Quelles sont les principales sources des gaz à effet de serre ?

Les gaz à effet de serre entrent dans notre atmosphère de 2 manières. La première est due à des processus naturels comme la respiration animale et végétale. L’autre est due à l’activité humaine. Les principales cause anthropique des émissions de gaz à effet de serre sont : l’utilisation de combustibles fossiles, la déforestation, l’élevage de bétail intensif, l’utilisation d’engrais synthétiques et de procédés industriels.

Il existe quatre principaux types de gaz à effet de serre : le dioxyde de carbone, le méthane, le protoxyde d’azote et les gaz fluorés. La principale conséquence des gaz à effet de serre est la vapeur d’eau. Examinons de plus près les sources de chaque type de gaz à effet de serre.

Le Dioxyde de Carbone

Le dioxyde de carbone (CO2) à des sources à la fois naturelles et anthropiques. Les sources naturelles englobent la décomposition, les dégagements océaniques, la respiration et les volcans. Les sources anthropiques viennent des activités telles que la production de ciment, la déforestation et la combustion de carburants fossiles.

42,8% des émissions de CO2 naturel viennent des échanges océaniques-atmosphériques. Les autres sources naturelles de CO2 incluent la respiration animale et végétale (28,5%) ainsi que la respiration des sols et les décompositions (28,5%). Une petite quantité est aussi créée par les éruptions volcaniques (0.2%).

87% des émissions humaines de C02 proviennent de la combustion des carburants fossiles tels que le charbon, les gaz naturels et le pétrole. Les autres sources incluent la déforestation (9%), et les procédés industriels comme la fabrication du ciment (4%).

Les sources anthropiques du C02 sont beaucoup moins importantes que les émissions naturelles mais elles rompent l’équilibre du cycle du carbone qui existait avant la Révolution Industrielle. La quantité de CO2 produite par des sources naturelles est complètement compensée par les puits de carbone naturels et ce depuis des milliers d’années.

Avant l’influence humaine, les niveaux de CO2 étaient relativement stables en raison de cet équilibre naturel. Depuis la Révolution Industrielle, les sources humaines d’émissions de CO2 ont augmenté. Les activités telles que la combustion des carburants fossiles ainsi que la déforestation sont les causes principales de l’augmentation des concentrations de CO2 dans l’atmosphère.

Methane

Alors qu’il existe des sources à la fois naturelles et anthropiques au méthane (CH4), les humains créent la majorité des émissions totales. Les sources naturelles principales englobent les zones humides (marécages), les termites et les océans. Les sources humaines importantes viennent des décharges, de l’élevage, mais aussi de la production et du transport et de l’utilisation des énergies fossiles.

Les émissions anthropiques ont fortement augmenté depuis la Révolution Industrielle. Les activités telles que la production d’énergies fossiles et l’élevage intensif sont les causes premières de l’augmentation des concentrations de méthane dans l’atmosphère. Ces sources représentent à elles deux 60% des émissions humaines totales de CH4. Les autres sources incluent les décharges et les déchets (16%), la combustion de biomasse (11%), la riziculture (9%) ainsi que les biocarburants (4%).

78% des émissions naturelles de CH4 sont produites par les marécages. Les autres sources naturelles de CH4 incluent les termites (12%) et les océans (10%).

Pendant des milliers d’années les sources naturelles de CH4 ont été équilibrées de près par des puits naturels. Mais aujourd’hui, les sources anthropiques produisent la majorité des émissions totales de CH4. Celles-ci ont perturbé l’équilibre naturel qui existait avant la Révolution Industrielle et augmentent les niveaux atmosphériques.

Le protoxyde d’azote

Les émissions protoxyde d’azote (N2O) sont aussi produites à la fois par des sources naturelles et humaines. Les sources naturelles principales sont les sols en-dessous de la végétation naturelle et les océans. Les sources humaines importantes proviennent de l’agriculture, de la combustion des énergies fossiles et des procédés industriels.

Les activités humaines telles que l’agriculture, l’utilisation de carburants fossiles et les processus industriels sont la cause première de l’augmentation des concentrations de N2O dans l’atmosphère. Ensemble, ces sources sont responsables de 77% de la totalité des émissions humaines de N2O. Les autres sources incluent la combustion de la biomasse (10%), les dépôts atmosphériques (9%) et les déchets humains (égouts) (3%).

60% des émissions naturelles de N2O sont produites par les sols sous la végétation naturelle. Les autres sources comprennent les océans (35%) et les réactions chimiques atmosphériques (5%).

Les sources anthropiques de N2O sont moins importantes que les émissions naturelles. Mais l’accroissement des émissions humaines a perturbé l’équilibre du cycle de l’azote existant avant la Révolution Industrielle. Pendant des milliers d’années, les sources naturelles d’azote ont été compensées par des puits naturels. Avant l’influence humaine, les niveaux de N2O étaient relativement stables grâce à cet équilibre naturel.

Les émissions des trois principaux gaz fluorés (les hydrofluocarbures (HFC), les perfluocarbures ou hydrocarbures perfluorés (PFC) et les hexafluorures de soufre (SF6)) sont presque tous créées par l’homme et sont principalement utilisées dans des processus industriels. Avec l’exception du PFC-14 (CF4), les gaz fluorés n’ont pas de source naturelle.

Les HFC sont la plus grande source d’émissions de gaz fluorés, ils en représentent 91%. Les HFC sont utilisés dans des produits tels que les réfrigérateurs, les climatiseurs, les mousses et aérosols en bombe. Les émissions provenant de ces produits sont causées par des fuites de gaz lors du processus de fabrication ainsi que pendant la durée de vie du produit. Si l’assemblage n’est pas réalisé correctement les HFC continuent de fuir jusqu’à ce que les produits soient vides.

Les PFC sont responsables de 6% des émissions de gaz fluorés. Ces gaz sont créés au cours des processus de fabrication de l’aluminium et des semi-conducteurs. Le PFC-14 (CF4) et le PFC-116 5C2F6) sont responsables de la majorité des émissions de PFC. Moins de 0,1% des émissions de PFC sont causées par des sources naturelles. De petites quantités de CF4 sont présentes dans la fluorite, le granit et les dépôts de gaz naturels. Les réactions géochimiques dans la lithosphère causent ces émissions.

Les SF6 créent 3% des émissions de gaz fluorés. Ce gaz est principalement utilisé par l’industrie électrique comme isolant et dans les interrupteurs à arc. L’autre source importante des émissions de SF6 vient de son utilisation comme gaz de protection dans la production du magnésium.

L’augmentation des niveaux atmosphériques des gaz fluorés a été causée exclusivement par les émissions humaines. Depuis longtemps maintenant, les sources des gaz fluorés ont créé des émissions bien plus rapidement que ce que la Terre peut faire disparaître.

La Vapeur d’Eau

La concentration atmosphérique en vapeur d’eau est très variable et dépend largement de la température. La vapeur d’eau est un composant hautement actif du système climatique qui répond rapidement aux changements de conditions en se condensant soit en pluie soit en neige, ou en s’évaporant pour retourner dans l’atmosphère. L’eau contenue dans l’atmosphère est constamment réduite par les précipitations mais elle est renouvelée par sa source principale, l’évaporation des mers, des lacs, des rivières et de la terre humide.

L’activité humaine n’affecte pas de manière signifiante les concentrations en vapeur d’eau sauf à l’échelle locale, comme par exemple à proximité des champs irrigués. Puisque sa concentration est contrôlée par le climat lui-même, la vapeur d’eau agit comme un écho rapide qui réagit et amplifie la chaleur produite pas les gaz à effet de serre.