L'effet de serre

Un flux d'énergie continu provenant du soleil gouverne le climat de la planète. Cette énergie arrive essentiellement sous forme de lumière visible dont 30  % environ sont immédiatement renvoyées dans l'espace tandis que la plus grande partie des 70  % restants traversent l'atmosphère et viennent réchauffer la surface du globe. La terre doit renvoyer cette énergie dans l'espace sous forme de rayonnement infrarouge. Étant beaucoup plus froide que le soleil, la terre n'émet pas d'énergie sous forme de lumière visible. Elle émet par contre des rayonnements infrarouges ou thermiques. On pourrait comparer ce phénomène à la chaleur que dégage un radiateur ou un gril électrique avant que les résistances commencent à rougeoyer. " Les gaz à effet de serre " présents dans l'atmosphère empêchent les rayonnements infrarouges de passer directement de la terre à l'espace. Les rayonnements infrarouges ne peuvent traverser directement l'atmosphère comme la lumière visible. En fait, la plus grande partie de l'énergie ascendante est emportée par les courants aériens et nuages, pour arriver finalement dans l'espace à partir d'altitudes situées au-dessus des couches les plus épaisses de la couverture de gaz à effet de serre. Les principaux gaz à effet de serre sont la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, l'ozone, le méthane, l'oxyde nitreux et les chlorofluorocarbones (CFC). À l'exception des CFC, tous ces gaz sont naturels. Conjugués, ils représentent moins de 1  % de l'atmosphère. Cela suffit pour produire un effet de serre naturel qui maintient la température de la planète à quelque 30°C de plus qu'elle ne le serait autrement. Les niveaux de tous les principaux gaz à effet de serre (à l'exception possible de la vapeur d'eau) augmentent en conséquence directe de l'activité humaine. Les émissions de dioxyde de carbone (provenant essentiellement de la combustion du charbon, du pétrole et du gaz naturel), de méthane et d'oxyde nitreux (découlant de l'agriculture et des changement dans l'exploitation des sols), d'ozone (produite par les gaz d'échappement des automobiles) et de CFC (fabriqués par l'industrie) modifient la manière dont l'atmosphère absorbe l'énergie. Les concentrations en vapeur d'eau risquent également d'augmenter par suite d'une " rétroaction positive ". Tout cela se produit à une vitesse sans précédent. Le résultat est connu sous le nom d' " effet de serre intensifié ". Le système climatique doit s'adapter à l'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre pour préserver l'équilibre du " bilan énergétique ". À long terme, la terre doit renvoyer autant d'énergie qu'elle en reçoit du soleil. Du fait que l'énergie renvoyée dans l'espace est moindre si la couche des gaz à effet de serre est plus importante, le climat doit s'adapter pour rétablir l'équilibre entre l'énergie incidente et l'énergie ascendante. Cet ajustement impliquera un " réchauffement global " de la surface de la planète et de la basse atmosphère. Mais ce n'est pas tout. Le réchauffement est la manière la plus simple qu'a le climat de se débarrasser du surplus d'énergie. Toutefois, même une légère hausse de la température s'accompagnera de nombreux autres changements affectant notamment la couverture nuageuse et le régime des vents. Certains de ces changements peuvent accentuer le réchauffement (rétroaction positive), d'autres le contrecarrer (rétroaction négative). Ainsi, les " aérosols de sulfate " produits par l'industrie peuvent avoir localement un effet refroidissant. Les émissions de soufre provenant des centrales au charbon ou au mazout produisent des nuages de particules microscopiques qui renvoient la lumière du soleil dans l'espace. Cela compense en partie le réchauffement dû à l'effet de serre. Ces aérosols de sulfate restent toutefois dans l'atmosphère pendant une période relativement courte par rapport aux gaz à effet de serre persistants. Ils créent également des problèmes tels que les pluies acides. Nous ne devons donc pas compter sur ces aérosols pour assurer indéfiniment un refroidissement du climat. Les modèles climatiques laissent attendre une augmentation moyenne de la température à l'échelle du globe d'environ 2°C d'ici à 2100 si les tendances actuelles des émissions se maintiennent. Cette projection se fonde sur 1990 comme année de référence. Elle tient également compte des réactions du climat et des effets des aérosols de sulfate tels qu'ils sont actuellement compris. À cause des nombreuses incertitudes qui subsistent, les estimations actuelles concernant le réchauffement au cours du 21e siècle vont de 1 à 6°C. Les émissions passées nous ont déjà fait subir des changements climatiques plus ou moins marqués. Le climat ne réagit pas immédiatement aux émissions. Il continuera donc d'évoluer durant de nombreuses années même si l'on réduit les émissions de gaz à effet de serre et que les concentrations dans l'atmosphère cessent d'augmenter. Il faudra encore plus de temps pour que les répercussions de certaines incidences importantes des changements climatiques, telles que l'élévation prévue du niveau de la mer se fassent pleinement ressentir. Les preuves existent que le changement climatique a déjà commencé. Le climat varie naturellement, de sorte qu'il est difficile de distinguer les conséquences de l'augmentation des gaz à effet de serre. L'évolution des températures correspond toutefois depuis quelques décennies au réchauffement prévu par les modèles à cause de l'effet de serre. Il est peu probable que ces tendances soient entièrement dues à des sources connues de variabilité naturelle. Si de nombreuses incertitudes subsistent, les scientifiques estiment que dans l'ensemble on discerne une influence humaine perceptible sur le climat mondial. Il est encore trop tôt pour prévoir l'ampleur et l'époque des changements climatiques dans les différentes régions. Les modèles climatiques actuels ne s'appliquent qu'à l'échelle continentale. Il est beaucoup plus difficile de prévoir la manière dont le changement climatique se répercutera sur les conditions météorologiques dans une région donnée. C'est pour cette raison que les effets locaux du " réchauffement global " restent très incertains.