Oui

L'atmosphère rend notre vie sur Terre possible

La Terre possède une atmosphère, une enveloppe de gaz qui englobe la planète, retenue par la gravité. Elle se compose principalement de diazote (N2 78%) et de dioxygène (O2 21%). L’atmosphère laisse pénétrer une partie des rayons du Soleil pour réchauffer la surface de la Terre, et empêche une grande partie de la chaleur émise par la Terre de repartir dans l’espace, ce mécanisme est appelé Effet de Serre. Cet effet de serre assure une température favorable au vivant (température moyenne de 15°C sur Terre).  

Prenons l'exemple de notre satellite, la Lune, qui est assez proche de la Terre et ne possède pas d’atmosphère. En l’absence de cette couche de gaz protectrice, la température varie de +120 °C le jour à -170 °C la nuit, et jusqu’à -240 °C dans les zones les plus froides. 

Source: Cnes

Comment?

Il existe dans notre atmosphère des gaz (les « gaz à effet de serre »), présents en petite quantité. Ces gaz n’empêchent pas les rayons du soleil d’arriver jusqu’à nous (ils sont très transparents au rayonnement solaire), mais ils empêchent le rayonnement infrarouge émis par le sol de repartir vers l’espace. Ils font ainsi office de « couvercle » en retenant prisonnière, en quelque sorte, l’énergie – donc une température élevée – près du sol.

Source: Blog jancovici

Oui et Non

L'effet de serre est un phénomène naturel, qui est totalement bénéfique à notre existence. Le cycle de l'eau et la formation des nuages sont un parfait exemple de ce mécanisme naturel. 

Cependant, l'activité humaine vient créer un effet de serre additionnel à celui qui existe naturellement sur Terre. C'est ce que nous appellons les émissions de Gaz à Effet de Serre d'origine Anthropique (dû à l'existence d'humains).

Le Diazote 

 Le Diazote compose 78% de notre atmosphère! Pour absorber les infrarouges (gaz à effet de serre), un gaz doit contenir au moins 3 atomes dans sa molécule, ou 2, mais à condition qu’ils soient différents. Le diazote n'est donc heureusement pas un Gaz à effet de serre! Les gaz à effet de serre représentent eux en moyenne 1% de la composition de notre atmosphère. Petit % mais costaud quand on voit l'impact qu'il peut avoir sur notre vie!

Le plancton, pompe à carbone de la planète

Le plancton végétal a au contraire, un rôle bénéfique!

En utilisant le carbone piégé par l’océan au cours de la photosynthèse, le plancton végétal (le phytoplancton) produit 50% de l’oxygène que nous respirons, soit une respiration sur deux !
Le plancton tient ainsi lieu de poumon de la planète.

Source Bloomassociation

Les émissions de CO2, liées à la respiration sont marginales et largement compensées par la photosynthèse naturelle.

L'écorce des arbres

Une récente étude de chercheurs à Birmingham tend à défendre la théorie que les écorces d'arbres, ou plus précisément les bactéries qui s'y trouvent, pourraient contribuer à l'absorption du méthane dans l'atmosphère.

La gestion de nos déchets et l'élevage intensif sont les principales causes d'émissions du CH4.

La respiration humaine

Nous ne rejetons pas de protoxyde d'azote lors de notre expiration.

La principale source d'émission du protoxyde d'azote est les Engrais azotés que nous utilisons pour maintenir un rythme d'agriculture dense. 

La production de pétrole

Les CFC (chlorofluocarbures) sont des gaz synthétisés par l'homme à partir de 1930. Incolores, inodores, ininflammables, non-corrosifs à l’état gazeux ou liquide, ils ne sont pas intrinsèquement toxiques, mais certains de leurs produits de décomposition peuvent être dangereux. Les premiers membres de ce groupe ont été utilisés comme réfrigérants dans les années 1930. Ils ont été également été utilisés comme gaz propulseur des aérosols, comme matières premières dans la synthèse de composés organiques, comme solvants, comme extincteurs et comme agents d’expansion dans les mousses de matières plastiques.

75% de CO2, 18% de CH4, 4% de N2O et 2% de Gaz fluorés

Source développement-durable.gouv

Les Halons et les CFC

Le 16 septembre 1987, le protocole de Montréal interdit la production de certains gaz, très utilisés dans la fabrication de nombreux objets du quotidien, qui détruisent l’ozone.

35 ans plus tard, les concentrations atmosphériques de ces gaz sont en baisse et le trou ne s’agrandit plus. Le protocole s’avère être une réussite pour la sauvegarde de la couche d’ozone et pour le climat puisque les gaz interdits sont de puissants gaz à effet de serre.

Les SAO (substances appauvrissant la couche d'ozone) les plus importants sont les CFC, contenant du chlore, et les halons, contenant du brome.  

Dioxyde de Carbone, Halocarbures et Protoxyde d'azote

Si aujourd'hui, vous émettez cette particule, voici combien d'année, elle mettra à disparaître de l'atmosphère :

• Ozone: quelques heures à semaines 
• Méthane: 12 ans
• Dioxyde de Carbone: Diminue de moitié à partir de 100 ans
• Protoxyde d'azote: 120 ans
• Halocarbures: jusqu'à 50 000 ans 

 1827

Au XIXe siècle, les scientifiques réalisent que l’atmosphère peut affecter la température de la planète. C’est le grand physicien français Joseph Fourier (1768-1830) qui, dans son Mémoire sur les températures du globe terrestre et des espaces planétaires, publié en 1827, signe l’acte de naissance de la théorie de l’effet de serre. Il explique que l’énergie, sous forme de lumière visible en provenance du soleil, peut pénétrer facilement dans l’atmosphère et chauffer la surface de la Terre. 

Cette dernière absorbe une partie du rayonnement du soleil et gagne de l’énergie qu’elle perd en émettant de la « chaleur rayonnante obscure », que les scientifiques nomment aujourd’hui rayonnement infrarouge. L’atmosphère en retour absorbe cette chaleur obscure et en renvoie une partie vers la surface, ce qui limite les pertes d’énergie vers l’espace.

L'énergie, c'est la capacité à modifier l'état d'un système

Cela peut être de mettre en mouvement un corps immobile, modifier la forme d’un objet, changer la température d’une pièce. Toutes ces actions consomment de l’énergie.

La quantité d’énergie se mesure en Joules (J).

Exemples d'énergie nécessaire pour :

Soulever un objet de 100g à 1 mètre de hauteur = 1 Joule
Augmenter de 1°C la température de l’eau: 4 184 Joules = 1kCal
1 litre de carburant : environ 10 kWh = 8 600 kCal

Attention! La puissance elle se mesure en Watt et est la vitesse à laquelle de l’énergie est transférée ou utilisée.

Les énergies fossiles proviennent de l'exploitation de gisements, issus de la décomposition des organismes vivants dans les sols sur plusieurs centaines de millions d'années.

À la suite de processus très longs, et sous certaines conditions, la décomposition de matières organiques végétale, marines ont permis le développement de stocks d'énergies sous terre depuis des millénaires. Ces matières organiques, grandes consommatrices de dioxyde de carbone, ont retenu depuis tout ce temps le carbone enfoui. L’utilisation de ces ressources, qualifiées de fossiles, réinjecte malheureusement le carbone qu’ils contiennent dans l’atmosphère.

Les trois énergies fossiles utilisées sont : Le charbon, le pétrole et le gaz

 La combustion d'énergie fossile pour la production d'électricité, principalement du charbon et du gaz, est responsable d'environ 40% des émissions mondiales de CO2. Si on inclut toutes les formes d'utilisation d'énergie y compris dans l'industrie, l'agriculture et les transports, le secteur de l'énergie est responsable de près des trois quarts des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Ces énergies représentent encore les 4/5ème des énergies consommées dans le monde.

Non

 D'autres facteurs, dont notamment la fabrication des équipements permettant l'utilisation de ces autres énergies, génèrent des émissions, certes bien moindre, mais pas totalement nulles.

En 1800

L'utilisation du charbon comme source d'énergie commence à se développer avec la révolution industrielle en Europe et en Amérique du Nord.

Dans le monde on brûle l'équivalent en volume d'une pyramide de Khéops toutes les 5 heures en charbon, soit 1700 par an.

Notre consommation en énergie fossile, n'a pas diminué au cours du temps. Toutes les nouvelles sources d'énergies exploitées, le pétrole, le gaz, le solaire, le nucléaire sont venues s'ajouter les unes autres aux autres pour satisfaire un mode de vie de plus en plus gourmand en énergie.

Moins de 1 milliard d'individus

C'est fou, non? Nous sommes à présent plus de 8 milliards. Le monde d'aujourd'hui n'existerait pas sans l'utilisation des énergies fossiles. L'accès notamment à la santé et à des conditions de travail moins pénibles ont été permises notamment grâce à ces énergies avec pour impact de prolonger l'espérance de vie des humains. Au milieu du 18e siècle, la moitié des enfants mouraient avant l'âge de 10 ans et l'espérance de vie ne dépassait pas 25 ans.

Nucléaire

Une énergie est dite renouvelable si son renouvellement est assez rapide pour qu'elle puisse être considérée comme inépuisable à l'échelle du temps de l'homme.

La lumière du soleil et le vent, par exemple, constituent de telles sources qui se renouvellent constamment. L'énergie hydraulique également.

L'énergie nucléaire, elle, utilise de l'uranium qui est une ressource limitée.

Incapacité à piloter ma production énergétique.

Comme leur nom l'indique, l'énergie solaire et l'énergie éolienne proviennent du soleil et du vent. Ces deux ressources n'étant pas disponibles tout le temps, il n'y a pas de garantie que cela réponde à nos besoins en continu. De plus, il faudrait d'énormes capacités de stockage pour maintenir une activité dans les moments où elles ne captent pas d'énergie. 

Le pic pétrolier (ou « peak oil » en anglais) désigne le sommet de la courbe de production d’un bassin pétrolier ou d’une zone pétrolifère.

Par extension, ce terme fait référence au moment où la production mondiale plafonne en volume avant de commencer à décliner.

Le pétrole est en effet une ressource épuisable. Comme vous avez pu le découvrir, il faut des millions d'années pour qu'il soit produit. Au-delà des enjeux climatiques, il faudra donc anticiper une transition vers d'autres énergies pour ne pas être confronté à des problèmes de pénuries et de hausses des prix inévitables pour ce type d'énergies.

Empreinte carbone

L’empreinte carbone est un outil particulièrement efficace pour savoir si son mode de vie est compatible avec un monde soutenable. En quelques minutes, vous pouvez évaluer votre empreinte carbone personnelle grâce à différents outils que nous vous partagerons en fin de quiz. Votre résultat traduira votre participation plus ou moins grande au changement climatique.

10 tonnes d'équivalent CO2 par an

Il faudra donc diviser par 5 la moyenne de nos émissions chaque année. Plusieurs ateliers permettent d'ailleurs d'appréhender les actions que vous pourriez mettre en place pour diminuer progressivement votre empreinte carbone.

Les déplacements

Voici l'empreinte carbone moyenne d'un français  en 2019: 

Le Pouvoir de Réchauffement Global

Le pouvoir de réchauffement global (PRG) est le rapport entre l’énergie renvoyée vers le sol en 100 ans par 1 kg de gaz et celle que renverrait 1 kg de CO2. Il dépend des propriétés radiatives et des durées de vie des gaz dans l’atmosphère. Par exemple, 1 kg de méthane (CH4) réchauffera autant l’atmosphère que 28 à 30 kg de CO2 au cours du siècle qui suit leur émission.

Si le CO2 est le gaz qui a le plus petit pouvoir de réchauffement global, il est celui qui a contribué le plus au réchauffement climatique depuis 1750, du fait des importantes quantités émises (75% des gaz à effet de serre émis).

PRG CO2= 1

PRG méthane = 28

PRG protoxyde d'azote = 265

L'utilisation du nucléaire

Toutes les réponses ont un impact positif sur l'environnement (baisse du carburant, pesticides, consommation, etc.).

Cependant, pour comparer avec nos voisins, la France est le pays avec la plus grande part de nucléaire dans son mix électrique (69% en 2021). En ajoutant l’hydraulique (12%) et les autres énergies renouvelables (12%), l’électricité française est ainsi bas-carbone.

Attention, il s'agit là de la production d'electricité uniquement, ce qui ne représente qu'un quart de l'énergie finale consommée en France.

Énergie primaire = Ensemble des produits énergétiques non transformés, exploités directement ou importés

Les principales causes de la déforestation sont l’agriculture et l’élevage. Elles représentent 90% de la déforestation.

• La déforestation, détruit l'habitat naturel de nombreuses espèces VRAI 

Les forêts abritent 80% de la biodiversité terrestre et les deux tiers de celle-ci sont concentrés dans les forêts tropicales. La déforestation entraîne donc une érosion de cette biodiversité.

• La déforestation , rejette tout le CO2 capturé par les arbres depuis parfois des siècles VRAI

Les forêts tropicales abritent plus du quart du carbone terrestre et plus de la moitié du carbone forestier.

• La déforestation , perturbe le cycle de l'eau VRAI

Les forêts jouent aussi un rôle central dans le cycle de l’eau en aidant à capter et redistribuer les eaux de pluie. L’exemple de l’Amazonie est particulièrement marquant : elle est capable de produire sa propre pluie grâce à un phénomène d’évapotranspiration de grande ampleur. Les forêts protègent de plus les sols des intempéries. Sans ce couvert forestier, les sols tropicaux très pauvres en minéraux deviennent rapidement infertiles.

D'autres problèmes sont malheureusement induits par la déforestation.

• Les hommes risquent de manquer d'oxygène à cause de la déforestation FAUX

On entend souvent dire qu'à force de déboiser la forêt amazonienne, on va manquer d'oxygène. Mais le véritable "poumon de la Terre", c'est l'océan.

La Planète a connu au cours de son histoire des changements climatiques majeurs. En remontant au dernier million d’années, les scientifiques ont pu observer l’alternance entre des périodes glaciaires et des périodes interglaciaires.

Depuis 11 000 ans, nous sommes dans une période « interglaciaire ». Théoriquement, d’ici une dizaine de milliers d’années, la Terre devrait donc se refroidir pour entrer dans une nouvelle ère glaciaire.

Cependant à cause de l'activité humaine, non seulement la Terre se réchauffe mais elle se réchauffe à vitesse grand V, c’est-à-dire en quelques centaines d’années et non comme avant, c’est-à-dire progressivement sur quelques milliers d’années.

Nous préférerons donc parler de Dérèglement climatique.

Le forçage radiatif représente la différence entre le rayonnement solaire reçu et le rayonnement IR réémis par l'atmosphère.

Ici, une puissance solaire de 240W/m2 atteint notre atmosphère et seulement 239W/m2 en ressort donc notre forçage radiatif (FR) est de 1. Plus l'effet de serre sera élevé, plus le FR sera élevé et nous aurons des répercussions rapides sur notre environnement. 

L'effet d'albedo, c'est la capacité d'une surface à réfléchir les rayons solaires

Certaines surfaces ont en effet une capacité plus élevée que les autres à réfléchir la puissance solaire reçue vers l'espace. C'est le cas pas exemple de la banquise qui réfléchit mieux les rayons solaire que l'océan.

L'effet d'albedo a une valeur comprise entre 0 et 1. Plus on est proche de 1, plus l'effet d'albedo est en action.

Par conséquent, la diminution de la banquise risque d'augmenter l'absorption des rayonnements solaire par la terre et d'accentuer l'augmentation des températures. 

Un puits de Carbone est un système qui absorbe naturellement une partie du CO2 émis.

Un puits de carbone est un mécanisme naturel ou artificiel (mis en place par les humains) qui absorbe et stocke le dioxyde de carbone (CO2) de l’atmosphère.

Les puits de carbone jouent un rôle essentiel pour réguler le climat en absorbant une partie des émissions de CO2 générées par les activités humaines. La protection des puits de carbone naturels est donc considérée comme une des solutions au dérèglement climatique.

L’utilisation des puits de carbone artificiels pourrait aussi faire partie des leviers pour réduire la hausse des concentrations en CO2 dans l’atmosphère.

Les fôrets et les océans

Les puits de carbone naturels mondiaux les plus importants sont :

• les océans, qui absorbent 1/4 du carbone atmosphérique : le carbone se dilue dans l’eau où il est stocké sous forme de bicarbonate, ou utilisé par un certain nombre d’organismes marins
• les forêts et les végétaux : les végétaux absorbent 1/4 du CO2 via la photosynthèse, et le stockent sous forme durable dans les arbres, les racines etc.
• les sols et les tourbières : la matière organique, constituée de carbone, se stocke dans les sols, et les organismes vivants dans les sols captent aussi une partie du carbone atmosphérique

La présence excédentaire de CO2 dans l’atmosphère et son absorption par l’océan entraînent, par réaction chimique, une acidification des eaux qui bouleverse les écosystèmes marins. L’acidification de l’océan impacte tous les êtres vivants.
Les plus touchés sont les animaux possédant une coquille ou un squelette calcaire. Pour se représenter l’effet, versez un produit acide comme du vinaigre sur de la craie (c’est-à-dire du calcaire) et observez la réaction : elle se dissout sous vos yeux !
Ainsi, certaines espèces d’algues microscopiques composant le phytoplancton vont être très affectées, tout comme les récifs coralliens, qui, sous l’action combinée du réchauffement des eaux et de leur acidification, pourraient avoir entièrement disparu d’ici 2050.

Source: Bloom association

Source: Code Climat

Rappel:

forçage radiatif = rayonnement solaire reçu - rayonnement infrarouge sortant de l'atmosphère

• Les gaz à effet de serre augmentent la température: VRAI

Ces gaz piègent les Infrarouges dans l'atmosphère, le forçage radiatif augmente donc.

• La fonte des glaciers augmente la température: VRAI

L'effet d'albédo est plus élevé pour les glaciers que les surfacent des océans. Par conséquent, moins de rayonnement solaire sera réfléchi directement vers l'espace, ce qui contribu à augmenter le forçage radiatif.

• La déforestation augmente la température: VRAI

La déforestation contribue à l'augmentation massive de CO2 dans l'atmosphère. 

• La diminution de la puissance solaire émise augmente la température: FAUX

Si le rayonnement solaire diminuait, le forçage radiatif le ferait aussi. 

Rappel:

forçage radiatif = rayonnement solaire reçu - rayonnement infrarouge sortant de l'atmosphère

• Les nuages de basse altitude diminuent la température: VRAI
  C'est l'effet parasol ou ici albedo. Ils renvoient directement le rayonnement reçu.

• Les éruptions volcaniques et les aérosols diminuent la température: VRAI
  Les variations de quantité d’aérosols en suspension dans l’atmosphère influent sur le degré de transparence de celle-ci vis-à-vis du rayonnement solaire. Si la concentration des aérosols augmente, une partie accrue de ce rayonnement est renvoyé dans l’espace sans parvenir jusqu’au sol et la température baisse. Ces aérosols peuvent être des gaz et/ou des particules, principalement générés par des éruptions volcaniques fréquentes sur une longue durée, mais aussi plus ponctuelles et particulièrement massives, entraînant un « hiver volcanique » plus ou moins intense et durable.

• Les nuages haute altitude diminuent la température: FAUX
  C'est l'effet nuage serreux qui retient les infrarouges dans l'atmosphère. 

Terme qui désigne les sols dont la température reste sous le seuil de 0 °C pendant au moins deux années consécutives.

Le changement climatique, est responsable du dégel du pergélisol et de la perturbation de son rôle de séquestration du carbone organique.

En effet, le permafrost ou pergélisol en français est constitué d’importantes quantités de carbone organique formées via l’accumulation, pendant des milliers d’années, de plantes mortes dans ces sols. Le froid, en ralentissant ou stoppant l’activité des micro-organismes, a empêché la dégradation de cette matière organique.

Sous l’effet du changement climatique, et du dégel du pergélisol, l’activité de ces micro-organismes peut reprendre avec pour conséquence la décomposition rapide de cette matière organique et l’émission dans l’atmosphère d’importantes quantités de CO2 et de méthane (CH4) : deux gaz à effet de serre majeurs.

Source: Carbone 4

+ il fait chaud, + le permafrost fond, + la chaleur augmente, + le permafrost fond, etc.

19,4°C

19,4°C, ça semble peu si on se réfère à la météo. Il faut bien faire la différence entre météo qui est du court terme et cette moyenne globale de la température terrestre. La température moyenne était de 15°C avant l'ère industrielle, si nous augmentons la température de 4,4°C (un des pires scénarios climatiques imaginés par nos scientifiques), la variation de la température ne sera pas la même suivant les régions. Comme l'illustre cette représentation, en 2100, beaucoup de régions seraient affectées par des hausses de plus de 6°C: 

-5°C

Oui! À l'époque, vous auriez pu aller en Angleterre à pied... 5°C ont refaconné le paysage planétaire (montée des eaux, sécheresses...)! 

Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC)

Le GIEC a été créé en 1988 par l’ONU - 195 états membres. 2500 scientifiques originaires de 130 états le composent.

Répartis en 3 groupes de travail, chacun remet un rapport afin de mettre en avant:
les évolutions du changement climatiques, nos vulnérabilités et les solutions envisageables