L'effet de serre

Le gaz carbonique, le méthane, les chlorofluorocarbures (CFC) et le protoxyde d'azote ont la propriété d'absorber les rayons infrarouges émis par la Terre. En concentration normale, ils créent un effet de serre naturel, qui maintient la température à un niveau compatible avec la vie. Mais les émissions de gaz dues aux activités humaines augmentent notablement la concentration et la durée de vie de ces gaz (10 ans pour le méthane, 120 ans pour le gaz carbonique, 130 ans pour les CFC), et provoquent un réchauffement supplémentaire de l'atmosphère. Les forêts sont déjà durement touchées par la pollution atmosphérique, et la déforestation tropicale par le feu contribue à une libération du carbone d'autant plus importante que la combustion s'accompagne de l'émission de gaz connexes du CO2. Ainsi, en l'espace de seulement un peu plus d'un siècle, l'homme s'est mis à brûler des réserves énergétiques fossiles que la nature avait mis 500 millions d'années à prélever sur le gaz carbonique de l'atmosphère.

Depuis un siècle, activité industrielle et démographie galopante ont donc concouru à modifier la composition de l'atmosphère. Sans effet nocif apparent pour l'homme, la concentration de gaz carbonique, de méthane, d'oxyde nitreux et d'autres composants mineurs de l'atmosphère ne cesse d'augmenter. Les mesures en témoignent. Au début du XIXe siècle, la concentration de gaz carbonique atteignait seulement 280 parties par million (ppm), c'est-à-dire 280 cm3 de gaz carbonique par mètre cube d'air. Aujourd'hui, elle dépasse 350 ppm, du fait de la combustion du pétrole, du gaz naturel ou du charbon utilisés pour produire l'énergie nécessaire à notre société industrielle. L'industrialisation n'est pas seule en cause, car l'agriculture vient en renfort pour suivre les besoins d'une démographie en plein essor: la culture en rizières et l'élevage de ruminants favorisent le rejet de méthane, produit de la dégradation de la matière organique en milieu dépourvu d'oxygène; en conséquence, la concentration de méthane a plus que doublé en cent cinquante ans.

Mais l'innocuité de ces phénomènes n'est qu'apparente: ces gaz ne restent pas inactifs dans l'air. Ils piègent le rayonnement infrarouge émis par la surface de la Terre et contribuent ainsi à l'effet de serre. Attention: les craintes portent sur le renforcement de l'effet de serre, et non sur son existence. En l'absence de tout effet de serre, si l'atmosphère était parfaitement transparente au rayonnement infrarouge émis par sa surface, la Terre serait un vaste désert de glace, et la température à sa surface serait inférieure à – 18 °C. En réalité, la vapeur d'eau, l'eau liquide des nuages, le gaz carbonique et d'autres éléments à l'état de traces dans l'air absorbent une fraction importante du rayonnement infrarouge émis par la Terre, limitant ainsi la déperdition d'énergie en direction de l'espace et renvoyant un flux d'énergie infrarouge vers la surface terrestre. Grâce à cet apport supplémentaire, la température moyenne à la surface de la Terre atteint 15 °C, valeur rendant la vie possible.

En supposant une stabilisation de la production des gaz, leur concentration dans l'atmosphère restera nuisible pendant encore de longues décennies. L'Agence européenne de l'environnement sur l'évolution du climat a annoncé un réchauffement de 0,8 à 1,5 °C pour 2025 et de 2,5 à 5,5 °C pour 2100. Il semble que les océans et la biosphère aient tendance à déstocker en corollaire du dioxyde de carbone, et à accroître ainsi l'effet de serre. Ce réchauffement ne résulterait pas seulement de l'effet de serre additionnel provoqué par ces gaz, mais également des réactions en chaîne qu'il entraînerait: l'air pourrait contenir une plus grande quantité de vapeur d'eau, qui est le plus important des gaz à effet de serre; neiges et glaces fondraient davantage, amplifiant, en retour, la quantité d'énergie reçue par la surface de la Terre.

Un réchauffement de quelques degrés peut paraître négligeable, mais il faut rappeler qu'au maximum de la dernière glaciation la température n'était inférieure à l'actuelle que de 4 à 5 °C en moyenne. De plus, ce réchauffement ne serait pas réparti uniformément à la surface du globe: tous les modèles prévoient un réchauffement plus marqué dans les régions polaires. Parmi les conséquences, on peut craindre une élévation du niveau de la mer de 30 cm à 1 m pour la fin du siècle prochain, non seulement par la fonte partielle des glaciers, mais aussi par une augmentation du volume des océans résultant de leur réchauffement. La végétation et les zones agricoles seraient également affectées, un degré de réchauffement suffisant à déplacer les zones de végétation de près de 100 km.

Cependant, il est aujourd'hui impossible de prévoir avec certitude l'amplitude de ce réchauffement ni de préciser où, quand et comment il se produirait. Les modèles utilisés représentent encore imparfaitement la complexité des processus mis en jeu, surtout la formation des nuages et le rôle de l'océan, ce qui incite les scientifiques à une certaine prudence.

On a observé, à l'échelle de la Terre, un réchauffement d'un demi-degré sur le dernier siècle, avec les records de température atteints pendant les années 1980. Pourtant, il est encore difficile de dire si ces événements sont les premiers signes d'un réchauffement du climat.

Certes, ce réchauffement pourrait se traduire par une plus grande occurrence de situations météorologiques extrêmes semblables à celles que nous avons connues en Europe. Mais de tels événements peuvent tout aussi bien illustrer le caractère très fluctuant du climat. Les mouvements de l'air sont très chaotiques et provoquent de grandes variations du temps, d'un jour à l'autre, d'une année à l'autre, d'un lieu à l'autre, qui peuvent masquer tout ou partie d'une évolution progressive du climat. Il faudrait qu'ils se reproduisent beaucoup plus fréquemment et sur plusieurs années pour affirmer qu'ils marquent une évolution du climat.

Le réchauffement observé au cours des cent dernières années est le sujet de nombreux débats scientifiques. Les derniers résultats des modèles montrent qu'il pourrait être la conséquence des divers rejets industriels et agricoles produits par l'homme. Mais il pourrait tout aussi bien refléter une variation naturelle du climat, en particulier la fin du refroidissement des siècles précédents, connu sous le nom évocateur de "petit âge glaciaire". Aussi certains scientifiques estiment-ils qu'on doit attendre encore une dizaine d'années au moins avant de pouvoir affirmer que nous vivons effectivement un changement climatique.

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