Le réchauffement climatique, un phénomène d'envergure planétaire, représente l'un des défis les plus pressants de notre époque. Il se réfère à l'augmentation graduelle et continue de la température moyenne de la Terre, principalement due aux activités humaines émettant des gaz à effet de serre dans l'atmosphère.
Cette perturbation climatique génère une série de conséquences néfastes qui affectent tous les aspects de la vie sur notre planète. Voir notre article sur les conséquences naturelles. Ce sujet, bien qu'il ait été popularisé et intégré dans le langage courant, tire son origine d’une mécanique physique. Cet article aborde le réchauffement climatique d'un point de vue scientifique et biologique, offrant ainsi une meilleure compréhension des enjeux climatiques.
Réchauffement climatique naturel
Lorsque nous parlons de réchauffement climatique, nous nous référons à un effet combinatoire de plusieurs phénomènes naturels, les plus importants étant l'effet radiatif et l'effet de serre.
a. L'effet radiatif
Le rayonnement solaire, source du réchauffement climatique, est constitué d'ondes électromagnétiques résultant de la fusion nucléaire qui se produit au cœur du Soleil. Ces ondes peuvent être décomposées en plusieurs longueurs d'onde ou spectres. Le rayonnement solaire entrant en collision avec notre planète est soit réfléchi par l'albédo atmosphérique (nuages, troposphère, couche d'ozone) et l'albédo terrestre (glacier, forêt dense, désert de sable) à environ 30 %, soit absorbé par l'atmosphère (gaz à effet de serre) et la Terre (croûte terrestre) à environ 70 %. En réponse, la Terre émet de la chaleur sous forme de rayonnement infrarouge dans l'espace. Ces rayons infrarouges, en traversant à nouveau l'atmosphère, sont en partie réémis vers la Terre (effet de serre) ou atteignent l'espace. Ce processus naturellement équilibré, en émettant la même quantité d'énergie entrant et sortant de la Terre (bilan radiatif équilibré), crée un climat propice à la vie sur notre planète.
b. L'effet de serre
La composition de l'atmosphère joue donc un rôle multiple dans ce bilan radiatif, à la fois en termes de réflexion et d'absorption du rayonnement solaire. Les gaz qui la composent n'ont pas tous la même capacité d'absorption de la chaleur selon leur structure moléculaire. La vapeur d'eau est, par exemple, le gaz à effet de serre le plus abondant dans l'atmosphère et celui qui participe le plus activement au réchauffement naturel. La capacité radiative de ces gaz est mesurée en équivalent dioxyde de carbone.
Exemple de gaz à effet de serre (source : GIEC)
Perturber la composition naturelle de l'atmosphère entraîne une réaction en chaîne de l'effet de serre, en absorbant et réémettant une partie des rayons infrarouges vers la Terre.
Activité anthropique
Le Co2 s’échange naturellement entre différents systèmes (lithosphère, biosphère, hydrosphère, atmosphère). On considère que le bilan net de ces échanges représente un relargage de 0,5 gigatonne de GES dans l’atmosphère. En changeant naturellement la concentration de gaz dans l’atmosphère, la terre se réchauffe par elle-même.
Depuis l'ère pré-industrielle, l'activité humaine a perturbé ce cycle naturel en créant un forçage radiatif. Cela se traduit par un relargage de GES dans l’atmosphère de près de 40 gigatonnes de CO2 nets par an, forçant l’augmentation de la densité de gaz dans notre atmosphère. L’effet de serre s’en trouve accentué et accélère en conséquence le réchauffement climatique.
Conséquences et actions
Les objectifs de décarbonisation visent précisément à agir sur les flux résultant de l'activité anthropique, que cela soit les flux vers l'atmosphère par la réduction des émissions de GES, ou en augmentant les flux vers là terre par absorption afin de diminuer la densité de GES dans l’atmosphère.
Il est urgent de concilier réduction et absorption pour atteindre les objectifs fixés par le GIEC pour de maintenir le réchauffement climatique en dessous de 1,5 degré Celsius par rapport aux niveaux préindustriels.
À PROPOS D'APOLOWNIA
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Sources :
Le bilan radiatif de la Terre – ENS Lyon
Comment on Ocean heat content and Earth's radiation imbalance - Dana Nuccitelli, Robert Way, Rob Painting, John Church & John Cook
IPCC, "Climate Change 2013: The Physical Science Basis" - Link
NOAA's Earth System Research Laboratory - Link
FAO Global Forest Resources Assessment 2020 - Link
The Rainforest Alliance - Link
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