Le bilan de l'énergie solaire sur la Terre

Près d'un tiers du rayonnement à courte longueur d'onde provenant du Soleil est réfléchi dans l'espace par les nuages et la surface de la Terre. Le reste est absorbé par la Terre et son atmosphère. La capacité de rétention de chaleur de l'atmosphère, ou «effet de serre», est causée par la présence de gaz qui absorbent le rayonnement à grande longueur d'onde émis par la Terre.

La radiation et l'atmosphère (Source : Environnement Canada, 1993)

Bilan du carbone

On retrouve du carbone dans l'atmosphère et les océans. Des quantités importantes de carbone sont également stockées à l'intérieur de la Terre, dans les combustibles fossiles et les roches sédimentaires, et on en retrouve aussi à la surface, dans la végétation et les sols. C'est sous forme de CO₂ que se présente principalement le carbone dans l'atmosphère. Avant la révolution industrielle, des processus naturels maintenaient dans d'étroites limites les concentrations de CO₂ et des autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère; les ajouts étaient compensés par les retraits.

Les trois plus importants gaz à effet de serre

À l'exception de la vapeur d'eau (H₂O), les principaux gaz absorbants d'énergie, ou gaz à effet de serre, sont le dioxyde de carbone (CO₂), le méthane (CH₄) et l'oxyde nitreux (N₂O). Le CH₄ et le N₂O absorbent bien plus de rayonnement à grande longueur d'onde que le CO₂ et sont, par conséquent, des gaz à effet de serre plus puissants. Par contre, c'est le CO₂ qui a la plus importante incidence parce qu'il est plus abondant que ces deux autres gaz.

Niveaux de carbone dans l'atmosphère (Source: Pembina Institute)

Le CO₂ s'accumule

La concentration de CO₂ dans l'atmosphère a augmenté de 30 % depuis le début de la révolution industrielle, au XVIIIe siècle. Les scientifiques prévoient que, dans 40 à 60 ans, la quantité de CO₂ présente dans l'atmosphère sera le double de celle de l'époque préindustrielle. Les activités humaines, et notamment l'utilisation des combustibles fossiles (le charbon, le pétrole et le gaz naturel), l'agriculture et le déboisement seraient à l'origine de cette accumulation rapide de CO₂. Les scientifiques craignent de plus en plus que le récent et spectaculaire accroissement de la concentration de CO₂ et des autres gaz à effet de serre ait un impact sur le climat. Si l'accumulation de ces gaz se poursuit, il y aura vraisemblablement un réchauffement intense de la planète

Concentrations de CO2 dans l'atmosphère (Sources: WhiteHouse Inititives on Global Change; IPCC)

Le saviez-vous?
Les gaz à effet de serre s'accumulent dans l'atmosphère parce que leurs molécules possèdent une durée de vie de plusieurs décennies et même de plusieurs siècles.

Le saviez-vous?
Vénus, planète voisine de la nôtre, possède une atmosphère composée à 98 % de CO₂. En raison d'un effet de serre intense, les températures y atteignent 430 °C. Des conditions semblables existeraient sur la Terre si tout le carbone stocké dans les roches et la végétation était libéré sous forme de CO₂.

Comment pouvons-nous diminuer la quantité de carbone présente dans l'atmosphère?

Références

Environnement Canada, 1993: Une question de degrés : l'abc du réchauffement planétaire