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LES CHANGEMENTS CLIMATIQUES

Les changements climatiques sont devenus une préoccupation majeure en matière d'environnement. Phénomène mondial, ils ont et auront des conséquences importantes sur les écosystèmes et la biodiversité, l'accès à l'eau, l'agriculture, l'urbanisme, la santé et les zones habitables, l'économie et bien d'autres activités humaines. 

1. Effet de serre, climat & météo

L'effet de serre

 

Gaz à effet de serre

En moyenne, environ la moitié du rayonnement solaire reçu en haute atmosphère arrive effectivement au niveau du sol. Par la suite, ce rayonnement converti en chaleur est en majorité émis vers l'atmosphère sous forme de rayonnement infrarouge thermique. Cependant, l'atmosphère retient une grande partie de ce rayonnement et émet à son tour ce même type de rayonnement vers le sol et vers l'espace. Ce phénomène constitue l'effet de serre.

L'effet de serre existe de manière naturelle et contribue aux climats terrestres. Il est lié à la présence dans l'atmosphère de nuages, de particules solides, de vapeur d'eau et d'autres gaz (principalement le dioxyde de carbone, le méthane, le protoxyde d'azote et l'ozone). Les gaz qui absorbent le rayonnement infrarouge avant de le restituer vers la surface, sont appelés gaz à effet de serre (GES). Grâce à ces GES, la température moyenne sur la terre est d'environ +15 °C au lieu de -17 °C en l'absence d'effet de serre gazeux. Cependant, les activités humaines provoquent des émissions supplémentaires de GES, augmentant leur concentration ce qui provoque le réchauffement de notre planète.

 

Les gaz à effet de serre

Les gaz à effet de serre (GES) les plus importants en quantité sont la vapeur d'eau (H2O), le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et le protoxyde d'azote (N2O).
Les émissions de vapeur d'eau sont essentiellement naturelles et font partie intégrante du système climatique, elles ne sont donc pas concernées par le Protocole de Kyoto, qui prend en compte les émissions anthropiques de CO2, CH4, N2O et de trois types de gaz fluorés : les hydrofluorocarbones (HFC), les perfluorocarbones (PFC) et l'hexafluorure de soufre (SF6). En 2013, un nouveau gaz à été ajouté au Protocole de Kyoto, il s'agit du trifluorure d'azote (NF3).Tableau GES  GWPIl existe d'autres GES qui n'ont pas été retenus par le Protocole de Kyoto, notamment parce qu'ils étaient déjà couverts par d'autres protocoles (par exemple le Protocole de Montréal pour d'autres substances halogénées).Les GES n'ont pas tous le même impact. Le CO2 représentant 2/3 des émissions mondiales, c'est lui que l'on va utiliser comme valeur de référence. Plus précisément, on utilise le potentiel de réchauffement global qui permet d'évaluer la contribution relative au réchauffement de la planète de l'émission dans l'atmosphère d'un kilogramme de GES par rapport à l'émission d'un Kilogramme de CO2 compte tenu de leur durée de vie et de leur pouvoir radiatif (leur influence sur le bilan thermique du système sol-atmosphère). Le tableau ci-dessous synthétise ces chiffres pour les GES du Protocole de Kyoto. 

 

Le dioxyde de carbone (CO2) est un gaz produit notamment par la combustion du pétrole et de ses dérivés, le charbon et le gaz naturel. Depuis le début de l’ère industrielle, le développement de l’homme s’est accompagné d’une consommation gigantesque des réserves de ces combustibles, qualifiés de fossiles car trouvant leur origine il y a environ 300 à 350 millions d’années. Si le CO2 est partiellement absorbé par les océans et les forêts, la vitesse d’utilisation par l’homme conduit néanmoins à ce qu’environ 1/3 des émissions annuelles s’accumulent dans notre atmosphère. Outre l’utilisation des combustibles fossiles, la déforestation contribue également à ¼ des émissions annuelles de CO2. GES
Le méthane (CH4) est émis entre autres par les processus de fermentation de la matière organique, notamment dans les vastes espaces de rizières ou au sein des estomacs des ruminants. Le CH4 est également lié à des processus industriels comme la fracturation hydraulique pour l’exploitation du gaz de schiste.
Les émissions de protoxyde d’azote ou oxyde nitreux (N2O) ont aussi cru de manière spectaculaire ces dernières années. Elles proviennent majoritairement de sources agricoles directes liées à l’utilisation des engrais azotés ou indirectes durant le processus de fabrication industrielle de ces mêmes fertilisants minéraux.
Enfin, des gaz organiques contenant des composés halogénés comme le chlore ou le fluor contribuent aussi au réchauffement. Ce sont des gaz qui sont notamment utilisés dans les processus frigorifiques ou dans les aérosols.

 

Climat et météo

La différence fondamentale entre météo et climat réside dans l'échelle de temps considérée. Quand on parle de météo, l'échelle de temps est de l'ordre de quelques jours, tandis que lorsque l'on parle de climat, on se situe dans une échelle de temps de l'ordre d'une trentaine d'années minimum.
Un événement isolé, comme quelques journées chaudes, ne signifie rien par rapport à la modification du climat. Mais par contre, la répétition de saisons plus chaudes que lors des précédentes décennies est un signe de réchauffement climatique.
Pour plus d'informations sur le lien entre météo et climat : http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/fr/faq-1-2.html

 

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2. Les causes : une responsabilité humaine


gazSi l'effet de serre est avant tout un phénomène naturel et nécessaire, l'homme en émettant d'importantes quantités de gaz à effet de serre l'a renforcé entraînant un réchauffement climatique.


Dans son dernier rapport, les Eléments scientifiques, le GIEC conclut « Il est extrêmement probable que l'influence de l'homme est la cause principale du réchauffement observé depuis le milieu du XXe siècle. (probabilité supérieure à 95%)» (résumé pour les décideurs, GIEC, 2013).

Les modèles climatiques tiennent compte des principaux facteurs connus qui peuvent influencer le climat : celui d'origine humaine (anthropique), lié aux émissions de gaz à effet de serre, mais aussi ceux d'origine naturelle, liés à la variation du rayonnement solaire et de l'activité volcanique. Ils permettent donc d'attribuer la responsabilité des changements climatiques observés à l'homme.

Les émissions de gaz à effet de serre au niveau mondial

Depuis le début de l'ère industrielle, les émissions de gaz à effet de serre ont considérablement augmenté. D'après le GIEC, les émissions de gaz à effet de serre en 2010 étaient de 49 Gt CO2e (milliards de tonnes CO2-équivalents). Le tout récent rapport du Programme des Nations Unies intitulé "Emission gap report" (qui mesure l'écart entre les trajectoires permettant de respecter les objectifs de température à long terme et les contributions soumises sous l'Accord de Paris) évalue les émissions des GES à 52.7 Gt CO2e en 2014. En 2014, les émissions de l'UE et de ses 28 Etats membres étaient de 4.3 Gt CO2e soit une diminution de 24.4 %par rapport à 1990.
Sur les 20 dernières années, environ trois quarts des émissions anthropiques de CO2 dans l'atmosphère au niveau mondial sont dus à la combustion des combustibles fossiles tels que le charbon, le pétrole et le gaz naturel. Le reste est imputable, pour l'essentiel, aux modifications de l'utilisation des sols, et plus particulièrement à la déforestation, qui conduit à la libération brusque et massive de CO2 issu du carbone stocké dans les écosystèmes.
Sur 8,9 Gt de carbone (8,9 milliards de tonnes C, soit 32,3 milliards de tonnes CO2-équivalent/an) émises chaque année, 4,8 Gt sont ainsi captées par les écosystèmes marins et terrestres, le reste (4,1 Gt C) s'accumule dans l'atmosphère et augmente les concentrations de GES.

 

graphique

 

La concentration atmosphérique du dioxyde carbone a ainsi augmenté de 40% depuis l'époque préindustrielle. Cette concentration est entre autres mesurée à l'observatoire de Mauna Loa (situé dans l'archipel d'Hawai) : 

 

http://www.esrl.noaa.gov/gmd/obop/mlo/

 

 

Les émissions de gaz à effet de serre en Belgique et en Wallonie


En 2014, les émissions totales de gaz à effet de serre (hors secteur forestier) de la Belgique étaient de 113,9 Mt CO2e (millions de tonnes d’équivalent CO2). Cela constitue une baisse de 22% par rapport à 1990. Plus d’informations ici.

Selon l’inventaire soumis en mai 2016, la Wallonie a émis 35,4 Mt CO2e de tonnes de CO2e en 2013, soit 31 % des émissions annuelles de la Belgique (hors secteur forestier). Sur base des dernières estimations disponibles, les émissions anthropiques de GES (hors secteur forestier) en Wallonie en 2014 étaient de 36.6 % inférieures à celles de 1990. Plus d’informations ici.

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