Quelles sont les causes
du réchauffement climatique ?
1) Les paramètres liés à des
phénomènes externes à la terre ou à
son aspect de surface :
a)
Les paramètres orbitaux (les paramètres de
Milankovitch)
Les paramètres
de Milankovitch (appelés aussi cycles de Milankovitch)
sont en réalité la combinaison de trois phénomènes
: l'excentricité, l'obliquité
et la précession. Milankovitch et d'autres
scientifiques ont en effet établie en 1976 que ces
trois éléments intervenaient dans les variations
climatiques naturels. Ces
changements climatiques naturels ont
des répercussions sur le réchauffement global
de la terre.
Milutin Milankovitch (1879-1958)
- L'excentricité
La Terre décrit
dans l'espace une ellipse dont le Soleil occupe l'un
des foyers, mais cette ellipse se déforme (d'un aplatissement
maximum de 7%) et se
déplace dans l'espace. En
effet, au cours du temps, la distance Terre/Soleil est encadrée
par les distances 129 000 000 et 187 100 000 km. L'excentricité
joue un rôle essentiel dans le
réchauffement global de la terre car si la distance
terre soleil diminue, cela causera une augmentation de la
température
terrestre.
Actuellement, la distance Terre/Soleil
admise est de 149 597 870,691 km, soit un aplatissement
de 1,67%. La périodicité de ce phénomène
est double : la première
est de 100 000 ans et la seconde est de 413 000 ans.
Sur cette image, on
voit que la trajectoire de la terre par rapport au soleil
forme un cercle parfait. Les saisons ne seront donc
pas contrastées tout au long de l'année.
En revanche sur cette
image, si la Terre se situe au point rouge en hiver
et au point bleu en été, cela résultera
d'un hiver doux et d'un été frais.
Au contraire, si la terre
se situe au point rouge en été et au point
bleu en hiver, cela résultera d'un hiver frais
et d'un été chaud.
- L'obliquité
L'inclinaison terrestre varie entre 21,8° et 24,4°.
Actuellement, elle est de 23°26,5'. Cette obliquité
est due aux interactions gravitationnelles que la Terre
subit des étoiles plus éloignées.
La périodicité de ce phénomène
est de 41 000 ans.
L'obliquité possède une influence sur les
saisons : si la Terre est dans une période de forte
inclinaison par rapport au Soleil, alors les saisons
seront très marquées (hiver très
froid et été très chaud) et à
l'inverse une faible inclinaison homogénéise
les saisons (peu de différences entre l'été
et l'hiver).
Cependant, il faut préciser que ces différences
se sentent seulement lorsque que l'on s'éloigne
de l'équateur, en effet au niveau de l'équateur,
l'obliquité ne change rien. Plus on se rapproche
des pôles, plus l'effet de l'obliquité se
fera sentir.
- La précession
La terre ne tourne pas sur elle-même d'une manière
parfaitement sphérique mais plutôt comme
une toupie car elle est soumise à la précession
(Mouvement de rotation d'un axe autour d'un axe fixe).
Le phénomène de précession n'influencent
pas directement les changements de température,
en fait elle est juste responsable de la date du changement
de saisons (automne/hiver par exemple). La périodicité
de ce phénomène est de 25 760 ans. C'est
le temps qu'il faut pour que l'axe nord-sud de notre Terre
effectue un cercle complet (voir animation).
Voici une animation récapitulative claire
nous expliquant ces trois phénomènes :
Donc nous pouvons dire que ces trois phénomènes
ont un rapport direct avec le réchauffement climatique
car ils influent sur :
1) L'énergie solaire reçue
au cours de l'année
2) Le changement des saisons
3) Les différences de température entre les
hémisphères dues à l'inclinaison de
la Terre
b) Les gaz à effet de serre
Tout d'abord, qu'est-ce
que l'effet de serre ?
Lorsque les rayons du soleil atteignent l'atmosphère
de notre Terre, une partie (environ 28.3 %) est directement
réfléchie (renvoyée vers l'espace),
par l'air, les nuages et la surface de la Terre (en
particulier les océans et les régions
glacées comme l'Arctique et l'Antarctique qui
sont particulièrement réfléchissante),
c'est ce qu'on appelle l'albédo. Les rayons
incidents qui n'ont pas été réfléchis
vers l'espace sont absorbés dans l'atmosphère
par les gaz à effet de serre (20.7 %) et à
la surface terrestre (51 %).
Cette partie du rayonnement absorbée par la Terre
lui apporte de la chaleur et de l'énergie, qu'elle
restitue à son tour en direction de l'atmosphère
sous forme de rayons infrarouges, c'est le rayonnement
du corps noir car nous savons que tout objets chauffé
émet des rayons infrarouges. Ce rayonnement est
alors absorbé en partie par les gaz à
effet de serre. Puis dans un troisième temps,
cette chaleur est réémise dans toutes
les directions, notamment vers la Terre.
C'est ce rayonnement qui retourne vers la Terre qui
créé l'effet de serre, il est à
l'origine d'un apport supplémentaire de chaleur
à la surface terrestre. Sans ce phénomène,
la température moyenne sur Terre chuterait à
-18 °C.
Le principe de l'Effet de Serre
~~~~~~
Les gaz à effet de
serre
Les gaz à effet de serre
sont des composants gazeux de l'atmosphère qui contribuent
à l'effet de serre.
Les principaux gaz à effet
de serre sont la vapeur d'eau (H20 à 54.8%), le dioxyde
de carbone (CO2 à 39%), le méthane (CH4),
l'oxyde nitreux (ou
protoxyde d'azote) N2O et l'ozone (O3)
à 2%.
Répartition des
contributions à l'effet de serre des
différents gaz présents dans l'atmosphère
c)
L'action de l'Homme
L'Homme contribue à renforcer
la concentration de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.
Pour la majorité des climatologues,
il ne fait pratiquement plus aucun doute que l'homme joue
un rôle essentiel dans le changement climatique. En
effet, parallèlement au réchauffement
observé au XXe siècle, le taux de gaz à
effet de serre dans l'atmosphère s'est élevé
d'environ 30%.
L'analyse des carottes de glace
montre que les gaz incriminés sont liés à
des activités humaines.
Première d'entre elles :
l'exploitation à outrance des combustibles fossiles
(charbon, pétrole, gaz naturel), qui dégagent
en brûlant du dioxyde de carbone
(CO2).
Selon les scientifiques, la quantité
de CO2 dans l'air a augmenté de 30% depuis la moitié
du XVIIIème siècle et la concentration actuelle
est la plus importante jamais observée
au cours des 420 000 dernières années.
Les pays industrialisés
sont les principaux responsables : un Nord-américainémet
quatre fois plus de CO2 que la moyenne mondiale et un Européen
de
l'Ouest deux fois plus.
~~~~~~
La destruction systématique
des forêts tropicales participe aussi à
l'élévation du taux de CO2, et à plusieurs
titres : par les fumées dégagées dans
l'atmosphère lors des incendies,
mais aussi parce que les végétaux détruits
ne jouent plus leur rôle majeur d'absorption du carbone
par photosynthèse.
~~~~~~
Gaz contribuant à l'Effet de
Serre
Si le CO2 représente
à lui seul les deux tiers des quantités
de gaz à effet de serre d'origine humaine,
d'autres gaz contribuent au réchauffement climatique.
On en retient cinq autres : le méthane
(CH4), l'oxyde d'azote (N2O), l'hexafluorocarbures (HFC),
le perfluorocarbures (PFC) et l'hexafluorure de soufre
(SF6).
Mais cette liste est incomplète
: les scientifiques recensent au total une quarantaine
de gaz à effet de serre…
La concentration de méthane
a doublé depuis 200 ans et continue de s'élever
au rythme de 1% par an.
La principale cause est l'augmentation
des activités agricoles, avec l'accroissement de
l'élevage de ruminants et la multiplication des
rizières. Ceci est
également du à la
poussée démographique. En effet, la population
mondiale est passée, en un siècle, de 1,6
milliard d'habitants à plus 6 milliards.
Les rizières libèrent
une grande quantité de Méthane
Les composés chlorofluorocarbonés
(les CFC), utilisés durant des années par
l'industrie dans les systèmes de refroidissement,
les mousses et les solvants
de nettoyage, se retrouvent également
dans l'atmosphère.
Ce sont eux aussi des gaz à
effet de serre. Bien que leur concentration soit, certes,
46 000 fois inférieure à celle du CO2, leur
contribution dans l'effet de
serre se révèle beaucoup
plus efficace. En effet, ils absorbent 10 000 fois
plus le rayonnement infrarouge que le CO2.
~~~~~~
Répartition par secteur des émissions
de gaz à effet de serre
Sur le graphe on peut voir que ce
sont les transports qui émettent le plus de
CO2 (27%). On remarque également que les industries
manufacturières,
l'agriculture et la sylviculture
sont responsables de 41% des ces émissions. Enfin
le bâtiment (20%), l'industrie de l'énergie
(13%), et le traitement des
déchets et autres (4%) sont aussi
des secteurs d'émissions de gaz à effet de
serre.
Le secteurs des transports est le secteur qui émet
le plus de gaz à effet de serre (27 %)
Les industries sont elles, responsable
à 21% de l'ensemble des émissions de gaz à
effet de serre
Voici une animation présentant
des graphiques qui montrent l'évolution de la concentration
de gaz à effet de serre dans l'atmosphère
2) Les phénomènes internes
à la terre
a)
La tectonique des plaques
La tectonique des plaques
peut influer de différentes manières sur le
réchauffement global de la Terre :
- Les mouvements des plaques
lithosphériques sont non seulement susceptibles
de déplacer les masses continentales à des
latitudes variables mais aussi
de regrouper ou de scinder les masses
continentales. Or le positionnement de masses continentales
aux pôles ou au contraire l'absence de ces dernières
ont une influence sur l'énergie
que la Terre reçoit du Soleil et réfléchie
: notion de l'albédo (Rapport entre le rayonnement
incident (reçu) et le rayonnement réfléchi.
Sa valeur est comprise entre 0 et 1).
Taux de réflechissement des différents
lieux (Albédo)
Les surfaces glacées ou
enneigées réfléchissent un maximum
d'énergie (albédo élevée = 80%
à 90%). Or la glace susceptible de se former aux
pôles en
hiver fond d'autant moins l'été
dans la mesure où elle s'est déposée
sur une masse rocheuse (continent) que si elle s'est accumulée
en iceberg ou en
banquise.
> La tectonique des plaques,
en entraînant les continents aux pôles ou loin
des pôles, favorise un refroidissement ou un réchauffement.
~~~~~~
- A la tectonique des plaques est
étroitement associé le fonctionnement des
dorsales.
Le fonctionnement d'une dorsale
provoque la formation de plancher océanique par le
biais d'un volcanisme basaltique : émission de magma,
accompagnée
de l'émission de CO2 qui se dissout
dans l'eau. Finalement, cela revient à un enrichissement
de CO2 dans l'océan puis dans l'atmosphère.
On pu montrer que l'activité
tectonique et par suite l'activité des dorsales est
d'intensité variable au cours des temps géologiques
:
Le Crétacé
(en vert) est une période géologique qui s'étend
de -145,5 à -65,5 millions d'années. On voit
d'aprés ce graphique que c'est la période
durant laquelle la production de croûte océanique
a été la plus grande (par exemple : -115 millions
d'année)
Effectivement des mesures de concentration
de CO2 atmosphérique au Crétacé montrent
une teneur élevée :
Donc la production
de croûte océanique entraîne une augmentation
de la teneur en CO2 dans l'atmosphère donc une augmentation
de l'effet de serre donc
un réchauffement climatique.
~~~~~~
- Le fonctionnement des dorsales
influence le niveau des océans de la manière
suivante : plus l'activité est intense plus les
fonds s'élève et plus le niveau
des mers s'élèvent provoquant
des transgressions marines sur les continents et donc
une réduction des surfaces de terre émergée.
Or l'albédo des surfaces marines
est nettement plus faible que celui des terres émergées.
Donc une activité intense
de dorsales entraîne une augmentation des surfaces
marines donc une absorption plus importante de l'énergie
solaire donc un réchauffement.
~~~~~~
- A la tectonique des plaques est
lié aussi des phénomènes de volcanisme
intra plaque :
On peut voir l'intensité relative du volcanisme
pendant la période du crétacé. On remarque
qu'elle est très active donc de grandes quantités
de CO2 ont été rejettées dans l'atmosphère
pendant la période du crétacé à
cause de l'activité volcanique.
> La tectonique des plaques
en entraînant un volcanisme intra plaque élevée
une
augmentation de la concentration atmosphérique en
CO2
une augmentation de l'effet de serre
un réchauffement
climatique.
Dernière
New
