Contacter l'auteur / Contact the author

Recherche dans ce site / Search in this site

 

L'effet de serre

La fonte des glaces en Arctique. Doc Alamy.

Le déréglement du thermostat planétaire (II)

3. Le méthane

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 (parties par million en volume) 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 de 20 à 80 fois plus puissant que le CO2 selon l'échelle de temps. Sa libération dans l'atmosphère représente donc une véritable bombe climatique à retardement. 

En 2000, les émissions de méthane en Russie représentaient 465548.50 kT d'équivalent CO2. En 2010, on a dépassé les 533546 kT et cela augmente entre 16000-28000 kT chaque année. Ceci dit, c'est la Chine qui détient le record d'émission de méthane avec 1.64 millions de kT d'équivalent CO2 en 2010, suivi par les Etats-Unis avec 635108.20 kT.

A voir : Underground methane bubbles (Russia)

Emissions de méthane dans le monde, Actualitix

A lire : L'Arctique: une bombe à retardement de méthane (sur le blog, 2008)

4. L'ozone

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 contribue à l'effet de serre en réchauffement l'atmosphère supérieure.

Notons à propos du trou d'ozone que depuis 2004 environ, il ne s'étend plus et bien que fluctuant encore à la baisse une année sur deux, sa concentration à tendance à augmenter comme le montre cette animation de la NASA.

A consulter : Ozone Watch, NASA-GSFC

Variation mensuelle moyenne du trou d'ozone au-dessus de l'Antarctique entre 1979 et 2010. Cliquer sur l'image pour lancer l'animation sur 35 ans (de septembre 1979 à septembre 2014). Document NASA/GSFC/TOMS et Climate Central

5. Le monoxyde de carbone

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 XXe siècle.

6. Les oxydes d'azote

Les oxydes d'azote (NOX) ont également une influence indirecte sur l'effet de serre et se forment à partir de deux gaz nitreux : le NO et le NO2, du monoxyde de carbone (CO) et des composés organiques volatils (COV). 

L'OMS recommande de ne pas dépasser 40 microgrammes d'oxyde d'azote/litre. Or dans les fumées d'échappement des véhicules on mesure régulièrement des taux supérieurs à 100 microgrammes/litre et même plus de 300 microgrammes/litre dans certaines voitures diesel au démarrage. Par comparaison, on mesure des taux compris entre 40-100 microgrammes/litre dans la fumée d'échappement de la plupart des camions.

Sachant que cette substance est à l'origine de nombreuses maladies y compris des cancers, certaines ONG ont suggéré à l'OMS de baisser ce taux d'oxyde d'azote à 20 microgrammes/litre, ce qui forcera l'industrie automobile à soit installer des systèmes de filtration plus efficaces (Renault par exemple reconnaît que son système catalytique ne fonctionne correctement qu'entre 18 et 30°C) soit forcera les clients à changer de véhicule et de carburant (on revient à l'essence ou on passe à l'hybride ou au tout électrique).

7. Le dioxyde d'azote

Le dioxyde d'azote (NO2) est autant un polluant qu'un poison violent. De couleur brun-orangé, il présente une odeur âcre et piquante. Dérivé de la production industrielle de l'acide nitrique (HNO3) il est également produit par les moteurs à explosion et les centrales thermiques. Combiné à l'ozone troposphérique, il forme des nitrates qui se dissolvent dans l'eau, conduisant à l'eutrophisation (l'excès de nutriments) des eaux.

Ces polluants affectent la durée de vie du méthane et d'autres gaz à effet de serre et leur concentration fait l'objet d'une surveillance quotidienne. Comme le montre 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.

A voir : FM15 Press Conference Global air quality - The impacts of people and cities

Concentration du dioxyde d'azote troposphérique (NO2) entre 2005 et 2014 mesuré par le satellite AURA de la NASA autour de 195 villes à travers le monde. Document NASA-AURA.

Rappelons que Volkswagen a fait l'objet d'un scandale en septembre 2015 car son directeur de l'époque Martin Winterkorn (qui démissionna suite à ce scandale) prétendait que ses moteurs diesel étaient propres alors qu'en réalité ils émettaient 30 fois plus de dioxyde d'azote que le seuil toléré aux Etats-Unis (seuls les modèles ne respectant pas la norme Euro 6 étaient concernés comme la Passat 1.6 TD. A l'inverse, la Golf VII de 2 litres est "propre").

En fait, selon le rapport du 14 septembre 2015 de la fédération européenne Transport & Environnement, 90% des véhicules diesel ne respectent pas la norme Euro 6 ! Parmi les marques européennes concernées il y a Mercedes, Renault, Opel et quelques autres ainsi que BMW qui pourtant est l'entreprise européenne qui fait le plus d'efforts dans ce domaine. Face à ces difficultés techniques, l'intérêt des véhicules "verts" s'en trouve renforcé.

8. Le protoxyde d'azote

Le protoxyde d'azote (N2O) ou oxyde nitreux contribue à raison d'environ 6 % du total des gaz à effet de serre. Environ 40 % de ce gaz est d'origine anthropique et représente actuellement selon l'OMS une pollution concentrée à raison de 323 ppm (parties par milliard en volume).

9. Les aérosols FC

Enfin, les aérosols, fréon et autres halocarbures (hydrocarbure contenant au moins un halogène comme les CFC et PFC) contribuent à raison de 14 % de l'effet de serre d'origine anthropique et 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.

Valeurs et cartes actualisées des polluants atmosphériques

Global

(NOAA)

Etats-Unis

(Inter-agences)

Belgique

(Celine)

France

(Airparif)

Québec

(Gouv.du Québec)

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 ainsi que les écosystèmes marins seront très différents d'aujourd'hui.

Le XXe comme le XXIe 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-mêmes. C'est dans ce contexte que l'Accord de Paris approuvé en 2015 (COP21) est une avancée positive quoique théorique. Reste à confirmer cette bonne volonté des participants dans des actions concrètes et contraignantes. L'avenir sera juge.

Pour plus d'informations

L'après-Kyoto et les conférences sur le climat (sur ce site)

Les changements climatiques (les régions polaires)

La Terre, une planète fragile (sur ce site)

La météorologie (sur ce site)

Le Protocole de Kyoto, Europa

Emissions de méthane dans le monde, Actualitix

Emissions de CO2 des transports en Europe, Planetoscope

Consommations et émissions des véhicules particuliers (PDF), ADEME, 2015

Conversion de litres de carburant en kilos et volume de CO2 (caculette)

Emission de CO2 de votre véhicule (calculette)

What's Really Warming the World ?, Bloomberg

Global Carbon Project

Impacts of a Warming Arctic, ACIA

Ozone Watch, NASA-GSFC

L'effet de serre, La recherche, 2002.

Retour à l'Ecologie et l'Environnement

Page 1 - 2 -


Back to:

HOME

Copyright & FAQ