Ce sont les activités humaines, principalement par l’exploitation massive de combustibles fossiles et la modification de la couverture des terres (notamment pour l’élevage), qui entraînent une augmentation des concentrations atmosphériques en Gaz à Effet de Serre (GES), ce qui modifie les bilans radiatifs et réchauffe l’atmosphère.
Ce phénomène naturel de piégeage par l’atmosphère de la fraction du rayonnement solaire ré-émis par la Terre, l’effet de serre, est amplifié par les rejets excessifs de gaz majeurs : gaz carbonique (CO2), méthane (CH4), protoxyde d’azote ou oxyde nitreux (N2O), ozone (O3) et de gaz mineurs comme l’hexachlorofluorocarbone (HCFC), le perfluorocarbures (PFC) et l’hexafluorure de soufre (SF6). Or, les concentrations des trois gaz majeurs « ont crû de façon notable du fait des activités humaines depuis 1750 » (GIEC, 02/2007).
Pour obtenir des éléments de comparaison, les chercheurs ont obtenu par l’analyse de multiples carottes glaciaires des bornes trés précises quant aux teneurs « normales » observées sur plus de 800 000 ans pour le CO2 et le CH4.
Responsabilité des différents gaz dans l’effet de serre additionnel
Les différents gaz responsables participent plus ou moins à l’effet de serre via leur pouvoir de réchauffement et leur durée de vie. Ainsi, même des gaz émis en très petite quantité peuvent renforcer nettement et durablement l’effet de serre.
| Gaz | Part du forçage radiatif | Concentration préindustrielle (t1) | Concentration actuelle (t2) | Variation (t2-t1) | Pouvoir de réchauffement global (PRG) (base 1 = CO2) | Durée de vie moyenne | Equivalent carbone (en kg) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CO2 | 65 % | 278 ppm | 403 ppm | + 45 % | 1 | 5 à 200 ans | 0,2727 |
| CH4 | 17 % | 730 ppb | 1853 ppb | + 154 % | 28 | 10 ans | 2,3 |
| N2O | 6 % | 270 ppb | 329 ppb | + 22 % | 298 | 131 ans | 81,3 |
| SF6 | ? | ? | 7,9 ppt | ? | 22 800 | 3 200 ans | |
| PFC | ? | ? | 83 ppt | ? | entre 2 000 à 50 000 ans | ? | |
| HFC / HCFC | 11 % | ? | 123 ppt | de 1,4 à 14 800 | entre 0,1 et 270 ans | ? | |
| NF3 | 12 % | 0,02 ppb en 1978 | 0,454 ppt | 2170 % | 17 200 | 500 ans |
Le Pouvoir de réchauffement Global (PRG)
Cet indicateur synthétique vise à regrouper sous une seule valeur l’effet additionné de tous les polluants qui contribuent à l’accroissement de l’effet de serre. Cet indicateur est exprimé en « équivalent CO2 » du fait que par définition l’effet de serre attribué au CO2 est fixé à 1 et celui des autres substances relativement au CO2 (CITEPA).
Du fait de leur différent temps de séjour dans l’atmosphère, ces PRG vont varier suivant les échéances considérées : par exemple, l’effet d’un kg de méthane à 100 ans est estimé comme étant 23 fois celui d’un kg de CO2, alors que sur 50 ans son effet est 46 fois celui d’un kg de CO2. En règle générale, le pas de temps considéré est fixé à 100 ans.
Si l’on considère l’ensemble des gaz à effet de serre présents dans l’atmosphère, leur concentration est équivalente à 485 ppm équivalent CO2 en 2015, contre 385 ppm en 1980.
L’évolution des concentrations en gaz à effet peut être suivie sur la page de la NOAA dédiée à l’indice annuel des gaz à effet de serre.
