🌡️ L'effet de serre n'est pas une couverture
Catégorie
Les bases
Auteur
Maximilien Petitgenet
Temps de lecture
5 Minutes
Maximilien Petitgenet
Fondateur
« L'effet de serre, c'est comme une couverture qui empêche la chaleur de sortir. » L'image est sympathique et facile à retenir. Elle décrit le mauvais mécanisme, et cette erreur explique une partie des confusions qui suivent. POURQUOI LA COUVERTURE NE MARCHE PAS Une couverture vous tient chaud parce qu'elle empêche l'air chaud, à votre contact, de s'échapper et de se mélanger à l'air froid ambiant. C'est de la convection : un transport de matière. L'atmosphère ne fait pas cela. Elle ne bloque pas la chaleur mécaniquement. Elle se comporte différemment selon le type de rayonnement qui la traverse. DEUX LUMIÈRES, PAS UNE Le Soleil nous envoie de la lumière. Notre atmosphère la laisse passer presque sans obstacle : elle est transparente aux rayons lumineux. Cette lumière traverse l'air, arrive jusqu'au sol, et le réchauffe : le sol, les océans, vous, moi. Mais un objet qui chauffe réémet ensuite une lumière différente : des infrarouges. Ces infrarouges ont une longueur d'onde différente de celle de la lumière visible. Et pour cette longueur d'onde-là, l'atmosphère n'est plus transparente. Elle est partiellement opaque. Elle intercepte donc ces rayons et les renvoie dans toutes les directions, y compris vers le sol, qui se réchauffe une deuxième fois. Voilà l'effet de serre. Pas un couvercle, mais un changement de nature de la lumière entre l'aller et le retour, qui fait que l'atmosphère se comporte différemment dans un sens et dans l'autre. C'est précisément parce que ces deux trajets ne sont pas symétriques que de la chaleur reste piégée. Si l'atmosphère était transparente dans les deux sens, comme elle l'est pour la lumière visible, ou opaque dans les deux sens comme une couverture, il n'y aurait tout simplement pas d'effet de serre.
POURQUOI CERTAINS GAZ ET PAS D'AUTRES Reste une question : pourquoi certains gaz sont-ils dits « à effet de serre » et pas d'autres ? L'air est fait à 99 % d'azote et d'oxygène, et ce ne sont pas des gaz à effet de serre. Les molécules composées de deux atomes identiques, comme ces 99 %, n'interagissent en général pas avec le rayonnement infrarouge. Les molécules de trois atomes ou plus — CO₂, H₂O, N₂O, CH₄ — sont plus nombreuses à posséder des modes de vibration qui leur permettent d'absorber puis de réémettre ce rayonnement. Un peu comme des antennes qui capteraient l'infrarouge, sauf qu'elles réémettent l'énergie captée dans toutes les directions, y compris vers le bas. C'est tout le mécanisme. Et c'est aussi pour cela qu'ajouter « très peu » de ces molécules, comparé à la masse totale de l'atmosphère, suffit à changer radicalement le climat : ce sont des molécules-antennes très spécifiques. NATUREL, MAIS PAS ANODIN D'EN RAJOUTER L'effet de serre n'a rien de nouveau. Il existe depuis toujours, grâce aux molécules d'eau, de CO₂ et de méthane naturellement présentes en petite quantité. Et c'est une chance. Sans lui, la température moyenne à la surface de la Terre serait d'environ -18 °C. Grâce à lui, elle tourne autour de +15 °C. Cet effet de serre-là, on ne cherche pas à s'en débarrasser : il rend la vie possible. Ce qui a changé, ce n'est pas la nature du phénomène. C'est sa quantité. En brûlant des combustibles fossiles — du carbone que la planète avait mis des millions d'années à stocker sous terre — l'humanité relâche en deux siècles des quantités de ces mêmes molécules que la nature n'aurait jamais rassemblées aussi vite. Avant l'ère industrielle, l'atmosphère contenait environ 280 ppm de CO₂ — 280 molécules de CO₂ pour un million de molécules d'air. Nous avons dépassé 430 ppm aujourd'hui. Une hausse de plus de 50 %, à une vitesse sans précédent depuis au moins 800 000 ans, d'après les mesures dans les carottes de glace. C'est cela, l'effet de serre additionnel : le même mécanisme physique, avec beaucoup plus de molécules capables de retenir la chaleur qu'il n'y en avait dans le climat auquel nos sociétés, nos écosystèmes et notre agriculture se sont adaptés depuis des millénaires.
POURQUOI CETTE PRÉCISION COMPTE On pourrait penser que l'image de la couverture, même fausse, fait le travail pédagogique. Elle ne le fait pas, pour trois raisons. Elle laisse croire à un phénomène réversible et mécanique. Une couverture, on l'enlève. Un stock de molécules réparties dans l'atmosphère, non. Cette intuition alimente l'idée qu'on pourrait « inverser » le changement climatique. Elle rend incompréhensible pourquoi si peu de molécules suffisent. Si l'on pense « couvercle », on ne comprend pas qu'une variation de 150 ppm — 0,015 % de l'atmosphère — puisse tout changer. Si l'on pense « antennes spécifiques », c'est immédiat. Elle empêche de comprendre une des preuves les plus solides de l'origine humaine du réchauffement. Si le Soleil brillait plus fort, toutes les couches de l'atmosphère se réchaufferaient ensemble. Or on observe une troposphère qui se réchauffe et une stratosphère qui se refroidit. C'est exactement ce que produit un effet de serre renforcé : la chaleur reste piégée en bas au lieu de continuer sa route vers le haut. Avec l'image de la couverture, cette signature verticale n'a aucun sens.
À RETENIR • L'atmosphère est transparente à la lumière du Soleil et partiellement opaque aux infrarouges réémis par le sol. C'est l'asymétrie entre l'aller et le retour qui piège la chaleur. • Seules les molécules de trois atomes ou plus se comportent en antennes infrarouges. L'azote et l'oxygène, soit 99 % de l'air, n'y font rien. • Sans effet de serre naturel, la Terre serait à -18 °C. Le problème n'est pas le phénomène, c'est sa quantité. • Nous sommes passés de 280 à plus de 430 ppm de CO₂ en deux siècles, à une vitesse sans précédent depuis 800 000 ans.
Que faire ?
• Abandonner l'image de la couverture, y compris en vulgarisation. Celle des deux lumières est à peine plus longue à expliquer et elle est juste. • Retenir l'ordre de grandeur des ppm : c'est ce qui permet de comprendre pourquoi « ce n'est qu'un gaz trace » n'est pas un argument. • Se familiariser avec la signature verticale du réchauffement : c'est l'argument le plus court face à « c'est le Soleil ».
Aller plus loin
Ce chapitre est tiré d’un livre.
« Climat : Démêler le vrai du flou ! » passe 20 idées reçues au crible, en 70 infographies. Il est préfacé par François Gemenne, auteur principal pour le GIEC, et édité par Tana Editions (groupe Editis).
