La collection la plus complète de mesures atmosphériques de gaz à effet de serre, publié aujourd'hui, confirme l'augmentation incessante de certains des gaz à effet de serre les plus importants.

Les données montrent que l'effet de réchauffement global actuel du dioxyde de carbone (CO₂), le méthane (CH₄) et l'oxyde nitreux (N₂O) est plus élevé qu'à tout moment au cours des 800 derniers, 000 ans, selon les relevés des carottes de glace.

S'appuyant sur un demi-siècle de mesures atmosphériques de la communauté internationale de la recherche, nous avons compilé et analysé les données dans le cadre d'un groupe de scientifiques internationaux, dirigé par Malte Meinshausen de l'Université de Melbourne en collaboration avec le CSIRO.

Ensemble, les données fournissent la preuve la plus convaincante de la perturbation sans précédent de l'atmosphère terrestre. Ils montrent clairement que la croissance des gaz à effet de serre a commencé avec le début de l'ère industrielle vers 1750, a pris un brusque virage à la hausse dans les années 1950, et continue encore aujourd'hui.

La recherche a démontré que cette croissance observée des gaz à effet de serre est causée par les activités humaines, conduisant au réchauffement du climat – et en fait plus que le réchauffement observé, car une partie de l'effet est actuellement masquée par la pollution atmosphérique (aérosols).

La nouvelle collection d'enregistrements provient de mesures d'échantillons d'air actuels et archivés, air emprisonné dans des bulles dans les carottes de glace, et névé (neige compactée). Les données couvrent les 2 dernières, 000 ans sans brèches, et sont le résultat d'une compilation de mesures analysées par des dizaines de laboratoires à travers le monde, dont le CSIRO, la station Cape Grim du Bureau de météorologie, NOAA, AGAGE et la Scripps Institution of Oceanography, entre autres.

Ces données incluent 43 gaz à effet de serre différents rejetés dans l'atmosphère par des dizaines d'activités humaines et de processus industriels. Alors que le CO₂, CH₄ et N₂O sont en hausse, certains autres gaz à effet de serre tels que le dichlorodifluorométhane (CFC-12) commencent lentement à diminuer en raison des politiques visant à interdire leur utilisation.

Les gaz à effet de serre

La plupart d'entre nous savent que le CO₂, CH₄ et N₂O sont parmi les principales causes du changement climatique induit par l'homme. On les retrouve dans l'atmosphère en l'absence d'activité humaine, mais l'augmentation de leurs concentrations est due aux activités humaines telles que la combustion de combustibles fossiles, déforestation et agriculture (élevage, rizières, et l'utilisation d'engrais azotés). Ils sont tous issus de sources de combustibles biologiques ou fossiles.

Mais il y a bien plus en ce qui concerne les gaz à effet de serre. Notre analyse présente 40 autres gaz à effet de serre (parmi des centaines qui existent), beaucoup d'entre eux ont émis en très petites quantités. Bien que beaucoup puissent jouer un petit rôle, le dichlorodifluorométhane (CFC-12) et le trichlorofluorométhane (CFC-11) sont respectivement les troisième et cinquième gaz à effet de serre les plus importants, en termes de leurs contributions globales au réchauffement climatique.

La plupart de ces gaz sont émis exclusivement par l'homme, les gaz à effet de serre dits de synthèse, et ont été utilisés de diverses manières comme propulseurs pour aérosols, réfrigérants, agents extincteurs, et dans la production de semi-conducteurs, entre autres applications industrielles.

Les gaz à effet de serre synthétiques comprennent les chlorofluorocarbures (CFC), les hydrochlorofluorocarbures (HCFC), les hydrofluorocarbures (HFC), la plupart des perfluorocarbures (PFC), hexafluorure de soufre (SF₆), et d'autres. Nombreuses, le plus connu des CFC, appauvrissent également la couche d'ozone et sont réglementés par le Protocole de Montréal. Autres, comme les HFC, ont d'abord été produites en grande quantité pour remplacer les substances appauvrissant la couche d'ozone, mais s'est malheureusement avéré être aussi de puissants gaz à effet de serre.

Surtout, les 43 gaz à effet de serre offrent des opportunités pour lutter contre le changement climatique, soit en réduisant leurs émissions, soit, dans le cas des gaz de synthèse, trouver des alternatives sans serre.

Tous les gaz à effet de serre ne sont pas identiques

La contribution d'un gaz à effet de serre au réchauffement dépend de trois facteurs. Le premier est la quantité de gaz émise. Deuxièmement, combien un kilogramme de ce gaz réchauffera la planète une fois qu'elle sera dans l'atmosphère. Et troisièmement, combien de temps le gaz restera dans l'atmosphère.

Le CO₂ est le gaz à effet de serre le plus important dans le réchauffement de la planète, bien qu'il soit le gaz à effet de serre le plus faible par unité de masse. Sa contribution au réchauffement vient de l'ampleur des émissions (40 milliards de tonnes émises chaque année), et le fait qu'une grande partie reste effectivement dans l'atmosphère pendant des centaines ou des milliers d'années après l'émission. La concentration qui en résulte rend le CO₂ responsable d'environ 65% de tout le réchauffement dû aux émissions de gaz à effet de serre provenant des activités humaines.

Cela fait du CO₂ le facteur le plus important pour déterminer le réchauffement climatique futur. À moins que nous ne puissions réduire les émissions de CO₂ à zéro d'ici la seconde moitié de ce siècle, principalement en trouvant des alternatives aux combustibles fossiles, le monde continuera de se réchauffer au-delà de l'objectif 2℃ de l'Accord de Paris, sans parler de l'objectif ambitieux de 1,5 .

Le méthane (CH₄) est le deuxième gaz à effet de serre le plus important, la concentration actuelle contribuant à environ 15 % du réchauffement global induit par l'homme.

La plupart des gaz à effet de serre synthétiques ont un potentiel de réchauffement global très élevé. Celui avec les émissions actuelles les plus élevées est le réfrigérant HFC-134a, qui est 1, 300 fois plus puissant que le CO₂ (par unité de masse émise). D'autres gaz à effet de serre synthétiques ont des potentiels de réchauffement encore plus extraordinaires, avec CF₄ (utilisé dans l'industrie des semi-conducteurs) et SF₆ (issus des transformateurs électriques industriels) étant 6, 500 et 23, 400 fois plus puissant que le CO₂, respectivement.

CFC-12, un ancien réfrigérant, est à la fois une puissante substance appauvrissant la couche d'ozone et un puissant gaz à effet de serre. Bien que ses émissions et ses concentrations atmosphériques soient désormais en baisse grâce au respect mondial du Protocole de Montréal, c'est toujours le troisième gaz à effet de serre le plus important et responsable de 6 à 7 % de tout le réchauffement depuis le début de l'ère industrielle.

A quoi servent ces données GES ?

Notre nouvelle compilation de données sur les gaz à effet de serre est l'image la plus complète et la plus solide à ce jour montrant les principaux moteurs du changement climatique, et comment nous, les humains, modifions l'atmosphère terrestre. La température mondiale est maintenant d'environ 1℃ plus chaude en moyenne que les températures préindustrielles.

La nouvelle base de données sert également de mesure précise des concentrations de gaz à effet de serre résultant des émissions humaines et naturelles passées, ce qui contribuera à son tour à améliorer les performances des modèles climatiques. Bâtir la confiance dans les projections climatiques commence par tester et exécuter des modèles avec des données réelles au cours de périodes historiques. Les nouvelles projections climatiques alimenteront le prochain grand rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, sortie prévue en 2021.

Surveillance continue des gaz à effet de serre, y compris des contributions importantes de l'Australie, est crucial pour comprendre comment la planète réagit aux interférences humaines, et de mieux planifier l'adaptation au changement climatique. Les données mondiales et régionales sur l'effet de serre peuvent aider les pays à suivre les objectifs mondiaux à long terme dans le cadre de l'accord de Paris, et éclairer les actions nécessaires pour stabiliser le climat.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.