Le bilan de l'énergie solaire de la Terre

Un peu plus du quart du rayonnement solaire incident à courte longueur d'onde 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 due à la présence de certains gaz qui absorbent le rayonnement de grande longueur d'onde émis par la Terre.

L'effet de serre (Source : Environnement Canada, 1993)

Le bilan du carbone

Du carbone est présent dans l'atmosphère et dans les océans. D'immenses quantités de carbone sont également stockées à l'intérieur de la Terre, dans les combustibles fossiles et les roches sédimentaires (p. ex., les calcaires); on en trouve aussi à la surface dans la végétation et les sols. Avant la révolution industrielle, les concentrations atmosphériques de CO₂ et d'autres gaz à effet de serre étaient assez stables, les apports étant compensés par les retraits.

Facteurs régissant les concentrations de carbone dans l'atmosphère (Source : Pembina Institute)

Les gaz à effet de serre : les trois grands

À l'exception de la vapeur d'eau (H₂O), les principaux gaz à effet de serre sont le dioxyde de carbone (CO₂), le méthane (CH₄) et l'oxyde nitreux (N₂O). Le méthane et l'oxyde nitreux absorbent plus le rayonnement à grande longueur d'onde que le CO₂, mais ce dernier a un plus grand impact parce qu'il est beaucoup plus abondant.

L'accumulation récente de CO₂

Les concentrations atmosphériques de CO₂ à l'échelle planétaire se sont accrues de 30 % depuis le début de la révolution industrielle, au XVIIIe siècle. Les scientifiques prévoient que, dans 40 à 60 ans, les concentrations atmosphériques de CO₂ auront doublé par rapport aux niveaux préindustriels. On en attribue la cause aux activités humaines: combustion de carburants fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel), pratiques agricoles et déboisement. Le phénoménal accroissement récent des concentrations de CO₂ et d'autres gaz à effet de serre est en train de modifier notre climat et continuera de réchauffer considérablement la planète.

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

Le saviez-vous?
L'atmosphère de Vénus, planète voisine de la nôtre, est 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 dans la végétation était libéré sous forme de CO₂.