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2.3.1 Atmosphère: évolution des concentrations de gaz à effet de serre et réchauffement climatique dans le monde

Les concentrations des principaux gaz à effet de serre que sont le dioxyde de carbone (co2), le méthane (ch4) et l'oxyde nitreux (n2o) augmentent à un rythme soutenu depuis le début de l'ère industrielle et modifient l'état de l'atmosphère. Parallèlement, la température moyenne à la surface du globe s'élève progressivement.

Définition

Les figures montrent et mettent en relation l'évolution des concentrations de dioxyde de carbone (co2), de méthane (ch4) et de protoxyde d'azote (n2o) et l'évolution de la température mondiale. Le co2, ch4 et n2o sont 3 des principaux gaz à effet de serre (ges) présents de façon naturelle en faible quantité dans l'atmosphère (moins de 1% de l'atmosphère). Ces gaz contribuent à l'effet de serre en retenant une partie de l'énergie solaire qui est renvoyée par la terre et en réchauffant ainsi l'atmosphère et la surface du globe. L'effet de serre est en soi un phénomène naturel, sans lequel la température de la Terre avoisinerait les 18°C sous zéro. Mais les émissions de ces ges d'origine humaine déséquilibrent les cycles naturels des différents gaz et augmentent leur concentration dans l'atmosphère, ce qui renforce le phénomène naturel de réchauffement de l'atmosphère. Le potentiel de réchauffement de l'atmosphère varie selon les ges. Le co2, gaz présent en plus grande quantité dans l'atmosphère (356 ppm)1, sert de référence pour déterminer ce potentiel de réchauffement. Si le co2 a un potentiel de réchauffement de 1, celui du ch4 est de 23 et du n2o de 296. Les concentrations de ces ges se calculent au niveau mondial et sur des périodes de temps plus longues que celle de l'échelle humaine. Elles proviennent d'émissions de ges principalement dues à l'utilisation de combustibles fossiles (pour le co2 et le ch4), à l'exploitation des forêts (pour le co2), aux exploitations de bovins et à la riziculture (pour le ch4) et aux industries chimiques, aux transports et à l'utilisation de fertilisants (pour le n2o).

Situation et tendance

Les concentrations de co2, ch4 et de n2o ont augmenté respectivement de 31%, 151% et 17% depuis 1850 (ère pré-industrielle)2. Le troisième rapport du giec indique que la concentration actuelle de co2 n'a jamais été atteinte depuis les 420 000 dernières années, de même pour la concentration de ch4. La concentration atmosphérique de n2o n'a quant à elle pas été aussi élevée depuis 1 000 ans.

Parallèlement à l'augmentation de ces concentrations dans l'atmosphère, la température moyenne à la surface du globe croît depuis 1861, date des premiers relevés systématiques. Durant le xxe siècle, cette croissance a été en moyenne de 0,6°C. Globalement, les années '90 furent les plus chaudes. La contribution directe des différents gaz à effet de serre au réchauffement de notre climat depuis 1861 est respectivement de 64% pour le co2, 19% pour le ch4 et 5% pour le n2o. A politique inchangée d'ici 2100, la température globale de la terre pourrait augmenter de 1,5°C à 5,8°C, provoquant, entre autres, une augmentation des niveaux des océans atteignant de 15 cm à 88 cm.

Pertinence pour un développement durable

Ces indicateurs mettent en parallèle les fortes croissances observées depuis 1850 au niveau des concentrations de ges et au niveau de la température à la surface de la terre. Le déséquilibre des cycles des différents gaz intervenant dans l'effet de serre, dû plus que probablement aux activités humaines (voir 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3 et 2.2.7), serait à la base du réchauffement constaté de la température globale de la planète, comme le concluent avec de plus en plus de conviction les experts du Groupe intergouvernemental sur l'évolution du climat (giec). Si à l'heure actuelle les conséquences du réchauffement climatique ne sont pas significatives, les études tendent à prouver que la situation risque d'être extrêmement préoccupante pour les générations futures. Le réchauffement climatique risque d'avoir des conséquences lourdes dans des domaines tels que la survie de certains écosystèmes, la perte accélérée de biodiversité (voir 2.3.3), la perte des réserves d'eau douce, la diffusion d'épidémies et de maladies (voir 2.3.5), l'augmentation des circonstances climatiques extrêmes (sécheresses, tempêtes, ouragans, inondations...), la baisse de productivité de l'agriculture et toutes les conséquences socio-économiques qu'elles engendrent3.

Objectif

L'objectif final de la Convention sur les changements climatiques (1992) est de stabiliser la concentration en gaz à effet de serre dans l'atmosphère à un niveau tel qu'aucun changement dangereux n'affecte le climat. Les négociations menées dans le cadre de cette Convention ont permis de définir à Kyoto (1997) des premiers objectifs intermédiaires en terme de réduction des émissions de ges (voir aussi 2.2.1 et 2.2.2).

1ppm/ppb: particule par million/milliard. Unité de mesure déterminant le nombre de particules d'un composant par million/milliard de particules.

2Selon le troisième rapport (2001) du Groupe intergouvernemental sur l'évolution du climat (giec) initié par la World Meteorological Organization (wmo) et par le Programme des Nations unies pour l'environnement (pnue). Le giec rassemble des centaines d'experts sur le climat au niveau international.

3Pearce D.W. (1995). Blueprint 4: Capturing Global Environmental Value. London: Earthscan Publishing. Elliot L. (1998). The Global Politics of the Environment. London: Mac Millan Press. European Environment Agency (1995). The Dobris Assessment: Europe's Environment. Copenhagen: eea.