Les gaz à effet de serre

Préambule

Les trois parties « Introduction », « En bref » et « En savoir plus » sont reprises d’un article du portail notre-environnement.gouv.fr portant sur les gaz à effet de serre . Le texte d’origine a été laissé intact.

Introduction

Différentes activités humaines sont à l’origine des émissions de gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère : la combustion d’énergies fossiles, des procédés industriels comme la production de ciment (sources de dioxyde de carbone -CO₂), les élevages agricoles et le traitement des déchets, les engrais agricoles, l’utilisation de solvants, la réfrigération et la climatisation. L’augmentation de la concentration atmosphérique de GES due à ces émissions renforce l’effet de serre responsable du réchauffement climatique.

En bref

Qu’est-ce que l’effet de serre ?

Un gaz à effet de serre (GES) est un gaz présent dans l’atmosphère qui retient une partie de la chaleur reçue des rayons solaires. Certains GES sont d’origine naturelle (par exemple, la vapeur d’eau ou le dioxyde de carbone) et/ou issus des activités humaines (les gaz fluorés par exemple). Grâce aux GES présents naturellement dans l’atmosphère, la Terre absorbe une partie de l’énergie qu’elle reçoit du Soleil, le reste étant renvoyé vers l’Espace. Ce phénomène naturel, appelé effet de serre, rend la vie possible sur Terre : sans lui, la température moyenne de la planète serait de l’ordre de – 18°C. Ces gaz jouent donc un rôle important dans la régulation du climat. L’augmentation de la concentration des GES dans l’atmosphère se traduit par une hausse de sa température.

Quelles activités humaines sont en cause dans l’augmentation de l’effet de serre ?

En savoir plus

Les émissions de gaz à effet de serre

Différentes activités humaines sont à l’origine des émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère : la combustion d’énergies fossiles, des procédés industriels comme la production de ciment (CO₂), les élevages agricoles et le traitement des déchets (CH₄), les engrais agricoles (N₂O), l’utilisation de solvants, la réfrigération et la climatisation (gaz fluorés, tels que les HFC et les PFC).

Les différents gaz ne concourent pas tous autant à l’effet de serre. Afin de pouvoir comparer les GES entre eux, on évalue la capacité de chaque GES à renvoyer de l’énergie vers le sol (le forçage radiatif) comparativement au CO₂. La contribution de chaque gaz à l’effet de serre se mesure ensuite par son potentiel de réchauffement global (PRG) qui dépend ainsi de sa capacité à intercepter et renvoyer les rayonnements solaires ainsi que de sa durée de vie. La valeur du PRG est déterminée selon une échelle de temps, généralement 100 ans. Pour exprimer les émissions de GES en tonnes d’équivalent CO₂, les émissions de chaque gaz sont pondérées par un coefficient fonction de son PRG, fixé à 1 pour le CO₂. Ce coefficient est ainsi de 25 pour le CH₄, de 298 pour le N₂O, de 23 900 pour le SF₆, de 140 à 11 700 pour les HFC et de 6 500 à 9 200 pour les PFC.

Une hausse exponentielle des émissions de gaz à effet de serre

Prenons le cas du CO₂ qui est le principal GES responsable du réchauffement climatique anthropique.

Sa concentration dans l’atmosphère s’est établie à environ 280 ppm pendant toute la période de l’Holocène ^[a]commencée il y a environ 10 000 ans et n’a même jamais dépassé les 300 ppm depuis près d’un million d’années . Or, cette concentration n’a fait qu’augmenter depuis la seconde révolution industrielle vers 1850. Ainsi, en 2021, la concentration de CO₂ dans l’atmosphère avait déjà atteint les 420 ppm. Cette forte augmentation de la concentration de CO₂ est bien sûr le résultat d’une augmentation continue des émissions de CO₂ depuis la seconde révolution industrielle, avec une accélération à partir du milieu du XXème siècle. Ainsi, les émissions de CO₂ ont en gros quadruplé entre 1960 (9,3 milliards de tonnes de CO₂ émis) et 2019 (36,4 milliards de tonnes de CO₂ émis). Pour limiter la hausse de la température à 2 °C d’ici à 2100, conformément à l’accord de Paris (COP21 de 2015) ces émissions doivent être divisées par deux d’ici à 2050 afin de stabiliser la concentration de CO₂ à 450 ppm .

« En l’état actuel des politiques climatiques, la hausse de la température moyenne à la surface de la Terre sera comprise entre 2,7 et 3,1 °C d’ici à 2100. »

François Gemenne et Aleksandar Rankovic

Géographie des gaz à effet de serre

Intéressons-nous maintenant à l’origine territoriale des émissions de CO₂ :

• près de la moitié (48 %) des émissions globales de CO₂ proviennent d’Asie : à noter, que la Chine en émet à elle seule 28 %
• l’Amérique représente quant à elle 17 % des émissions de CO₂ : les États-Unis émettent à eux seuls 14 % du total mondial
• la Chine et les États-Unis émettent donc à eux seules 42 % des émissions de CO₂
• l’Europe représente 15 % des émissions

Voici maintenant le top 5 des plus gros pays émetteurs de CO₂ :

1. la Chine : 10,2 GtCO₂ (gigatonnes de CO₂ )
2. les États-Unis : 5,3 GtCO₂
3. l’Inde : 2,6 GtCO₂
4. la Russie : 1,7 GtCO₂
5. le Japon : 1,1 GtCO₂

A noter que ces valeurs correspondent à l’état des lieux en 2019 .

Il faut bien garder à l’esprit qu’il s’agit d’émissions territoriales. Ainsi, si la Chine représente plus du quart des émissions de CO₂ mondiales et « seulement » 18,7 % de la population mondiale, il ne faut pas oublier que la Chine, parfois qualifiée d’ « usine du monde », exporte une quantité considérable de biens matériels vers les autres pays ce qui contribue significativement à ses émissions.

Références