La question écologique tourne souvent autour de la notion « gaz à effet de serre » (GES). Ce terme revient tous les jours ou presque dans l’actualité, mais savons-nous vraiment ce qu’est un gaz à effet de serre ? Quelle est la définition scientifique derrière ce « mot-valise » ? Et surtout, quels effets ont-ils réellement sur la planète et le climat ?

Qu’est-ce qu’un gaz à effet de serre ?

Pour comprendre l’impact des gaz à effet de serre, il faut commencer par les définir. En faisant une petite recherche Google, on tombe rapidement sur le site du ministère de la transition écologique. Ce dernier explique qu’un « gaz à effet de serre » est « un gaz présent dans l’atmosphère qui retient une partie de la chaleur reçue. »

En somme les GES sont des gaz, invisibles et indolores, qui, de par leur composition chimique, sont capables de retenir la chaleur, mieux que l’air ambiant. Naturellement, l’atmosphère terrestre est composée de deux gaz à effet de serre, la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone.

Leur niveau a fluctué au fil des millions d’années, donnant à la Terre le visage que nous lui connaissons aujourd’hui. Sans ces gaz à effet de serre, la température à la surface serait de -15 °C en moyenne. Ils sont donc essentiels au développement de la vie et à la présence d’eau liquide.

Quels sont les principaux gaz à effet de serre ?

Il existe 6 types de gaz à effet de serre différents. Le premier d’entre eux est le CO2 ou dioxyde de carbone. Il est le plus courant et représente à lui seul 77 % des émissions actuelles. Il sert également d’unité de référence pour mesurer le potentiel de réchauffement global (PRG) des autres gaz à effet de serre. Sa durée de vie dans l’atmosphère est d’une centaine d’années.

20 à 25 fois plus dangereux que le CO2, on trouve ensuite le méthane (CH4). Il se retrouve surtout dans l’agriculture (avec l’élevage bovin). Sa durée de vie n’est que de 10 ans dans l’atmosphère.

En troisième position vient le protoxyde d’azote. C’est l’un des GES les plus dangereux. Très utilisé dans l’agriculture, notamment dans les engrais et pesticides, il a un PRG de 310. En d’autres termes, sur une période de 100 ans, un kilogramme de protoxyde d’azote dans l’atmosphère la réchauffera 310 fois plus qu’un même kilogramme de dioxyde de carbone.

Bien que dangereux pour la planète à de trop fortes concentrations, ces trois gaz sont présents naturellement dans l’atmosphère terrestre depuis sa naissance. Leurs taux ont cependant explosé ces 150 dernières années. En 2019, les taux de CO2 et de méthane dans l’atmosphère ont augmenté respectivement de 48 % et 160 % depuis 1750, selon des chiffres de l’Organisation mondiale de Météorologie (OMM).

Les « gaz fluorés » : des GES pas comme les autres ?

Mais la liste des GES ne s’arrête pas là. En effet d’autres gaz à effet de serre existent. Ils ont été inventés par l’Homme au cours du dernier siècle. Il s’agit des « gaz fluorés ». Les scientifiques les regroupent généralement dans trois grandes familles.

La première contient l’hexafluorure de soufre (SF₆) et ses dérivés. Vient ensuite le trifluorure d’azote (NF₃) et diverses variantes proches. Enfin, la dernière famille d’hydrofluorocarbures (HFC), les hydrocarbures perfluorés (PFC) et les chlorofluorocarbures (CFC).

Ce dernier est responsable de la destruction de la couche d’ozone et de son « trou ». Il a été interdit il y a plus de 35 ans lors de la signature du Protocole de Montréal en 1987. Peu de temps après les HFC et PFC sont apparus comme des solutions de substitution. Ils n’attaquent pas directement la couche d’ozone, mais sont des gaz à effet de serre très puissants. Ils sont utilisés en majorité dans les systèmes de climatisation, ou pour la fabrication de mousses isolantes.

Présents en faible quantité dans l’atmosphère, ils n’en restent pas moins des GES très dangereux. Leur PRG varie entre 7 000 et 14 000.

Qu’est-ce que l’effet de serre ?

En s’ajoutant à l’atmosphère terrestre, ces gaz entraînent un « effet de serre » (comme leur nom l’indique). Ce processus naturel, présent depuis la nuit des temps, est défini par l’OMM comme « l’influence de l’atmosphère sur les différents flux thermiques contribuant aux températures au sol. »

En ce qui concerne les GES, ils absorbent en priorité le rayonnement infrarouge émis par le Soleil. Ces rayons infrarouges sont alors renvoyés à parts égales vers le haut et le bas. Le rayonnement émis vers notre surface s’ajoute au rayonnement solaire direct, ce qui fait augmenter la température au sol.

Afin de mesurer l’impact des GES en particulier sur le réchauffement climatique, le GIEC a mis au point un indicateur :  le forçage radiatif.  En 2019 la commission de l’enrichissement de la langue française définit ce terme comme « l’écart entre le rayonnement solaire reçu par une planète et le rayonnement infrarouge qu’elle émet sous l’effet de facteurs d’évolution du climat, tels que la variation de la concentration en gaz à effet de serre. »

Gaz à effet de serre et réchauffement climatique : un lien obligatoire ?

Dans l’histoire, plusieurs scientifiques ont très tôt essayé de comprendre les liens qui pouvaient exister entre certains gaz et le réchauffement climatique. La scientifique Eunice Newton Foote est une pionnière dans ce domaine. Elle est la première à prouver dans les années 1840 que la vapeur d’eau ou le CO2 ont une influence sur la température au sol.

Malgré son avertissement sur un possible « réchauffement de la planète à grande échelle », ses travaux tomberont dans l’oubli et ne seront redécouverts qu’en 2011 par des membres du GIEC. 50 ans plus tard, le scientifique suédois Svante Arrhenius démontre que la combustion des énergies fossiles entraîne un réchauffement climatique mondial. C’est « l’effet de serre additionnel ». 

Cette affirmation est rapidement confirmée par le Britannique Thomas Chamberlin. Il faut néanmoins attendre les années 60 pour que le consensus scientifique soit établi sur cette question. Les gaz à effet de serre sont dangereux pour la Terre. Ils pourraient la réchauffer au point qu’elle prête son statut de planète habitable d’ici quelques siècles.

Comment lutter contre les GES ?

Afin de ne pas couler le seul navire qui nous maintient à flot, l’humanité doit prendre conscience de l’urgence climatique et lutter efficacement contre les gaz à effet de serre. Pour y arriver, deux théories s’opposent. La première propose de s’attaquer au problème frontalement en faisant disparaître les gaz à effet de serre de l’atmosphère.

Des projets de « piège à carbone » sont en train de voir le jour un peu partout dans le monde. Ils sont en grande partie financés par « l’économie du carbone ». Les grandes entreprises les plus polluantes payent des taxes particulières pour « contrebalancer » leur impact négatif sur la planète.

La seconde méthode, permettant de lutter contre les GES, est de réduire considérablement nos émissions. C’est ce que demandent tous les rapports scientifiques, dont ceux du GIEC. Aujourd’hui le CO2 est responsable de 50 % de nos émissions. Plus de 25 % de ces émissions permettent de produire de l’énergie (pétrole, gaz et charbon). Les transports (terrestres aériens ou navals) sont responsables de leur côté de 15 % des émissions de CO2 dans le monde.

Comment réduire nos émissions ?

Ces émissions sont les plus simples à réduire sans bousculer nos habitudes. Privilégier la marche ou le vélo pour les trajets courts et un petit geste qui peut avoir un grand impact à l’échelle mondiale. Il est également recommandé d’utiliser le covoiturage ou encore de changer de véhicule pour une voiture électrique, moins polluante.

Il est aussi possible de réduire ses émissions de GES en se concentrant sur d’autres gaz à effet de serre. Avec notre alimentation occidentale, nous encourageons l’utilisation d’engrais, de pesticides qui dégagent tous des gaz fluorés.

Manger local, bio et avec moins de viande permet de faire baisser considérablement ses émissions de gaz à effet de serre. Pour connaître les gestes qui comptent, il est possible de calculer son empreinte carbone sur le site du gouvernement.