Alors que l'effet de serre maintient notre planète plus chaude que l'espace environnant, cela bouleverse également l'équilibre de la température. Photo reproduite avec l'aimable autorisation du DOE des États-Unis Nous entendons souvent parler de "l'effet de serre" dans le contexte négatif du réchauffement climatique - c'est pourquoi les glaciers fondent et les modèles climatiques subissent des changements dangereux. Mais l'effet de serre n'est en fait pas une mauvaise chose en soi - c'est une partie cruciale et positive du bilan énergétique de la Terre. C'est ce qui permet à la Terre de rester suffisamment chaude pour que la vie survive. Sans ça, La Terre ressentirait quelque chose comme Mars.
Le processus tire son nom des serres qui restent agréables et chaudes pour la culture des plantes. C'est fondamentalement le même processus qui maintient la Terre bien au chaud pour maintenir la vie. Un exemple de l'effet de serre que la plupart d'entre nous ressentons dans la vie quotidienne est le réchauffement de l'intérieur d'une voiture lorsque le véhicule est exposé au soleil.
Vous avez probablement remarqué que votre voiture est toujours beaucoup plus chaude à l'intérieur que la température extérieure si elle est restée là pendant un certain temps. Les rayons du soleil pénètrent par les vitres de votre voiture. Une partie de la chaleur du soleil est absorbée par les sièges, le tableau de bord et les moquettes et tapis de sol. Lorsque ces objets libèrent cette chaleur, tout ne sort pas par les fenêtres. Une partie est réfléchie - la chaleur rayonnée par les sièges est d'une longueur d'onde différente de celle de la lumière du soleil qui a traversé les fenêtres en premier lieu, et le verre de la fenêtre ne laissera pas passer autant de cette longueur d'onde. Donc une certaine quantité d'énergie entre, et moins d'énergie sort. Le résultat est une augmentation progressive de la température à l'intérieur de votre voiture.
L'effet de serre de la Terre maintient la planète beaucoup plus chaude que l'espace environnant. Dans cet article, nous allons découvrir comment cela se produit et voir ce qui est impliqué dans le maintien de l'équilibre énergétique de la Terre. Nous verrons également ce qui s'est passé pour déséquilibrer cet équilibre.
En utilisant l'exemple de la voiture au soleil, nous pouvons considérer l'atmosphère terrestre comme un géant, vitre de voiture sphérique.
Le climat est la moyenne des conditions météorologiques d'une région sur une longue période de temps. Photo publiée avec l'aimable autorisation du programme américain de recherche sur le changement mondial Lorsque les rayons du soleil frappent l'atmosphère terrestre et la surface de la Terre, environ 70 pour cent de l'énergie reste sur la planète, absorbé par la terre, océans, plantes et autres choses. Les 30 pour cent restants sont réfléchis dans l'espace par les nuages, champs de neige et autres surfaces réfléchissantes [source :NASA]. Mais même les 70 pour cent qui passent ne restent pas sur Terre pour toujours (sinon la Terre deviendrait une boule de feu flamboyante). Les choses autour de la planète qui absorbent la chaleur du soleil finissent par émettre une partie de cette chaleur (rayonnement) à une longueur d'onde différente, comme le font vos sièges auto et votre tableau de bord.
Ce processus d'absorption-rayonnement maintient la Terre en équilibre radiatif :le rayonnement solaire frappe continuellement la Terre, le réchauffer; la Terre chaude renvoie une partie de ce rayonnement dans l'espace, se refroidissant. Plus la Terre absorbe de rayonnement solaire, plus il libère de rayonnement.
Une partie de ce rayonnement libéré se rend dans l'espace, et le reste finit par se refléter vers la Terre lorsqu'il heurte certaines choses dans l'atmosphère, comme le dioxyde de carbone, le méthane et la vapeur d'eau -- les vitres des voitures. La chaleur qui ne parvient pas à travers l'atmosphère terrestre maintient la planète plus chaude qu'elle ne l'est dans l'espace extra-atmosphérique, parce que plus d'énergie entre dans l'atmosphère qu'elle n'en sort. C'est l'effet de serre qui maintient la Terre au chaud.
S'il n'y avait pas d'effet de serre sur Terre, cela ressemblerait probablement beaucoup à Mars. Mars n'a pas une atmosphère assez épaisse pour refléter beaucoup de chaleur vers la planète, il y fait donc très froid.
L'effet de serre est donc en fait une bonne chose. Et comme pour la plupart des bonnes choses, la modération est la clé. La raison pour laquelle nous associons souvent l'effet de serre aux dommages environnementaux est que depuis la révolution industrielle, l'effet de serre s'est déséquilibré :l'atmosphère terrestre capte trop de chaleur.
Mars en serreCertains scientifiques ont suggéré que nous pourrions terraformer la surface de Mars en envoyant des "usines" qui cracheraient de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone dans l'air. Si suffisamment de matériel pouvait être généré, l'atmosphère pourrait commencer à s'épaissir suffisamment pour retenir plus de chaleur et permettre aux plantes de vivre à la surface. Une fois que les plantes se sont répandues sur Mars, ils commenceraient à produire de l'oxygène. Après quelques centaines ou milliers d'années, Mars pourrait en fait avoir un environnement dans lequel les humains pourraient simplement se promener – tout cela grâce à l'effet de serre.
L'effet de serre est déséquilibré par trop de dioxyde de carbone artificiel. Image reproduite avec l'aimable autorisation du Département d'écologie de l'État de Washington Les scientifiques estiment que sans atmosphère, la surface de la Terre serait d'environ 54 degrés Fahrenheit (30 degrés Celsius) plus froide qu'elle ne l'est actuellement [source :NASA]. Cela le porterait à environ 5 degrés F (-15 degrés C); en comparaison, la surface de Mars se situe à environ -9,4 degrés F (-23 degrés C) [source :Elert].
En d'autres termes, sans l'atmosphère terrestre et l'effet de serre qu'elle produit, nous serions en haut d'un ruisseau. Mais il s'avère qu'un effet de serre trop actif peut avoir des conséquences tout aussi dévastatrices. Avec trop de gaz à effet de serre absorbant la chaleur dans l'atmosphère, trop de rayonnement est piégé, provoquant un réchauffement de la Terre au-delà de sa température idéale.
Essentiellement, La Terre n'est pas capable d'expulser assez de chaleur pour se maintenir au frais, entraînant ce qui est devenu connu sous le nom de « réchauffement climatique ». C'est l'effet de serre qui s'est déchaîné.
Le problème est principalement l'augmentation de la concentration de dioxyde de carbone (CO
A l'état naturel de la Terre, CO
Cette augmentation a conduit à une augmentation de 1,8 degrés F (1 degré C) de la température de la Terre - ce qui peut ne pas sembler beaucoup jusqu'à ce que vous vous rendiez compte que les scientifiques prédisent terrible, effets globaux irréversibles à une augmentation de température de 2 degrés C, y compris la fonte des calottes glaciaires, l'élévation du niveau de la mer et les inondations qui l'accompagnent, régimes climatiques extrêmes et destruction généralisée de l'habitat faunique [source :Times].
Dans des accords comme le protocole de Kyoto, le monde a commencé à prendre des mesures pour tenter de freiner cet effet de serre accru. Il reste à voir si ces efforts réussiront à éviter le désastre ou s'avéreront trop peu trop tard.
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