L’effet de serre — Sciences de la Terre, 11–13 ans
Certains gaz de l’atmosphère ralentissent la fuite de chaleur vers l’espace. Cet effet naturel garde la Terre assez chaude pour que l’eau liquide existe, tandis qu’une quantité supplémentaire de ces gaz le renforce.
Comment fonctionne l’effet de serre
La lumière du Soleil traverse l’atmosphère et réchauffe les continents et les océans. La surface chaude renvoie de l’énergie vers le haut sous forme de rayonnement infrarouge, invisible pour nous ; les gaz à effet de serre en absorbent une partie et réémettent de l’énergie dans toutes les directions, y compris vers le bas. La surface est ainsi plus chaude qu’elle ne le serait sans ces gaz.
Pourquoi cet effet est important
Sans l’effet de serre naturel, la température moyenne de la surface terrestre serait d’environ −18 °C au lieu de 15 °C, et l’eau liquide serait bien plus rare. Les scientifiques ont commencé à l’étudier pour comprendre comment une atmosphère réchauffe une planète et pourquoi les gaz absorbent différents rayonnements. La combustion du charbon, du pétrole et du gaz ajoute du dioxyde de carbone ; l’agriculture et les déchets ajoutent d’autres gaz qui retiennent la chaleur.
Suivre l’énergie dans le système
Imaginons que 100 unités d’énergie arrivent du Soleil. La surface en absorbe une partie, se réchauffe et renvoie de l’énergie infrarouge vers le haut. Les gaz à effet de serre en absorbent une partie et la réémettent vers le haut et vers le bas ; la partie descendante réchauffe à nouveau la surface. L’énergie ne disparaît pas : au fil du temps, la Terre doit émettre vers l’espace à peu près autant d’énergie qu’elle en reçoit, mais sa surface peut être plus chaude pendant ce processus.
Le piège : l’atmosphère est un couvercle solide
Il est logique d’imaginer une serre comme une boîte en verre dont le toit retient l’air chaud. L’effet de serre de la Terre fonctionne autrement : l’atmosphère n’est pas un couvercle fermé et la chaleur continue de s’échapper vers l’espace. Les gaz à effet de serre absorbent et réémettent certaines longueurs d’onde infrarouges, ce qui ralentit la perte d’énergie ; en ajouter modifie l’équilibre, mais ne bloque pas la chaleur pour toujours.
L’effet de serre dans les décisions réelles
Les climatologues mesurent les gaz à effet de serre et les intègrent dans des modèles pour estimer comment l’équilibre énergétique de la Terre peut évoluer. Les gouvernements et les collectivités utilisent ces informations pour choisir l’isolation, les transports, les sources d’électricité ou les moyens de protéger les côtes et les cultures. L’effet est naturel ; la question importante est de savoir comment les gaz supplémentaires modifient le réchauffement et les risques qui en découlent.
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