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Qu’est-ce que l’effet de serre?

L’effet de serre est à la base un processus naturel, qui a une influence majeure sur les températures qui règnent sur Terre. Or depuis les débuts de l’industrialisation, les gaz à effet de serre persistants augmentent drastiquement.

De façon schématique, la surface de la Terre est réchauffée par le rayonnement solaire à ondes courtes. La surface terrestre reflète le rayonnement incident sous forme de rayonnement thermique à ondes longues qui est en partie absorbé par les gaz à effet de serre atmosphériques. Lorsque l’énergie absorbée est réémise, une partie du rayonnement est renvoyée vers la Terre, et la surface terrestre ainsi que la basse atmosphère sont réchauffées. Ce processus s’appelle l’effet de serre.

 

 

L’effet de serre naturel 

À quoi ressemble tout cela lorsque l’on y regarde de plus près? Le climat dominant sur notre planète est déterminé par divers facteurs et moteurs climatiques physiques: outre la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère, il s’agit entre autres des courants dans l’océan, du rayonnement solaire, des glissements des plaques tectoniques ou des modifications de l’orbite terrestre. Le climat prédominant sur la planète est le résultat de toutes ces influences. L’évolution d’un ou plusieurs facteurs conduit donc également au changement de climat. Certains facteurs d’influence, tels que les éruptions volcaniques, n’ont qu’un effet à court terme sur quelques années. En revanche, les fluctuations de l’orbite terrestre modifient le climat très lentement sur des centaines de milliers d’années. 

 

L’atmosphère et sa composition jouent un rôle essentiel pour le climat dominant. Cette enveloppe de gaz rend la vie sur Terre possible, en premier lieu parce qu’elle nous protège de certaines influences extérieures nocives, telles que les rayons UV. Les événements météorologiques se produisent dans sa couche la plus basse, la «troposphère». Dans cette couche, des vents assurent également l’échange de chaleur entre les régions froides et chaudes. Outre ses principaux composants, l’oxygène et l’azote, l’atmosphère contient également les soi-disant gaz à effet de serre - vapeur d’eau (H2O), dioxyde de carbone (CO2), méthane (CH4) et protoxyde d’azote (N2O). Ces gaz ont la propriété physique d’absorber et d’émettre le rayonnement thermique à ondes longues émis par la surface de la terre. Une partie de ce rayonnement est renvoyée à la surface de la terre et provoque une augmentation de la température en réduisant le refroidissement par dissipation thermique.  

L’effet de serre naturel garantit la vie sur Terre comme nous la connaissons jusqu’à aujourd’hui. Grâce à la présence naturelle des gaz à effet de serre de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone, il existe une différence de température de 33 °C selon l’état actuel de la recherche. Sans les gaz à effet de serre, la température moyenne de la Terre avoisinerait donc -18 °C et la vie n’aurait jamais pu se développer comme aujourd’hui. L’émission de gaz à effet de serre par l’homme renforce cet effet naturel. 

 

 

L’effet de serre d’origine humaine 

L’équilibre naturel entre le rayonnement solaire et le rayonnement infrarouge est menacé par les gaz à effet de serre produits par l’activité humaine. Depuis les débuts de l’industrialisation, les émissions de gaz ayant un impact sur le climat, comme le dioxyde de carbone (CO2), le méthane et l’oxyde nitreux, augmentent drastiquement. Aujourd’hui, nous émettons 40 pour cent de CO2 en plus par rapport au début de l’ère industrielle. En conséquence, la température de la surface terrestre mondiale a augmenté de plus de 1 °C depuis le début du 20e siècle. On parle de «l’effet de serre anthropique». 

 

Sources: Office fédéral de l’environnement (OFEV) 2018; Office fédéral allemand de l’environnement (UBA) 2017

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