Les gaz à effet de serre sont des gaz présents dans l'atmosphère terrestre qui emprisonnent la chaleur. Ils permettent à la lumière du soleil de pénétrer librement dans l’atmosphère, mais empêchent une partie de la chaleur que la Terre rayonnerait autrement dans l’espace de s’échapper. Ce processus est souvent appelé effet de serre et il est crucial pour maintenir la température de la Terre dans une plage propice à la vie. Cependant, les activités humaines, en particulier la combustion de combustibles fossiles et la déforestation, ont considérablement augmenté les concentrations de ces gaz, entraînant un réchauffement accru et contribuant au changement climatique.
- Dioxyde de carbone (CO2) :
- Sources naturelles: Respiration, activité volcanique, décomposition de la matière organique.
- Activités humaines: Brûlage des énergies fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel), la déforestation.
- Méthane (CH4):
- Sources naturelles: Zones humides, termites, océans, incendies de forêt.
- Activités humaines: Digestion du bétail, rizières, extraction de charbon, extraction de pétrole et de gaz.
- Protoxyde d'azote (N2O):
- Sources naturelles: Bactéries du sol, océans.
- Activités humaines: Activités agricoles et industrielles, combustion de combustibles fossiles.
- Vapeur d'eau (H2O) :
- Sources naturelles: Évaporation des océans, des lacs et des rivières.
- Activités humaines: Bien que les activités humaines n’émettent pas directement de vapeur d’eau, elles peuvent influencer les niveaux de vapeur d’eau atmosphérique par le biais d’activités qui affectent d’autres gaz à effet de serre.
- Ozone (O3) :
- Ozone stratosphérique : Agit comme un gaz à effet de serre naturel en empêchant une partie du rayonnement ultraviolet (UV) nocif du soleil d'atteindre la surface de la Terre.
- Ozone troposphérique : Gaz à effet de serre et polluant atmosphérique d'origine humaine formé par la réaction d'oxydes d'azote (NOx) et de composés organiques volatils (COV) en présence de la lumière du soleil.
- Chlorofluorocarbures (CFC), Hydrochlorofluorocarbures (HCFC), Hydrofluorocarbures (HFC) :
- Gaz d'origine humaine : Historiquement utilisé dans la réfrigération, la climatisation et les propulseurs d’aérosols.
- Impact: Bien qu’ils aient été progressivement éliminés en raison de leur rôle dans l’appauvrissement de la couche d’ozone, ils constituent de puissants gaz à effet de serre.
L’augmentation de l’effet de serre résultant de l’augmentation des concentrations de ces gaz est un facteur majeur du changement climatique contemporain. Cela entraîne un réchauffement climatique, des changements dans les conditions météorologiques, une élévation du niveau de la mer et d’autres changements environnementaux. La surveillance et l'atténuation des émissions de gaz à effet de serre sont des éléments essentiels des efforts visant à lutter contre le changement climatique et à promouvoir la durabilité environnementale.
Les gaz à effet de serre dans l’histoire géologique
L'histoire des gaz à effet de serre dans les archives géologiques de la Terre fournit des informations précieuses sur le climat de la planète sur des millions d'années. Voici un aperçu des périodes et événements clés liés aux gaz à effet de serre dans l’histoire géologique :
- Éon archéen (il y a 4.0 à 2.5 milliards d'années) :
- La Terre primitive avait une atmosphère dominée par le méthane (CH4) et l'ammoniac (NH3).
- Manque d'oxygène (O2) dans l'atmosphère pendant cette période.
- Éon protérozoïque (il y a 2.5 milliards – 541 millions d’années) :
- L’essor des cyanobactéries photosynthétiques a conduit à l’accumulation d’oxygène dans l’atmosphère.
- Les niveaux d’oxygène ont augmenté, créant une atmosphère plus riche en oxygène.
- Les preuves suggèrent des explosions épisodiques de méthane pendant cette période.
- Ère paléozoïque (il y a 541 à 252 millions d'années) :
- Période carbonifère (il y a 359 à 299 millions d’années) : niveaux élevés d’oxygène atmosphérique et croissance végétale extensive.
- Formation d'un vaste charbon Cautions en raison de l'abondance du matériel végétal.
- Période du Permien supérieur (il y a 299 à 252 millions d'années) : Une activité volcanique massive pourrait avoir libéré de grandes quantités de gaz à effet de serre, contribuant à l'extinction du Permien-Trias.
- Ère mésozoïque (il y a 252 à 66 millions d’années) :
- Période Jurassique (il y a 201 à 145 millions d’années) : températures chaudes et niveaux élevés de CO2.
- Période du Crétacé (il y a 145 à 66 millions d'années) : Chaleur continue ; baisse des niveaux de CO2 vers la fin.
- Ère cénozoïque (il y a 66 millions d’années – aujourd’hui) :
- Maximum thermique Paléocène-Éocène (PETM) (il y a 56 millions d’années) : réchauffement climatique rapide, probablement déclenché par la libération de grandes quantités de dioxyde de carbone.
- Époque Oligocène (il y a 33.9 à 23 millions d’années) : refroidissement et transition vers des conditions plus glaciaires.
- Époque du Miocène (il y a 23 à 5.3 millions d'années) : refroidissement progressif ; Expansion des calottes glaciaires à la fin du Miocène.
- Période Quaternaire (il y a 2.6 millions d’années – Aujourd’hui) :
- Époque du Pléistocène (il y a 2.6 millions d'années – il y a 11,700 XNUMX ans) : Cycles de périodes glaciaires et interglaciaires, influencés par les variations des paramètres orbitaux.
- Époque Holocène (il y a 11,700 XNUMX ans – aujourd’hui) : Climat relativement stable, permettant le développement des civilisations humaines.
- Anthropocène (époque géologique proposée) :
- L'Anthropocène représente une nouvelle époque caractérisée par une influence humaine significative sur la géologie et les écosystèmes de la Terre.
- Augmentation rapide des concentrations de gaz à effet de serre, en particulier du dioxyde de carbone, due aux activités humaines telles que l'industrialisation et la combustion de combustibles fossiles.
Comprendre l’histoire géologique des gaz à effet de serre fournit un contexte pour interpréter les changements climatiques actuels et futurs. Il met également en évidence l'interdépendance des processus géologiques, biologiques et atmosphériques qui façonnent le climat de la Terre sur de vastes échelles de temps.
