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Les changements climatiques

L'enveloppe gazeuse de la Terre, l’atmosphère, est à l’origine de notre climat actuel et régit ce que l’on appelle "l’effet de serre". Certains gaz (H₂O, CO₂, CH₄...), présents naturellement, retiennent la chaleur et permettent le maintien d'une température moyenne à la surface du globe d'environ 14°C au lieu de – 18°C. Dans cet état d’équilibre, l’effet de serre est naturel et nécessaire. Par contre, si l'on augmente la concentration de ces gaz, ou que l'on crée de nouveau gaz "chauffants" (les halocarbures, dont les plus connus sont les gaz fluorés : les CFC, les HCFC, les HFC, les PFC, le SF6 et le NF₃), cet équilibre sera bouleversé.

Le rayonnement solaire est l’énergie qui guide l’ensemble des phénomènes météorologiques et façonne les climats de la planète. La surface de l’atmosphère reçoit en permanence une grande quantité d’énergie (1367 W/m², constante solaire), dont une partie atteint la plus basse couche de l’atmosphère (la troposphère). Cette énergie  crée un « mouvement perpétuel » des masses de matières colossales (d’air et d’eau) que sont le vent, les cellules de convection atmosphériques et les courants océaniques.

Dans des conditions naturelles et sur une période de temps court (de l’ordre du siècle), le système climatique est relativement stable, à l’équilibre.

Depuis deux siècles, l'Homme est responsable de la modification de la composition de l'atmosphère, ainsi que de pollutions locales, régionales et globales majeures

La pollution atmosphérique

Un constat…

L’ère industrielle, lancée en 1769 par l’invention de la machine à vapeur, marque le début de la dégradation de la qualité de l’atmosphère. Au moyen de ses activités nouvelles (premièrement par l’usage intensif du charbon) l’Homme y injecta de grandes quantités de polluants et de gaz à effet de serre (GES). Les polluants atmosphériques furent les premiers à attirer l’attention et l’opinion publique, notamment avec l’apparition du Smog.

Les polluants atmosphériques majeurs (hors GES) sont les NOx (NO et NO₂ essentiellement), le CO et les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP), dangereux pour la santé et l’environnement (asphyxie, maladies pulmonaires, malaises, irritations des muqueuses, cancers…). Une prise de conscience, dans certains pays industrialisés, est moteur d'une décroissance des émissions de ces polluants.

En deux siècles, la qualité de l'air dans les zones urbanisées s'est fortement dégradée

L’effet de serre additionnel et les différents GES

L’effet de serre naturel nous protège et a permis l’apparition de la vie. L’effet de serre additionnel est la cause de bouleversements climatiques rapides et dus à l’Homme. Les conséquences sont très bien évaluées de manière qualitative. Il s’agit, d’ici la fin du siècle, de faire face à l’élévation du niveau des mers, la hausse des températures des continents, le changement des régimes des vents, l’amplification des phénomènes extrêmes, des migrations ethniques (réfugiés climatiques)...

Les gaz à effet de serre ne sont l’objet d'une surveillance régulière que depuis la seconde moitié du XXe siècle. Dans les années 1970, le rapport Meadows (1972) du Club de Rome mettait déjà en avant les excès de la croissance actuelle. Il faudra attendre 1988, avec la mise en place du Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC, prix Nobel en 2007), établi par l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) et le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE), pour que la communauté scientifique tire la sonnette d’alarme. Le constat est accablant :

Le climat change, et l’Homme en est grandement responsable

Le protocole de Kyoto (1997) est un tournant dans la lutte contre les changements climatiques à l’échelle mondiale. Une liste de pays s’engage à réduire leurs émissions de GES.

Les causes…

L’activité de l’homme moderne est à l’origine de ce déséquilibre. Passée de 600 000 humains au paléolithique à 6 milliards aujourd’hui, la population mondiale n’a jamais cessé d’augmenter. En 200 ans, de 1800 à 2000, la consommation d’énergie par personne a été multipliée par 5. Les faibles prix de l’énergie et leur facilité d'accès ont généré des gaspillages colossaux. Pour cela, des moyens de plus en plus sophistiqués, de plus en plus gourmands en énergie, de plus en plus rentables ont conduit à une dérive majeure de l’exploitation des ressources naturelles (énergie fossile, terres agricoles, forêts…).

Le lien direct entre la hausse des concentrations en gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère et la hausse rapide de la température de la surface du globe ont été largement mis en évidence par la communauté scientifique.

Lorsque les changements climatiques entraînent une action menant au réchauffement de l’atmosphère, on parle de forçage radiatif positif. Le forçage radiatif est dit négatif lorsqu’un ou plusieurs facteurs cumulés mènent à un refroidissement général du climat planétaire.

A l’heure actuelle, le forçage radiatif est globalement positif, la température augmente

Les fortes teneurs en CO₂, CH₄, N₂O, d’O₃ troposphérique et d’halocarbures découlant des activités humaines accentuent l’effet de serre naturel. En terme de bilan radiatif, le GIEC évalue le forçage radiatif à + 1,6 W/m² (+- 1 W/m²) et prévoit une augmentation de la température moyenne d'environ 3 à 4 °C d'ici 2050.

Origine des GES anthropiques

Les principaux secteurs responsables de l’émission de GES anthropiques sont les transports, l’industrie, les usages de l’énergie dans le résidentiel et le tertiaire, l’agriculture et l’élevage, les déchets, les changements d’utilisation des sols et la production / transformation d’énergie.

Les objectifs du protocole de Kyoto sont, dans un premier temps, de stabiliser les émissions à celles de 1990 avant 2012, et dans un second temps, de les diviser par quatre d’ici à 2050 pour permettre un Développement Soutenable