charbon, de pétrole et de gaz pour produire de l'énergie ou déplacer des véhicules libère de grandes quantités de CO₂. C'est la principale cause de l'augmentation de ce gaz dans l'atmosphère.
- Déforestation : Les arbres absorbent du CO₂, mais l'exploitation forestière massive réduit cette capacité naturelle à « nettoyer » l'atmosphère. De plus, brûler ou décomposer du bois libère encore plus de CO₂.
- Agriculture et élevage : Le méthane, gaz beaucoup plus puissant que le CO₂ en termes de rétention de chaleur, est produit en grande quantité lors de la digestion du bétail et lors de la décomposition des matières organiques dans les rizières ou les décharges.
- Utilisation de produits industriels : Certains gaz fluorés, comme les CFC ou les HFC, sont utilisés dans la réfrigération, les aérosols ou les procédés industriels, et bien qu'ils soient en plus petites quantités, ils sont très efficaces pour piéger la chaleur.
3. Croissance de la population et de la consommation
À mesure que la population mondiale augmente, la demande en énergie, en nourriture et en biens augmente également.
Cela accroît les activités génératrices de GES, telles que le transport, la production industrielle et l’agriculture intensive.
4. Déchets et gestion des déchets
Les décharges produisent du méthane à mesure que les déchets organiques se décomposent.
De plus, un traitement inadéquat des eaux usées contribue également aux émissions.
10 Effets de l'effet de serre
1. Hausse des températures mondiales
L’augmentation des gaz à effet de serre fait augmenter la température moyenne de la Terre, provoquant des vagues de chaleur plus fréquentes et plus intenses. Cela affecte gravement la santé humaine, en particulier dans les régions où les températures extrêmes dépassent 40°C.
De plus, le réchauffement altère des écosystèmes entiers, perturbant les cycles naturels tels que les migrations et la floraison des plantes. Ces modifications impactent également la production agricole et la biodiversité mondiale.
2. Fonte des glaciers et des calottes polaires
Le réchauffement climatique fait fondre rapidement les glaciers et les calottes glaciaires, ce qui constitue une menace sérieuse pour les écosystèmes polaires. Des espèces telles que les ours polaires et les manchots perdent leur habitat naturel, les mettant ainsi en danger d'extinction.
À l’échelle mondiale, cette fonte des glaces fait monter le niveau de la mer, mettant en danger les villes côtières et les petites îles. Les principaux courants océaniques sont également modifiés, ce qui a un impact sur les conditions météorologiques.
3. Élévation du niveau de la mer
L’élévation du niveau de la mer est l’une des conséquences les plus visibles de l’intensification de l’effet de serre. De nombreuses communautés côtières sont confrontées à des inondations fréquentes, perdant ainsi des terres habitables et des ressources.
De plus, l’intrusion d’eau salée dans les aquifères contamine les sources d’eau douce, affectant l’agriculture et la consommation humaine. Ce phénomène déplace des milliers de personnes, les transformant en réfugiés climatiques.
4. Événements météorologiques extrêmes
Le changement climatique intensifie les ouragans, les tempêtes et les sécheresses. Des ouragans comme Katrina et Dorian ont montré à quel point ces phénomènes peuvent être encore plus destructeurs en raison de la hausse des températures des océans.
D’un autre côté, les sécheresses prolongées affectent la production alimentaire, laissant des millions de personnes dans l’insécurité alimentaire. Les pluies torrentielles provoquent en revanche des glissements de terrain et des inondations qui détruisent les infrastructures et les cultures.
5. Perte de biodiversité
L’effet de serre modifie les habitats naturels à un rythme que de nombreuses espèces ne peuvent supporter. Les forêts, les récifs coralliens et les zones humides disparaissent, entraînant l’extinction d’animaux et de plantes essentiels aux écosystèmes.
De plus, les changements dans les cycles climatiques rendent difficile la migration des espèces ou leur adaptation à de nouveaux environnements. Cela génère des déséquilibres dans les chaînes alimentaires et la perte de services écosystémiques.
6. Acidification des océans
Les océans absorbent une partie du CO₂ atmosphérique, ce qui modifie leur chimie et les rend plus acides. Ce phénomène touche les espèces marines comme les mollusques, les coraux et les crustacés, dont les coquilles sont fragilisées par l'acidité.
La perte de biodiversité marine affecte non seulement les écosystèmes, mais aussi des millions de personnes qui dépendent de la pêche comme source de nourriture et d’emploi.
7. Impacts sur l'agriculture et la sécurité alimentaire
Le changement climatique déstabilise la production agricole. Les sécheresses, les inondations et les températures extrêmes affectent la croissance des cultures de base telles que le blé, le maïs et le riz.
En outre, les changements dans les cycles climatiques rendent difficile la planification des semis et des récoltes, réduisant ainsi la disponibilité alimentaire et augmentant les prix. Cela exacerbe l’insécurité alimentaire dans les communautés vulnérables.
8. Problèmes de santé humaine
Les températures extrêmes augmentent les cas de coups de chaleur et de maladies respiratoires. De plus, les climats plus chauds facilitent la propagation de maladies transmises par les moustiques, comme la dengue ou le paludisme.
La pollution de l’air, provoquée par la combustion de combustibles fossiles, aggrave également des pathologies telles que l’asthme et d’autres maladies pulmonaires, affectant particulièrement les enfants et les personnes âgées.
9. Mouvement des personnes
L’élévation du niveau de la mer, les sécheresses et les événements extrêmes contraignent des communautés entières à quitter leurs foyers. Ces personnes, connues sous le nom de réfugiés climatiques, sont confrontées à l’incertitude et au manque de ressources.
Les migrations massives dues à des causes climatiques génèrent des tensions sociales et économiques dans les lieux de destination. Ce phénomène, s’il n’est pas géré correctement, pourrait intensifier les conflits géopolitiques à l’avenir.
10. Impact sur l'économie mondiale
Le changement climatique génère des pertes économiques massives dues aux catastrophes naturelles, aux dommages aux infrastructures et à la réduction de la production agricole. Les secteurs les plus touchés sont le tourisme, la pêche et l'agriculture.
En outre, les gouvernements doivent allouer d’énormes ressources pour répondre aux catastrophes et reconstruire les zones touchées. Cela met à rude épreuve les économies, en particulier dans les pays en développement qui sont moins capables de s’adapter.
Pourquoi l’effet de serre est-il un problème ?
L’effet de serre ne constitue pas un problème pour la vie sur Terre. En effet, il est essentiel de conserver la chaleur solaire et d’éviter le gel. Le problème apparaît lorsque cet effet naturel est renforcé par l’action humaine.
En augmentant cet effet grâce à d'autres types de gaz, la température de la Terre augmente et affecte négativement les espèces qui y vivent. Par exemple le dioxyde de carbone ou l'oxyde d'azote.
C’est ce qu’on appelle le réchauffement climatique et l’une des causes du changement climatique.
Brûler des combustibles fossiles ou brûler une forêt implique l’émission de dioxyde de carbone. Si la concentration de CO2 dans l’atmosphère augmente, l’effet de serre augmente.
L’opinion populaire a commencé à s’en inquiéter à la fin du XXe siècle.
Conséquences du réchauffement climatique
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La désertification et les sécheresses, qui provoquent des pandémies de faim.
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La déforestation, qui accroît encore le changement.
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Fonte des glaces de l'Antarctique au niveau des calottes polaires, provoquant une élévation du niveau de la mer. La hausse du niveau des océans provoquerait des inondations dans les villes côtières.
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Destruction des écosystèmes.
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Cela modifierait les régions climatiques et les courants océaniques, avec des conséquences potentiellement importantes sur les activités humaines.
Relation avec l'énergie
L’effet de serre est étroitement lié à la consommation d’énergie, notamment celle générée à partir de combustibles fossiles comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel.
Ces sources d'énergie sont responsables de la plupart des émissions de dioxyde de carbone (CO₂), l'un des principaux gaz à effet de serre. La combustion de ces carburants pour produire de l’électricité, déplacer des véhicules ou des industries électriques libère de grandes quantités de gaz qui s’accumulent dans l’atmosphère, intensifiant le réchauffement climatique.
En outre, la consommation d'énergie dans les activités humaines, telles que le transport, le chauffage et la climatisation, est également liée à l'augmentation des émissions de méthane (CH₄) et d'oxyde d'azote (N₂O), générées par des processus tels que l'extraction de gaz naturel et l'utilisation d'engrais. . D’autre part, les sources renouvelables, comme l’énergie solaire, éolienne et hydroélectrique, représentent une alternative clé pour réduire ces émissions, puisqu’elles produisent de l’électricité sans émettre de gaz à effet de serre. Cependant, sa mise en œuvre se heurte encore à des obstacles économiques, technologiques et politiques dans de nombreuses régions du monde.
Enfin, l’augmentation de la demande énergétique due à la croissance démographique et économique aggrave le problème. Alors que de plus en plus de personnes ont accès à l’électricité et aux transports, la dépendance aux sources fossiles reste élevée dans de nombreux pays. Cela montre la nécessité d’une transition énergétique vers des systèmes plus durables, où l’efficacité énergétique et le recours à des technologies propres sont essentiels pour atténuer les effets du changement climatique et réduire l’impact de l’effet de serre intensifié.
Gaz à effet de serre
Les responsables de cet effet dans l’atmosphère sont les gaz à effet de serre. Nous les listons par ordre d'importance.
- Vapeur d'eau (H 2 O)
- Dioxyde de carbone (CO 2 )
- Ozone (O 3 )
- Autres gaz en moindre proportion.
- Méthane (CH 4 )
- Protoxyde d'azote (N 2 O)
- Hexafluorure de soufre ( SF6 )
- CFC
L’un des moments les plus marquants a été la révolution industrielle. Au cours de ce processus, la consommation de combustibles fossiles a augmenté de façon exponentielle. Par conséquent, les émissions de gaz ont également augmenté dans la même proportion.
Le protocole de Kyoto : des accords conclus
Le Protocole de Kyoto est un accord international qui vise à limiter les émissions de gaz à effet de serre à l'échelle mondiale. Le protocole découle de l'inquiétude internationale concernant le réchauffement climatique qui pourrait augmenter les émissions incontrôlées de ces gaz.
Les accords conclus dans le cadre du protocole de Kyoto en 1997 étaient :
- Les pays industrialisés signataires s’engagent à réduire leurs émissions de gaz à effet de serre de 5 % sur la période 2008 à 2012 par rapport à 1990.
- Les pays riches doivent réduire leurs émissions de gaz entre 25 et 40 % d’ici 2020, par rapport à 1990.
- La négociation à long terme établit que l’augmentation de la température doit être inférieure à deux degrés par rapport aux niveaux préindustriels. Cet objectif sera revu pour qu'il ne dépasse pas 1,5 degré.
- Adaptation des pays les moins industrialisés pour faire face aux catastrophes liées au changement climatique.
- Les pays industrialisés devraient promouvoir des stratégies visant à réduire les émissions de carbone et les pays en développement devraient limiter leurs émissions grâce à des plans et des actions nationaux appropriés.
- Les plans d'action doivent être soumis tous les deux ans à un système international de contrôle et de vérification, mais ils doivent être élaborés de manière non instructive, non punissable et respectueuse.
- Les pays industrialisés doivent fournir une aide de 30 milliards de dollars sur trois ans, jusqu'en 2012, et mobiliser des ressources à hauteur de 100 000 dollars par an en 2020.
- L'aide sera acheminée à travers un fonds de 24 membres et dont 12 proviendront de pays riches et d'autres.