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Comment évolue la quantité de chaleur piégée par les gaz à effet de serre ?

Crédits : NASA.

Malgré la succession d’alertes, de conférences et d’évènements extrêmes, les rejets de gaz à effet de serre se poursuivent à un rythme effréné. Leur concentration dans l’atmosphère continue ainsi d’augmenter, affectant au passage la quantité de chaleur piégée dans le système climatique. Un indice didactique élaboré par l’Agence américaine d’observation océanique et atmosphérique (NOAA) permet d’apprécier cette évolution à la mesure des enjeux qu’elle sous-tend.

L’augmentation des concentrations atmosphériques en gaz à effet de serre (GES) provoque une accumulation de chaleur sur Terre. En effet, ces composés empêchent la planète de se refroidir facilement à travers l’émission de rayonnement infrarouge vers l’espace. En somme, les gaz à effet de serre agissent à la manière d’une couche isolante dont l’efficacité dépend de la quantité de gaz en question.

Ainsi, en l’augmentant, l’humanité provoque un déséquilibre entre le rayonnement solaire entrant dans le système climatique et le rayonnement infrarouge sortant. Un changement de température globale se produit donc et se poursuit tant qu’un nouvel équilibre n’est pas atteint. Or, en 2021, la quantité de chaleur piégée par les gaz à effet de serre continuait de croître, comme en témoigne l’AGGI (Annual Greenhouse Gas Index) de la NOAA.

Un suivi simple de la perturbation climatique causée par les activités humaines

« L’AGGI nous indique à quelle vitesse nous provoquons le réchauffement climatique », explique Ariel Stein, directeur du Global Monitoring Laboratory (GML) où s’effectuent les analyses et calculs nécessaires à la construction de l’indice. « Nos mesures montrent que les principaux gaz responsables du changement climatique continuent d’augmenter rapidement, alors même que les dommages causés par le changement climatique deviennent de plus en plus clairs ».

Évolution de l’AGGI (axe de droite) et du forçage radiatif lié aux gaz à effet de serre anthropiques (axe de gauche) entre 1979 et 2021. Les différentes couleurs correspondent aux différents gaz à effet de serre. Crédits : NOAA / GML.

Destiné à communiquer les informations clés sur l’évolution climatique au grand public et aux acteurs de la société, cet indice atteint 1,49 en 2021, ce qui signifie que la quantité de chaleur piégée par les gaz à effet de serre est désormais 49 % plus élevée qu’en 1990 où l’indice valait 1. L’indexation de l’AGGI sur 1990 tient au fait qu’elle représente l’année de parution du premier rapport du GIEC (Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat) et celle prise pour référence dans le cadre du protocole de Kyoto.

Évolution de l’AGGI (axe de droite) et du contenu en équivalent CO2 (axe de gauche) entre 1700 et 2021. En rouge, l’AGGI, en bleu clair le CO2 seul et en noir le CO2 et les autres gaz à effet de serre. Crédits : NOAA / GML.

Un triptyque de gaz à effet de serre désormais populaire

À cette élévation de 49 %, le dioxyde de carbone (CO2) contribue pour 80 %, le protoxyde d’azote (N2O) pour 7,6 % et le méthane (CH4) pour 6,3 %. Les composés parentés aux chlorofluorocarbures (HCFCs, HFCs) cochent quant à eux les 6 % restants. On rappelle à ce titre que le CO2, le CH4 et le N2O sont respectivement passés d’une concentration préindustrielle de 278 ppm, 722 ppb et 270 ppb à 414,7 ppm, 1895,7 ppb et 335 ppb en 2021. En termes d’augmentation, le méthane se démarque tout particulièrement avec un contenu atmosphérique multiplié par plus de 2,5.

« Nous devons absolument cibler les émissions de méthane d’origine humaine, en particulier celles provenant de combustibles fossiles, car il est technologiquement possible de les contrôler », rapporte Xin Lan, scientifique au Global Monitoring Laboratory. Toutefois, « si les zones humides émettent plus de méthane à cause du réchauffement et des changements dans les précipitations mondiales causées par l’augmentation des niveaux de CO2, c’est quelque chose que nous ne pouvons pas contrôler directement, et ce serait très préoccupant », reconnaît le chercheur.