Chapitre I
Généralités
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radiatif ». Des facteurs tels que le changement du rayonnement solaire ou l’activité
volcanique explosive peuvent ainsi constituer un forçage radiatif positif. La concentration
accrue de GES est un facteur de forçage radioactif majeur, qui expliquerait les changements
climatiques actuels. Les échanges d’énergie avec l’espace régissent le climat de la planète. La
moitié du rayonnement solaire, environ, atteint la surface de la terre. La terre renvoie, à son
tour, un rayonnement infrarouge dans l’espace, dont une partie est absorbée par l’atmosphère,
puis réémise partiellement vers le sol. Ce flux de rayonnement renvoyé sur terre dépend de la
quantité de gaz à effet de serre (GES) présents dans l'atmosphère. C’est ce phénomène d’effet
de serre qui détermine les températures, et par conséquent le climat sur Terre.
L’effet de serre est donc un phénomène naturel, provoqué naturellement par la vapeur d’eau,
les nuages, le CO 2 , le méthane et le protoxyde d’azote. Sans la présence de ces gaz dits « à
effet de serre » (GES), la température moyenne de la terre serait de –18°C, contre 15°C
actuellement mesurés. Dès lors que la couche de GES s’épaissit, l’énergie renvoyée vers le sol
augmente. Le climat doit donc s’adapter de manière à rééquilibrer le bilan énergétique. Cette
adaptation signifie en réalité un réchauffement de la planète.
I.1.2. L’homme est le responsable des changements climatiques actuels
Des analyses mieux étayées que dans le passé confirment que la majeure partie du
réchauffement observé est imputable aux activités humaines. Ainsi, l’accroissement de la
production de GES, qui serait à l’origine du réchauffement climatique, aurait une origine
anthropique, et serait directement lié au développement économique et à l’évolution des
modes de vie : L’atmosphère contient des gaz à effet de serre transparents au rayonnement
solaire (entre 0,3 et 3µm de longueur d’onde) mais en partie opaques au rayonnement
infrarouge émis par la terre (3 à 50µm). Les gaz à effet de serre sont formés de molécules au
moins triatomique;
 la vapeur d’eau (H 2 O) ;
 le dioxyde de carbone(CO 2 ) issu des combustibles fossiles, de l’utilisation des terres et
des cimenteries ;
 le méthane (CH 4 ) rejeté par la combustion des fuels fossile et les émissions des
ruminants, des rizières et de permafrost ;
 le protoxyde d’azote (N 2 O) issu des fertilisants, des processus industriels et des
combustions;
 les hydrocarbures (CFC et HCFCC), utilisés comme liquides de refroidissement et
dans les mousses ;
 les tétrafluorures de carbone (CF 4 ) dérivé de la production d’uranium ;
 l’hexafluorure de carbone (C 2 F 6 ) utilisée comme isolant.
Dans le cas du CO 2 , par exemple, sa concentration s’était modifiée de moins de 10 % au cours
des 10 000 ans qui avaient précédé l’industrialisation (échanges de carbone assez
naturellement équilibrés). Depuis le début de la Révolution Industrielle et de l’intensification
de l’activité économique, les concentrations ont augmenté de 30 % et le phénomène s’est
accentué au cours du XXe siècle : ainsi, environ trois quart des émissions humaines de CO 2 au