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Le changement climatique actuel

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Le changement climatique n’est pas égal au réchauffement global
Les changements climatiques ont toujours existé sur terre, mais ils n’ont jamais été influencés par les actions de l’homme.

Depuis le XIXe siècle, et l’ère industrielle, les différentes activités humaines ont entraîné une augmentation de la concentration en dioxyde de carbone dans l'atmosphère qui a très probablement mené au changement climatique actuel. On parle alors de réchauffement global. Ce terme est donc toujours à mettre en relation directe avec les activités humaines qui influencent le climat.

Le réchauffement global est une conséquence directe des activités de l’homme.

Gaz à effet de serre émis par l'activité humaine graph10.gif

Les causes du réchauffement global: l’effet de serre artificiel

Les activités anthropiques (humaines) modifient de façon sensible depuis quelques siècles la composition de l’atmosphère. Du début de l’ère industrielle à nos jours, la teneur en CO2 a augmenté de 26 % et celle du CH4 (méthane) de près de 154 %. Certains oxydes d’azote ont vu leur teneur s’accroître de manière exponentielle, et d’autres gaz ont fait leur apparition.

Augmentation des concentrations des gaz à effet de serre entre 1750 (280 ppm) et 2005 (381 ppm)

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Les massifs coralliens et les sédiments montrent que la concentration de CO2 dans l’atmosphère est à l’heure actuelle la plus forte jamais enregistrée depuis 650 000 à 700 000 ans. Les modifications de l'utilisation des terres, la déforestation et l'utilisation des combustibles fossiles modifient l'équilibre naturel entre la libération de carbone dans l'atmosphère et le captage du carbone. En deux cents ans à peine, l’homme a ainsi fait ce que la nature met dix mille ans à effectuer.

Bien que certains critiques affirment que le réchauffement de la planète n’a rien à voir avec les émissions de CO2, l’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) confirme le contraire et préconise le principe de précaution.

Source des gaz à effet de serre par catégories

graph5.gif

Les causes de l’effet de serre artificiel/ gaz à effet de serre

Les émissions d’origine anthropique, qui se sont accrues depuis la révolution industrielle sont généralement regroupées en quatre grandes catégories:

  • la production d’électricité,
  • l’industrie,
  • les transports
  • le confort tertiaire (dont le chauffage).


On compare ces activités pour leurs émissions de CO2, qui représentent de 70 à 75 % des émissions des pays développés.

Aujourd’hui, plusieurs gaz sont responsables de l’effet de serre: la vapeur d’eau,
le dioxyde de carbone (CO2), le méthane, l’ozone, autres.

Deux grandes catégories de gaz atmosphériques peuvent être distinguées. Les gaz les plus toxiques sont aussi les plus fortement réactifs sur le plan chimique et se transforment très vite. Au contraire, les «gaz à effet de serre» sont souvent peu toxiques et relativement inertes sur le plan chimique. Ils séjournent, selon les gaz, très longtemps dans l’atmosphère (de quelques jours à quelques siècles), où ils peuvent s’accumuler, ce qui leur confère un rôle radiatif important. Cet effet de serre artificiel est la cause principale du réchauffement global.

Emission de gaz à effet de serre par secteur au Luxembourg graph9.gif source: 2004 Ministère de l'Environnement

Emissions de CO2

La production d’énergie est la première cause d’émissions de CO2 fossile. Une petite partie est due à l’extraction, au transport et au raffinage des combustibles fossiles, mais l’essentiel provient de la production d’électricité, dont 75 % sont réalisés à partir de combustibles fossiles dans le monde (le charbon pour environ 50 %). Les émissions de CO2 provenant du poste industrie, deuxième par ordre d’importance au niveau mondial, correspondent pour plus des trois quarts à la production de matériaux de base (acier, verre, plastique, etc.). Les transports ne se trouvent qu’à la troisième position puisque les émissions directes des véhicules ne représentent que 24 % du total, mais si l’on réintègre dans le bilan les émissions liées à l’extraction, à la production de carburant et à la fabrication des véhicules, le total avoisine alors environ 30 %. À la quatrième place se trouve le poste «résidentiel et tertiaire», correspondant au confort des bâtiments, pour l’essentiel au chauffage, mais aussi à la climatisation, à la production d’eau chaude sanitaire, etc.  Les transports (aériens et terrestres) sont quant à eux la cause d’au minimum 25 % des émissions de gaz à effet de serre.


La vapeur d’eau

Sa durée de vie atmosphérique est très courte, car son recyclage, par la pluie et la neige, puis par l’évaporation des sols, se fait en quelques semaines. La concentration de vapeur d’eau réagit très vite aux changements : un climat plus chaud induit un niveau plus élevé de saturation de l’atmosphère en vapeur d’eau, ce qui permet à l’air de devenir plus humide. Dans ces conditions, l’effet de serre augmente encore et renforce le réchauffement. Ce rôle, dit de « rétroaction positive », fait de la vapeur d’eau un amplificateur potentiel des changements climatiques.



Le dioxyde de carbone (CO2)

L’augmentation rapide et incontestable du CO2 atmosphérique affecte le cycle complexe du carbone, qui avait mis des milliers d’années à s’équilibrer. L’océan et la biosphère continentale « reprennent » pour le moment à moitié environ les émissions anthropiques (émissions dues à la combustion du charbon et du pétrole, déforestation...), car les biosphères terrestres et océaniques contiennent 5 fois plus de carbone que l’atmosphère. Ainsi, dans un climat plus chaud, la capacité d’absorption du CO2 par l’océan peut diminuer, la végétation continentale pourrait être soumise à un stress hydrique augmenté.



Le méthane 

Malgré une teneur atmosphérique bien inférieure à celle de CO2, le méthane contribue fortement à l’effet de serre: l’ajout d’une molécule de méthane dans l’atmosphère produit un effet radiatif de 20 à 50 fois supérieur à l’ajout d’une molécule de CO2.



L’ozone

L’ozone est le résultat de la décomposition photochimique de l’oxygène sous l’effet des rayons ultraviolets. Cet équilibre est perturbé depuis quelques années par la présence de radicaux libres chlorés provenant des CFC, d’où la diminution de l’ozone stratosphérique qui se manifeste surtout sur l’Antarctique à la fin de l’hiver austral. Plus près du sol, la décomposition d’oxydes d’azote, plus abondant, catalysé par la présence de méthane, plus abondant lui aussi, augmente l’ozone des basses couches de l’atmosphère, en particulier l’été dans les grandes villes de l’hémisphère nord.



Autres

Plusieurs gaz comme, par exemple, les oxydes d’azote (en particulier N2O) dont la présence est souvent liée à l’agriculture, et les halocarbures ont augmenté de manière considérable dans l’atmosphère. Les produits substitutifs au CFC comme les PFC (perfluorocarbures) et HFC (hydrofluorocarbures) n’ont pas d’effet nocif sur l’ozone, mais sont à très fort effet de serre.



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