Le changement climatique mondial

3. L’effet de serre provoqué par les activités humaines
Auteurs : Equipe La main à la pâte(plus d'infos)
Résumé :
Conférence donnée par Michel Petit (Académie des sciences) lors du colloque « Enseignement des sciences à l'école primaire : Education à l'environnement pour un développement durable » (Perpignan 27 septembre 2006) tenu à l'occasion des rencontres annuelles des centres pilotes de La main à la pâte.
Publication : 29 Novembre 2006

3. L’effet de serre provoqué par les activités humaines.

3.1 Le changement de la composition de l’atmosphère

L’observation systématique de l’atmosphère depuis une cinquantaine d’années montre de façon incontestable une augmentation de sa teneur en gaz à effet de serre et tout particulièrement de sa teneur en gaz carbonique dont la concentration augmente de un demi pour cent par an. En d’autres termes, la quantité de gaz carbonique présente dans l’atmosphère augmente de 11 milliards de tonnes par an. Pour fabriquer cette quantité, il faut brûler 3 milliards de tonnes de carbone, les 8 autres milliards étant de l’oxygène pris à l’atmosphère terrestre. Or, 3 milliards de tonnes de carbone représentent à peu près la moitié de ce que l’humanité brûle sous forme de charbon, de pétrole et de gaz naturel. L’autre moitié du gaz carbonique produit est absorbée par l’océan et la biosphère.
 


Figure 1 : Comparaison de la quantité de carbone brûlée annuellement et de l’augmentation du carbone présent dans l’atmosphère sous forme de gaz carbonique
 

C’est ainsi que le nombre de molécules de gaz carbonique qu’on trouve dans un million de molécules d’air est passé de 280 en 1850, avant le début de l’ère industrielle à plus de 380 aujourd’hui. On dit 280 ou 380 ppm, ppm étant l’abréviation de parties par million. La composition de l’atmosphère est observée directement depuis 1958 avec précision. Le panneau en haut à gauche de la figure 2 montre cette évolution. C’est à partir de ces données d’observation qu’on a calculé l’augmentation de la masse du carbone présent dans l’atmosphère représentée sur la figure 1. Pour remonter plus loin dans le temps, on dispose de diverses méthodes. La plus puissante d’entre elles consiste à forer les calottes de glace pour en extraire des carottes contenant des bulles d’air emprisonné il y a bien longtemps, lorsque les flocons de neige se sont transformés en glace sous le poids des nouvelles chutes de neige. Des forages profonds de 3 km permettent ainsi d’observer un air vieux de centaines de milliers d’années (panneau en haut à droite de la figure 2).

Figure 2 : Évolution de la teneur de l’atmosphère en gaz carbonique à diverses échelles de temps
 

3.2 Le changement climatique observé

Une telle augmentation de la teneur en gaz à effet de serre se traduit, comme l’avait prévu Svante Arrhénius en 1896 et comme le simulent les modélisations numériques modernes, par un effet de serre additionnel entraînant une augmentation de la température moyenne du globe de 0,8° plus ou moins 0,2°. Parmi les 11 années les plus chaudes enregistrées, 10 se trouvent dans les 11 dernières années, la seule exception étant 1996.

Figure 3 : L’évolution semblable au cours du temps de la température des terres, de la surface de l’eau de mer et de l’air à la surface de la mer

 

Ce réchauffement n’est pas uniformément réparti, les océans dont l’effet régulateur sur les températures est bien connu se réchauffant naturellement moins que les continents. De façon moins intuitive, mais conformément aux modélisations, ce sont les régions les plus septentrionales d’Amérique, d’Europe et d’Asie dont la température croît le plus.

 

Figure 4


On note en outre que les nuits se réchauffent plus que les jours, là encore conformément aux prévisions. Les précipitations sont également affectées par ce changement climatique, certaines régions étant plus arrosées et d’autres moins.  

 


Figure 5