Causes

Les différents GES

Les deux gaz qui produisent le plus d'effet de serre sont l'eau (H2O) et le CO2, qui sont respectivement responsables de 55% et de 39% de l'effet de serre sur Terre. Ils sont donc à eux deux responsables de 94% de l'effet de serre "total" (naturel plus artificiel). Mais il faut distinguer les émissions naturelles et les émissions anthropiques de ces deux gaz, ainsi que des autres GES : méthane, N2O, ozone troposphérique, halocarbures et SF6. Ce sont les émissions anthropiques qui sont responsables du réchauffement climatique, puisqu'il s'agit d'un ajout de GES dans l'atmosphère par l'homme. La part des rejets anthropiques dans le total des émissions de GES est relativement faible, mais elle suffira amplement à provoquer une modification climatique à court ou moyen terme.

1) Le dioxyde de carbone (CO2)

Depuis la moitié du 19ème siècle, l'homme, suite aux études de la croûte terrestre (géochimie) qui lui ont fait découvrir de nouvelles sources d'énergie, a brûlé de grandes quantités de combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz) pour assurer ses besoins énergétiques. En libérant le carbone fixé par la photosynthèse sur les végétaux étant à l'origine des hydrocarbures et du charbon, ces combustibles ont contribué à faire évoluer l'effet de serre. La quantité de dioxyde de carbone présente dans l'atmosphère continuera de croître si l'homme ne cesse pas progressivement de brûler ces combustibles fossiles. Malgré l'absorption continue du CO2 par les océans et la végétation, la quantité de ce gaz dans l'atmosphère reste trop importante. En effet, les combustibles fossiles ne se renouvellent pas, et le CO2 rejeté par ces combustibles n'est pas absorbé par les forêts : la quantité CO2 absorbée par les forêts correspond à la quantité issue de ces mêmes forêts. C'est le cycle naturel du carbone, qui fonctionne grâce au renouvellement des forêts.

C'est principalement l'industrie, ainsi que le développement de l'habitat et des transports qui ont augmenté le taux de CO2 dans l'atmosphère. Les véhicules individuels, les poids lourds et les avions sont des gros consommateurs d'hydrocarbures, et donc de gros pollueurs. La déforestation par brûlis participe aussi à l'augmentation du taux de CO2 dans l'atmosphère, car la forêt, qui constitue une grande réserve de carbone, est remplacée par des champs qui ne contiennent que très peu de carbone : la différence se transforme en CO2. Enfin, la production croissante de déchets, qui sont dans certains cas brûlés dans des usines d'incinération, joue également un rôle dans l'augmentation du taux de CO2 dans l'atmosphère.

En France, en 1997, le secteur des transport rejetait 37,7 millions de tonnes de carbone, le secteur industriel 27,4 millions, le secteur résidentiel et tertiaire 26,5 millions, EDF 15,5 millions, et le secteur agricole et sylvicole en rejetait 25,5 millions, mais ce dernier secteur en absorbant 43 millions.

Le CO2 participe pour environ 50% dans l'effet de serre anthropique.

2) Le méthane (CH4)

Le méthane est le principal constituant du gaz naturel, ou gaz de ville. C'est un bon combustible, assez peu polluant (il émet principalement du CO2, alors que les dérivés du pétrole émettent aussi des oxydes de souffre et d'azote).

Le méthane est naturellement émis par les marais, les tourbières et la digestion des animaux. C'est un produit de la fermentation anaérobie des composés organiques. La part de l'homme dans le rejet du méthane provient de la multiplication des ruminants, gros producteurs de méthane (le lait est issu de la fermentation de l'herbe), des rizières, des décharges (où les ordures ménagères fermentent) et des fuites de canalisations de gaz naturel. Il est également libéré lors de l'exploitation de mines de charbon.

Il est responsable de 15% de l'effet de serre anthropique.

3) Le protoxyde d'azote (N2O)

Le protoxyde d'azote, ou oxyde nitreux, est rejeté par l'industrie chimique, qui utilise de l'acide nitrique, et par l'agriculture, qui utilise des engrais azotés.

Sa contribution dans l'effet de serre artificiel est de 5%.

4) L'ozone troposphérique (O3)

Il ne faut pas confondre l'ozone troposphérique, c'est-à-dire celui situé dans les couches les plus basses de l'atmosphère, et qui est un polluant, avec la couche d'ozone, situé dans la haute atmosphère, et qui protège la Terre des rayonnements ultraviolets les plus nocifs pour la vie.

Ce gaz n'est pas directement émis par l'Homme. Il est issu de la réaction chimique entre les oxydes d'azote, de formule Nox, et les Composés Organiques Volatiles (COV), ces deux gaz étant issus de l'industrie chimique et du secteur des transports, par combustion des hydrocarbures. Cette réaction ne peut se faire que lorsque le rayonnement solaire est assez puissant, c'est donc un gaz principalement synthétisé en été.

L'ozone troposphérique est responsable de 15% de l'effet de serre additionnel.

5) Les halocarbures

Les halocarbures sont des chaînes carbonées (hydrocarbures) dans lesquelles des atomes d'hydrogène ont été remplacés par des gaz halogènes (fluor, chlore…). Leur formule est de la forme CxHyHalz où Hal est un gaz halogène. Dans la vaste famille des halocarbures, on trouve notamment les CFC, localisés avant 1990 dans les tuyauteries des systèmes réfrigérants et les sprays, et interdits depuis par le protocole de Montréal car responsables du trou dans la couche d'ozone, les HFC frigorigènes, libérés par les industries agroalimentaires, les froids commerciaux, les transports frigorifiques, les applications industrielles, les climatisations, les refroidisseurs d'eau et les froids domestiques, les HCFC et les PFC.

Les halocarbures sont des molécules très stables, et qui absorbent fortement le rayonnement infrarouge. Ce sont donc de puissants GES, responsables de 15% de l'effet de serre anthropique.

6) L'hexafluorure de souffre (SF6)

Il est utilisé dans les applications électriques (transformateurs…) et le double vitrage. Ce gaz étant rejeté en très petites quantités, sa participation dans l'effet de serre est aujourd'hui presque négligeable.