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L'effet de serre Le déréglement du thermostat planétaire (II) Le méthane (CH4) ou "gaz des marais", contribue à raison de 20% des gaz à effet de serre de longue durée d'origine anthropique. La moitié des émissions de méthane sont artificielles. Comme le gaz carbonique, le méthane peut être d'origine naturelle (émission des zones humides naturelles), animale (fermentation entérique) ou bien humaine, lorsqu'il provient de l'agriculture (rizières), de l'extraction de gaz ou des prairies. 65% du méthane provient de sources naturelles et 30% des océans. Notons qu'en Occident et notamment au Royaume-Uni, le méthane émis par l'élevage intensif des vaches produit 3% des gaz à effet de serre. Depuis les débuts de l'ère industrielle, sa concentration est passée de 0.65 à 1.75 ppm et présente aujourd'hui une valeur qui n'a jamais été atteinte au cours des 420000 années précédentes. On estime que d'ici 2100 la concentration de méthane devrait doubler (3 ppm). En effet, il existerait un risque de dégagement important de méthane piégé sous forme d'hydrates dans les sédiments sous-marins comme dans le permafrost alors que ce gaz possède un potentiel d'effet de serre bien plus puissant que le CO2. L'ozone (O3) est le résultat d'un processus photochimique. On estime que 10% de l'ozone troposphérique provient de la stratosphère. En effet, les 90% restants se forment à proximité du sol à partir des émissions d'oxyde d'azote, du monoxyde de carbone et du radical OH qui jouent tous un rôle important dans le processus de formation.liant l'eau ou l'oxygène et le rayonnement ultraviolet solaire. Sa formation dans les basses couches dépend également des sources de composés volatils (hydrocarbures, composés organiques, solvants, etc). L'abondance de l'ozone est donc étroitement liée aux activités industrielle et agricole ainsi qu'à la circulation automobile. De nos jours, durant les périodes caniculaires ou lorsqu'un anticyclone stagne au-dessus des grandes villes, la pollution par l'ozone ou par les oxydes d'azote (NOX) dépasse régulièrement les seuils de tolérance et peut incommoder les personnes sensibles. L'ozone possède des effets différents selon qu'il se situe dans la stratosphère ou dans la troposphère. Dans la stratosphère, l'ozone agit à la fois sur le rayonnement ultraviolet solaire et sur le rayonnement infrarouge, provoquant un refroidissement de la surface du globe. A l'inverse, dans la troposphère, il contribution à l'effet de serre en réchauffement l'atmosphère supérieure.
Le monoxyde de carbone (CO) provient de la combustion des énergies fossiles. Sa présence est liée à l'industrialisation et la croissance démographique. Il est deux fois plus concentré dans l'hémisphère Nord que dans l'hémisphère Sud. On le retrouve à des concentrations toxiques dans les tunnels lors des embouteillages et dans les parkings souterrains. Son influence sur l'effet de serre est indirect. Il faut 20 fois plus de monoxyde de carbone que de méthane pour produire un effet de serre similaire. Il n'est pas surprenant de constater que sa concentration a augmenté depuis la seconde moitié du XXeme siècle. Les oxydes d'azote (NOX) ont également une influence indirecte sur l'effet de serre et se forment à partir de deux gaz nitreux (NOX) : le NO et le NO2, du monoxyde de carbone (CO) et des composés organiques volatils (COV). Ces polluants affectent également la durée de vie du méthane et d'autres gaz à effet de serre. Comme le montre bien l'image présentée ci-dessous, le dioxyde d'azote se concentre dans les grandes villes industrielles (> 1 million d'habitants). Ce gaz est l'une des principales sources de mortalité dans nos pays et contribue aux pics d'ozone. L'utilisation des pots d'échappements catalytiques devrait réduire ses émissions.
Le protoxyde d'azote (N2O) ou oxyde nitreux contribue à raison d'environ 6% du total des gaz à effet de serre tandis que les halocarbures contribuent à raison de 14 % de l'effet de serre d'origine anthropique. Enfin, les aérosols, fréon et autres CFC affectent également l'effet de serre. Leur effet n'est pas fonction de leur abondance dans l'atmosphère, mais de l'importance des transformations physico-chimiques qu'ils subissent. Ainsi les aérosols provoquent un refroidissement de la troposphère soit par réfléchissement du rayonnement solaire (effet direct), soit en favorisant la réflectivité des nuageux en y augmentant le nombre de gouttelettes d'eau (effet indirect). C'est l'emploi des CFC notamment qui détruit la couche d'ozone stratosphérique et avec elle notre protection naturelle contre les rayonnements UV.
Sans mesure de contrôle, dans les 50 à 100 prochaines années, ces gaz anthropiques devraient avoir un effet de rétention de la chaleur des plus néfastes. Dans le pire scénario, en termes de forçage radiatif, autrement dit de rayonnement d'énergie de la Terre, celui-ci augmenterait de 8 W/m2 en 2100. Dans un scénario optimiste, si la concentration des gaz à effet de serre est stabilisée dans les années à venir, avec une concentration de gaz carbonique de 500 ppm et en tenant compte de l’ensemble des composés, le forçage radiatif supplémentaire serait de 3 W/m2, portant le rayonnement radiatif moyen de la Terre à 393 W/m2. Si nous continuons à polluer l'air au taux actuel, il va de soi qu'en 2100 il est probable que la physionomie et le climat du monde seront très différents d'aujourd'hui. Le XXeme comme le XXIeme siècle n'auront décidément pas apporté que de bonnes choses à l'humanité et seront probablement connus non pas pour les progrès technologiques mais pour avoir été à l'origine des plus grandes catastrophes écologiques et climatiques que connut l'humanité. Essayons de laisser à nos descendants une meilleure image de nous-même. Pour plus d'information Impacts of a Warming Arctic, ACIA, 2004 La Terre, une planète fragile (sur ce site) Les changements climatiques (les régions polaires) Biosphère 2 (sur ce site) La météorologie (sur ce site) Retour à l'Ecologie et l'Environnement
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