Quel est l'effet du dioxyde de carbone sur le réchauffement climatique ?

1. Qu'est-ce que l'effet de serre ?

Dans une serre, lorsque la lumière du soleil pénètre et la chaleur est retenue. L'effet de serre décrit un phénomène similaire, mais à l'échelle planétaire, avec l’atmosphère à la place du verre d'une serre, certains gaz augmentent de plus en plus les températures mondiales.

La surface de la Terre absorbe un peu moins de la moitié de l'énergie solaire, tandis que l'atmosphère en absorbe 23%, le reste étant renvoyé dans l'espace. Les processus naturels garantissent que la quantité d'énergie entrante et sortante est égale, ce qui maintient la température de la planète stable.

Cependant, l'activité humaine entraîne une augmentation des émissions de gaz à effet de serre (GES) qui, contrairement à d'autres gaz atmosphériques tels que l'oxygène et l'azote, sont piégés dans l'atmosphère et ne peuvent pas s'échapper de la planète. Cette énergie retourne à la surface, où elle est réabsorbée.

Comme il y a plus d'énergie qui entre que d'énergie qui sort de la planète, les températures de surface augmentent jusqu'à ce qu'un nouvel équilibre soit atteint. 

© Apratim Pal

Sur une terre aride, gravement touchée par la sécheresse, deux femmes cherchent leur réserve d'eau quotidienne.

2. Pourquoi le réchauffement est-il important ?

Cette augmentation de la température a des effets néfastes à long terme sur le climat et affecte une multitude de systèmes naturels. Les effets comprennent l'augmentation de la fréquence et de l'intensité des phénomènes météorologiques extrêmes - notamment les inondations, les sécheresses, les incendies de forêt et les ouragans - qui touchent des millions de personnes et entraînent des pertes économiques qui s’élèvent à plusieurs milliers de milliards de dollars.

« Les émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine mettent en danger la santé humaine et environnementale », déclare le chef de la branche énergie et climat du Programme des Nations Unies pour l'environnement (PNUE), Mark Radka, ajoutant que « les impacts deviendront plus répandus et plus graves sans une action climatique forte ».

Les émissions de GES sont essentielles à la compréhension et à la résolution de la crise climatique : malgré une baisse initiale due à la Covid-19, le dernier rapport du PNUE sur le déficit d'émissions montre un rebond, et prévoit une augmentation désastreuse de la température mondiale d'au moins 2,7 degrés Celsius au cours de ce siècle, à moins que les pays ne fassent des efforts beaucoup plus importants pour réduire les émissions.

Selon le rapport, les émissions de GES doivent être réduites de moitié d'ici à 2030 si nous voulons limiter le réchauffement de la planète à 1,5 °C par rapport aux niveaux préindustriels, d'ici à la fin du siècle.

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Les niveaux de dioxyde de carbone augmentent à des niveaux records, malgré le ralentissement économique causé par la pandémie de Covid-19.

3. Quels sont les principaux gaz à effet de serre ?

La vapeur d'eau est le gaz qui contribue le plus à l'effet de serre. Cependant, la quasi-totalité de la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère provient de processus naturels.

Le dioxyde de carbone (CO2), le méthane et l'oxyde nitreux sont les principaux GES dont il faut se préoccuper. Le CO2 reste dans l'atmosphère jusqu'à 1.000 ans, le méthane pendant environ une décennie et le protoxyde d'azote pendant environ 120 ans.

Mesuré sur une période de 20 ans, le méthane est 80 fois plus puissant que le CO2 pour provoquer le réchauffement de la planète, tandis que l'oxyde nitreux est 280 fois plus puissant.

4. Comment l'activité humaine produit-elle ces gaz à effet de serre ?

Le charbon, le pétrole et le gaz naturel continuent à alimenter de nombreuses régions du monde. Le carbone est le principal élément de ces combustibles qui, lorsqu'ils sont brûlés pour produire de l'électricité, alimenter les transports ou fournir de la chaleur, produisent du CO2.

L'extraction du pétrole et du gaz, l'exploitation du charbon et les décharges de déchets représentent 55% des émissions de méthane d'origine humaine. Environ 32% des émissions de méthane d'origine humaine sont attribuables aux vaches, aux moutons et aux autres ruminants qui font fermenter les aliments dans leur estomac. La décomposition du fumier est une autre source agricole de ce gaz, tout comme la culture du riz.

Les émissions d'oxyde nitreux d'origine humaine proviennent en grande partie des pratiques agricoles. Les bactéries présentes dans le sol et l'eau transforment naturellement l'azote en protoxyde d'azote, mais l'utilisation d'engrais et le ruissellement renforcent ce processus en rejetant davantage d'azote dans l'environnement.

Les gaz fluorés - tels que les hydrofluorocarbures, les perfluorocarbures et l'hexafluorure de soufre - sont des GES qui n'existent pas à l'état naturel. Les hydrofluorocarbures sont des réfrigérants utilisés en remplacement des chlorofluorocarbures (CFC), qui, après avoir appauvri la couche d'ozone, ont été progressivement éliminés grâce au protocole de Montréal. Les autres ont des utilisations industrielles et commerciales.

Bien que les gaz fluorés soient beaucoup moins répandus que les autres GES et qu'ils n'appauvrissent pas la couche d'ozone comme les CFC, ils restent très puissants. Sur une période de 20 ans, le potentiel de réchauffement planétaire de certains gaz fluorés est jusqu'à 16.300 fois supérieur à celui du CO2.

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Les parcs éoliens et les panneaux solaires produisent de l'électricité et réduisent la dépendance à l'énergie alimentée au charbon.

5. Que pouvons-nous faire pour réduire les émissions de GES ?

Le passage aux énergies renouvelables, la fixation d'un prix pour le carbone et l'élimination progressive du charbon sont autant d'éléments importants pour réduire les émissions de GES. En définitive, des objectifs de réduction des émissions plus stricts sont nécessaires pour préserver la santé humaine et environnementale à long terme.

Selon M. Radka, « nous devons mettre en œuvre des politiques fortes qui soutiennent les ambitions élevées » et « nous ne pouvons pas continuer sur la même voie et espérer de meilleurs résultats ». « Il faut agir maintenant », affirme-t-il.

Au cours de la Conférence des Nations Unies sur le climat à Glasgow (COP26), l'Union européenne et les États-Unis ont lancé l'Engagement mondial en faveur du méthane, qui verra plus de 100 pays viser à réduire de 30% les émissions de méthane dans les secteurs du carburant, de l'agriculture et des déchets d'ici à 2030.

Malgré les défis, il y a des raisons d'être positif. Entre 2010 et 2021, des politiques ont été mises en place pour réduire les émissions annuelles de 11 gigatonnes d'ici à 2030 par rapport à ce qui se serait produit autrement. Les particuliers peuvent également rejoindre la campagne #ActNow [Agir maintenant] de l'ONU pour trouver des idées d'actions positives pour le climat.

En faisant des choix qui ont des effets moins nocifs sur l'environnement, chacun peut faire partie de la solution et influencer le changement. Prendre la parole est un moyen de multiplier l'impact et de créer un changement à une échelle beaucoup plus grande.

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