prev.gif (232 octets)

Comment les activités humaines produisent des des gaz à effet de serre

Les activités humaines les plus importantes émettent des gaz à effet de serre. Les émissions ont commencé à augmenter de manière spectaculaire vers 1800 à cause de la révolution industrielle et de changements dans l'utilisation des sols. De nombreuses activités qui produisent des gaz à effet de serre sont aujourd'hui indispensables à l'économie mondiale et font partie intégrante de la vie moderne. Le dioxyde de carbone provenant de l'emploi des combustibles fossiles est la source principale d'émissions de gaz à effet de serre d'origine anthropique. Les réserves en combustibles fossiles et leur utilisation représentent environ trois quarts des émissions anthropiques de dioxyde de carbone (CO2 ) (soit environ 5,9 milliards de tonnes de carbone en 1992), un cinquième de celles de méthane (CH4 ) et une quantité non négligeable des émissions d'oxyde nitreux (N2O). Elles produisent également des oxydes d'azote (NOX), des hydrocarbures et du monoxyde de carbone qui, bien qu'ils ne soient pas en eux-mêmes des gaz à effet de serre, ont une influence sur certains cycles chimiques atmosphériques qui créent ou détruisent d'autres gaz à effet de serre, tels que l'ozone de la troposphère. Parallèlement, les rejets d'aérosols de sulfate liés au carburant ont tendance à masquer temporairement l'effet de réchauffement découlant des gaz à effet de serre. La plus grande partie des émissions dues aux utilisations énergétiques provient de l'emploi de combustibles fossiles. Le pétrole, le gaz naturel et le charbon (qui émet le plus de carbone par unité d'énergie produite) assurent la plus grande partie de l'énergie utilisée pour produire de l'électricité, alimenter les automobiles en carburant, chauffer les habitations et permettre aux usines de fonctionner. Si la combustion était totale, le seul produit dérivé contenant du carbone serait le dioxyde de carbone. Mais elle est souvent incomplète de sorte que du monoxyde de carbone et d'autres hydrocarbures sont également produits. L'oxyde nitreux et d'autres oxydes d'azote sont émis car l'azote présent dans le combustible ou l'air se combine avec l'oxygène atmosphérique durant la combustion. Les oxydes de soufre (SOX) proviennent d'un mélange entre le soufre (essentiellement produit par le charbon et le fuel lourd) et l'oxygène; les aérosols de sulfate qui en résultent ont pour effet de refroidir l'atmosphère. L'extraction, le traitement, le transport et la distribution des combustibles fossiles émettent aussi des gaz à effet de serre. Ces rejets peuvent être délibérés, lors de la combustion ou de l'évaporation des gaz naturels provenant des puits de pétrole, émettant surtout du dioxyde de carbone et du méthane, respectivement. Ils peuvent également être dus à des accidents, à un mauvais entretien ou à de petites fuites dans les têtes de puits et oléoducs. Le méthane naturellement présent dans les veines de charbon (on l'appelle le grisou) en tant que poches de gaz ou " dissous " dans le charbon lui-même est libéré lorsque le charbon est extrait ou pulvérisé. Les hydrocarbures pénètrent dans l'atmosphère du fait des rejets provenant des pétroliers ou des petites fuites qui surviennent lors de l'alimentation courante en carburant des véhicules à moteur. La déforestation est par ordre d'importance la seconde source d'émission de dioxyde de carbone la plus importante. Lorsque des forêts sont détruites à des fins d'exploitation agricole ou d'aménagement, la plus grande partie du carbone provenant des arbres brûlés ou en décomposition pénètre dans l'atmosphère. Par contre, lorsque l'on plante de nouveaux arbres, ceux-ci absorbent le dioxyde de carbone, l'éliminant de l'atmosphère. Ces derniers temps, c'est surtout dans les régions tropicales que les coupes excèdent nettement la productivité. Les connaissances scientifiques concernant les émissions provenant du déboisement sont très incertaines mais l'on estime que 600 millions à 2,6 milliards de tonnes de carbone sont émises chaque année à l'échelle de la planète. La production de chaux (oxyde de calcium) par les cimenteries représente 2,5  % des émissions de CO2 provenant de sources industrielles. Comme le CO2 émis par les combustibles fossiles, le dioxyde de carbone libéré lors du processus de fabrication du ciment est dérivé du calcaire et donc d'origine fossile, c'est à dire essentiellement les coquillages et autres formes de biomasse présents dans d'anciens sédiments océaniques. Les animaux domestiqués émettent du méthane. Après le dioxyde de carbone, le deuxième gaz à effet de serre le plus important est le méthane qui est rejeté par le bétail, les bovins laitiers, buffles, chèvres, moutons, chameaux, cochons et chevaux. La plus grande partie des émissions de méthane attribuables au bétail sont produites par " fermentation entérique " des aliments du fait de bactéries et autres microbes présents dans l'appareil digestif des animaux; elles le sont aussi par suite de la décomposition des déjections animales. Le bétail représente environ un quart des émissions anthropiques de méthane, soit au total quelques 100 millions de tonnes par an. Les rizières aussi émettent du méthane. Le riz en culture irriguée ou riz paddy produit entre un cinquième et un quart environ des émissions anthropiques totales de méthane. Représentant plus de 90  % de la production rizicole totale, le riz paddy est cultivé dans des champs qui sont inondés ou irrigués pendant la plus grande partie de la saison de croissance. Les bactéries et autres micro-organismes présents dans le sol des rizières inondées décomposent la matière organique et produisent du méthane. De même que l'évacuation et le traitement des ordures et déchets d'origine humaine. Lorsque les ordures sont enterrées dans une décharge, elles subissent tôt ou tard une décomposition anaerobie (sans oxygène) et émettent du méthane (et une quantité limitée de dioxyde de carbone). Si le gaz n'est pas capté pour être utilisé comme combustible, le méthane finit dans l'atmosphère. Cette source de méthane est plus courante près des villes, où les ordures ménagères sont en général déposées dans une décharge centrale, que dans les zones rurales où elles sont normalement brûlées ou se décomposent en plein air. Du méthane est également émis lorsque les déchets humains (eaux usées) sont traités de manière anaerobie, par exemple dans des étangs ou lagons. L'utilisation d'engrais accroît les émissions d'oxyde nitreux. L'azote présent dans de nombreux engrais intensifie les processus naturels de nitrification et de dénitrification qui sont dus aux bactéries et autres microbes présents dans le sol. Ces processus transforment une partie de l'azote en oxyde nitreux. Les quantités de NO2 émises par unité d'azote épandue dépendent du type et du volume d'engrais utilisés, des conditions pédologiques et du climat - équation complexe encore mal connue. L'industrie a créé un certains nombres de gaz à effet de serre puissants et à durée de vie longue pour des utilisations spécialisées. Mis au point dans les années 20, les chlorofluorocarbones (CFC) ont été utilisés comme agents dispersants d'aérosols, la fabrication de mousses plastiques pour les coussins et autres produits, les circuits de refroidissement des réfrigérateurs et climatiseurs et en tant qu'agents d'extinction et que solvants pour nettoyage. Grâce au Protocole de Montréal de 1987 sur les substances qui appauvrissent la couche d'ozone, les concentrations atmosphériques de nombreux CFC se stabilisent et devraient diminue au cours des prochaines décennies. D'autres hydrocarbures halogénés utilisés pour remplacer les CFC sans nuire à la couche d'ozone - notamment les hydrofluorocarbones et hydrocarbures perfluorés - contribuent, en revanche, au réchauffement de la planète et doivent donc faire l'objet d'une réduction en vertu du Protocole de Kyoto de 1997. Le protocole vise également l'hexaflorure de soufre (SF6), utilisé comme isolant électrique, conducteur de chaleur et réfrigérant; à molécules égales, son potentiel de réchauffement global est considéré comme étant 23 900 plus élevé que celui du dioxyde de carbone