Les gaz à l’état de traces dans l’atmosphère jouent le même rôle que les parois de vitre dans une serre. Ces gaz à l’état de traces retiennent une grande partie de la chaleur solaire près de la surface de la terre pendant la nuit.

Ces gaz, appelés gaz à effet de serre (GES), aident à garder l’équilibre de nos températures dans le monde. Sans ces GES, notre planète serait une véritable glacière.

Cependant, trop de chaleur peut aussi être néfaste! Malheureusement, nous émettons trop de GES dans l’atmosphère et ces derniers retiennent trop de chaleur.

Par conséquent, les GES sont très importants. Il importe de comprendre quelles sont leurs répercussions sur les températures à l’échelle mondiale et d’où ils proviennent en premier lieu. La présente fiche d’information décrit de façon détaillée quelques gaz de première importance dans notre atmosphère.

Le groupe des GES

Nombre de GES présents dans l’atmosphère ont une incidence sur notre climat. Il existe quatre GES principaux et une série d’autres de moindre importance.

La vapeur d’eau

Quand vous allez à la salle de bain après que quelqu’un ait pris une douche et que vous sentez la moiteur sur votre peau - l’humidité dans l’air - c’est parce que vous êtes entouré de vapeur d’eau, le GES le plus répandu dans l’atmosphère. La vapeur d’eau génère environ 65 p. 100 de l’effet de serre naturel.

Lorsque l’eau des rivières, des lacs et des océans se réchauffe, elle s’évapore. Cela signifie qu’elle se transforme en vapeur d’eau et qu’elle s’élève dans l’atmosphère. La vapeur d’eau contribue à retenir l’énergie du soleil qui est absorbée par la terre et par l’eau et empêche la chaleur de se disperser dans

l’espace. La vapeur d’eau peut s’amasser en nuages qui reflètent une partie de l’énergie solaire dans l’espace. Les nuages agissent comme une couverture et emprisonnent la chaleur près de la surface de la terre.

Quand la vapeur d’eau dans l’atmosphère se refroidit, elle se condense en pluie et en neige et retombe sur la terre. C’est ainsi que l’eau suit son cycle dans les rivières, les lacs et les océans.

Le dioxyde de carbone

Si vous avez déjà respiré les émanations qui se dégagent d’une voiture ou d’une motoneige, vous avez alors reçu une bonne bouffée de dioxyde de carbone (CO2) en même temps. La fumée qui s’échappe d’un poêle à bois ou d’un feu de forêt contient aussi beaucoup de dioxyde de carbone quand elle monte dans l’atmosphère. Les humains et les animaux rejettent du dioxyde de carbone quand ils expulsent l’air de leurs poumons. Les arbres et les plantes absorbent du dioxyde de carbone de l’atmosphère quand ils fabriquent leur nourriture par un processus appelé « photosynthèse ». Ces mêmes plantes et arbres dégagent aussi du dioxyde de carbone quand ils respirent et quand ils meurent et se décomposent.

Le dioxyde de carbone est le deuxième GES en importance. Le dioxyde de carbone est responsable pour environ 25 p. 100 de l’effet de serre naturel.

Le méthane

Vous avez probablement déjà vu des bisons, des boufs musqués ou des vaches ruminant dans un pré; dans ce cas, vous avez été témoin de la production de méthane, le troisième plus fréquent GES!

Le méthane est aussi produit quand des matières organiques se décomposent (elles pourrissent) dans un milieu qui ne contient pas d’oxygène (décomposition anaérobique).

Les animaux tels que la vache, le bison, le bouf musqué, le mouton, la chèvre et le chameau sont appelés des « ruminants » (leur estomac comporte plusieurs compartiments pour digérer leur nourriture). L’un de ces compartiments s’appelle le préestomac; c’est là que les aliments sont décomposés par de petits microbes. Ce processus crée un gaz - le méthane - qui est dégagé dans l’air, tout comme la plupart des gens en dégagent quand ils lâchent un rot! Les humains aussi produisent du méthane, mais en quantité beaucoup moindre que les ruminants.

Une autre source de méthane est le gaz naturel, un combustible fossile que nous utilisons couramment pour chauffer nos maisons et faire fonctionner certains véhicules. Le gaz naturel est formé par la décomposition de matières organiques (plantes et animaux) qui s’est produite il y a plusieurs milliers d’années! Les réserves de gaz naturel se trouvent de 3 000 à 15 000 pieds sous la surface de la terre.

Si vous déposez des restes de table dans un récipient hermétique et vous les laissez pourrir, du méthane se dégagera dans l’air quand vous ouvrirez le couvercle après un certain temps. Ainsi, quand nos restes de table, les tontes de gazon et même les vieux papiers sur lesquels vous avez fait vos devoirs l’an passé se décomposent dans le dépotoir municipal, ils dégagent du méthane (sauf si les déchets sont retournés fréquemment, de sorte que de l’oxygène se mêle aux débris organiques pendant la décomposition).

L’oxyde nitreux

Si vous avez des chevaux ou d’autres bestiaux, vous pourriez amonceler une grande quantité de fumier et le laisser pourrir. Vous produiriez ainsi de l’oxyde nitreux (N2O), le prochain GES en importance.

Lorsque les fermiers utilisent des engrais chimiques azotés, de l’oxyde nitreux se dégage quand l’engrais se dissout. L’oxyde nitreux est aussi emmagasiné dans le sol. Quand les fermiers tournent le sol pour préparer la terre à la culture, de l’oxyde nitreux est souvent dégagé.

De l’oxyde nitreux est aussi généré quand les catalyseurs dans les automobiles produisent de l’ammoniac.

Les autres gaz

D’autres GES, comme les chlorofluorocarbures (CFC) et les hydrofluorocarbures (HFC), ne sont pas aussi fréquents dans l’atmosphère que les quatre gaz principaux, mais ils y jouent quand même un rôle.

La quantité n’est pas la seule chose qui compte

Comme nous l’avons vu, les GES sont présents naturellement dans l’atmosphère. Mais ces GES ne représentent qu’une minime partie de notre atmosphère. La vapeur d’eau constitue jusqu’à 4 p. 100 de l’atmosphère dans les régions humides du monde. Cependant, les trois autres GES ensemble ne représentent que moins de 0,1 p. 100 de l’atmosphère.

Bien que ces gaz n’occupent qu’un tout petit volume, ils ont une grande influence sur notre climat. Ils retiennent une partie de la chaleur solaire et empêchent la terre de devenir une vraie glacière. Toutefois, parce que les activités humaines génèrent davantage de GES dans l’atmosphère, il y a plus de chaleur emprisonnée près de la surface de la terre et notre serre devient trop chaude pour y être confortable.

La vapeur d’eau est présente en plus grande quantité que les autres GES, mais elle ne cause pas de grandes préoccupations. C’est que la vapeur d’eau se retrouve naturellement dans l’atmosphère. La quantité d’eau demeure essentiellement constante dans le monde et cette eau suit un cycle entre l’atmosphère, les océans, les rivières et les lacs. Nous ne pouvons pas faire grand-chose pour changer la quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère.

Par contre, le dioxyde de carbone, le méthane et l’oxyde nitreux se trouvent naturellement dans l’atmosphère et sont aussi générés par des activités humaines. Ces trois GES ont pratiquement toujours été présents naturellement dans notre atmosphère.

Mais récemment, les humains ont généré beaucoup de GES dans l’atmosphère par des activités telles que la combustion d’huile, de gaz et de charbon, l’agriculture à grande échelle, ou le fait de laisser les déchets pourrir dans les dépotoirs. Cela a changé l’équilibre naturel des choses. Le climat a toujours subi des fluctuations depuis les débuts du monde, mais cette fois-ci, le climat se réchauffe parce que nous dégageons trop de GES dans l’atmosphère.

Les GES ne sont pas tous égaux

Même si le dioxyde de carbone, le méthane et l’oxyde nitreux font partie du groupe des GES, ils sont tout aussi différents entre eux que le sont l’écureuil, le caribou et l’ours. Pour bien comprendre ces différences, il faut tenir compte de trois facteurs :

• Combien de temps restent-ils dans l’atmosphère?
• Quelle quantité de chaleur peuvent-ils retenir?
• Comment sont-ils parvenus dans l’atmosphère?

Comparaison des gaz du groupe des GES

Selon le tableau de comparaison, le méthane a un potentiel de réchauffement du globe 23 fois plus élevé que le dioxyde de carbone. Qu’est-ce que cela signifie? Tout comme chaque type de couverture retient différentes quantités de chaleur, les divers GES agissent d’une manière différente. Certains retiennent plus de chaleur que d’autres. Certains durent plus longtemps que d’autres! Si vous comparez une unité de dioxyde de carbone à une couverture, alors une unité de méthane représenterait 23 couvertures du même type. Quant à l’oxyde nitreux, il représenterait une immense pile formée de 296 couvertures! Donc, quand on parle des GES émis dans l’atmosphère, il faut tenir compte du potentiel de réchauffement de chacun, et non seulement de la quantité de gaz que nous émettons.

Le cycle du carbone

Il importe de nous soucier du dioxyde de carbone parce qu’il y en a une grande quantité dans l’atmosphère et que les activités humaines en génèrent beaucoup!

Comme nous l’avons vu plus tôt, plusieurs causes naturelles produisent du dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Il existe aussi des processus naturels qui éliminent ces gaz de l’atmosphère. Ces ajouts et retraits de dioxyde de carbone ont contribué à maintenir l’équilibre pendant des milliers d’années.

Les puits de carbone : des réservoirs naturels

Les endroits qui absorbent et retiennent une grande quantité de carbone sont appelés des « puits de carbone ». Il y a trois principaux types de puits de carbone au monde :

Type de puits no 1 : les océans

Les océans absorbent le dioxyde de carbone et le dissolvent dans l’eau, tout comme le dioxyde de carbone est introduit dans une bouteille de boisson gazeuse! La majorité du gaz se retrouve dans les eaux profondes. Presque autant de dioxyde de carbone est libéré dans l’atmosphère par des bulles qui montent à la surface et par d’autres processus.

Tout comme les arbres de la forêt, les petits organismes en suspension dans les océans utilisent du dioxyde de carbone pour fabriquer leur nourriture (par photosynthèse). Ces organismes s’appellent des phytoplanctons.

Au cours des dernières décennies, ces processus ont aidé les océans à absorber un peu plus de carbone qu’ils n’en émettent chaque année. Ainsi, les océans accumulent actuellement une grande quantité de carbone.

Type de puits no 2 : les sols

La terre, ce n’est pas que de la saleté. Quand vous prenez une poignée de terre, vous tenez au creux de la main des milliards de micro-organismes et de bactéries. Ces organismes microscopiques puisent leur nourriture des plantes et des arbres quand la végétation meurt et ils décomposent ces matières en carbone et en nutriments. Le carbone est entreposé dans les sols partout au monde, même dans les régions couvertes de pergélisol. Mais lorsqu’on perturbe les sols, nous accélérons le processus de dégagement du carbone entreposé. L’exploitation forestière et agricole sont deux activités à grande échelle par lesquelles les sols sont perturbés. La fonte du pergélisol libère aussi du dioxyde de carbone.

Type de puits no 3 : les forêts et la végétation

Les arbres et les plantes respirent et absorbent du dioxyde de carbone quand ils transforment l’énergie du soleil en nourriture par le processus de photosynthèse. Quand les arbres et les plantes meurent ou brûlent, ils dégagent ce carbone dans le sol et dans l’atmosphère.

Les plantes vivantes dégagent aussi du dioxyde de carbone. Toutefois, dans l’ensemble, les arbres et les plantes absorbent plus de dioxyde de carbone qu’ils n’en dégagent dans l’atmosphère pendant leur croissance. Cela signifie qu’ils aident à retirer une partie du carbone supplémentaire de l’atmosphère.

Cependant, on prévoit qu’il y aura davantage de feux de forêt à cause du réchauffement de la planète et, par conséquent, il y aura davantage de carbone libéré dans l’atmosphère.

Un « puits » de carbone peut devenir une « source » de carbone. Par exemple, une forêt en pleine croissance est un puits de carbone, car elle absorbe plus de carbone qu’elle n’en dégage. Mais lorsqu’elle brûle, elle devient une source de carbone, car elle libère une grande quantité de carbone dans l’atmosphère.

Pas si permanent que ça? Le pergélisol - la couche de sol gelé en permanence dans la plupart des régions du Nord - pourrait devenir plutôt précaire à certains endroits. La température du pergélisol dans la plupart des régions du Nord n’est généralement que quelques degrés au-dessous de zéro. Donc, si le climat dans le Nord se réchauffe de 5° au cours des prochains 50 à 100 ans, il y aura un grand dégel! Cela entraînera de nombreux changements. Par exemple, la fonte de certaines couches de pergélisol risque de causer l’affaissement de routes et d’édifices. Les zones littorales risquent aussi de s’affaisser à cause de la fonte du pergélisol, et les vagues de l’océan et les courants des rivières éroderont davantage les rives. Le pergélisol retient le dioxyde de carbone et le méthane dans le sol. Près du tiers de tout le carbone stocké dans les sols partout au monde est gelé dans le pergélisol! Ces zones pergélisolées sont donc des réservoirs de carbone importants. Quand le pergélisol commencera à fondre, il pourra y avoir encore plus de GES libérés dans l’atmosphère. La grande serre qu’est notre planète se réchauffera encore plus. Cela causera la fonte d’autres zones pergélisolées, qui dégageront encore plus de GES dans l’atmosphère. On appelle cette réaction en chaîne une rétroaction positive.

Quelle direction prendrons-nous?

Nous savons maintenant que l’atmosphère agit comme une grande serre qui conserve la température de la planète, en moyenne, à un niveau qui convient bien aux humains, aux animaux et aux plantes. Pour que la serre continue à bien fonctionner, nous avons besoin d’un juste équilibre des gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère.

Toutefois, les humains ont généré beaucoup de GES dans l’atmosphère en extrayant du pétrole et du gaz naturel et en brûlant ces matières pour produire de l’énergie. Nous dégageons aussi des GES dans l’atmosphère quand nous perturbons les sols, abattons des arbres ou amassons des déchets.

Ces activités ont une grande incidence sur notre climat et elles entraînent une hausse des températures. Pour en savoir plus, consultez les fiches d’information sur les répercussions des changements climatiques. Pour voir ce que vous pouvez faire aider à réduire les GES dans l’atmosphère, consultez les fiches d’information sur les solutions aux changements climatiques.

Vous voulez en savoir plus?

Consultez les sites Web suivants pour obtenir plus de renseignements sur les gaz à effets de serre : (La plupart de ces sites sont en anglais.)

• Energy Information Administration : http://www.eia.doe.gov/oiaf/1605/ggccebro/chapter1.html – Bonne source de renseignements sur les gaz à effet de serre, principalement aux États-Unis.
• Environment Canada : http://www.ec.gc.ca/pdb/ghg/gases_f.cfm – Vue d’ensemble sur les gaz à effet de serre avec beaucoup de liens pour obtenir des renseignements détaillés.
• U.S. Environmental Protection Agency : http://yosemite.epa.gov/oar/globalwarming.nsf/content/emissions.html – Tous les renseignements voulus sur les gaz à effet de serre.
• Your Planet Earth : http://www.yourplanet.org/terms/details.php3?term=Greenhouse+Gases – Une bonne vue d’ensemble et des liens vers des sites complémentaires.