Quelle est l'essence de l'effet de serre et quel est son danger? Est-il possible d'arrêter le changement climatique mondial et comment le faire?
Parmi les nombreux problèmes auxquels l'humanité est confrontée, le changement climatique est sans aucun doute l'un des plus importants et des plus graves. Le réchauffement climatique, un déclin rapide de la biodiversité, l’effet de serre, la fonte des glaciers, qui conduit à une élévation du niveau des océans, peuvent avoir des conséquences désastreuses et rendre la vie des populations de la planète tout simplement insupportable.
Les scientifiques avertissent que le problème climatique ne peut plus être mis en veilleuse: d'ici 2030, les dommages causés à l'écosystème de la planète seront irréparables. C'est-à-dire qu'il ne vous reste que 12 ans Si, dans un avenir proche, les gens ne trouvent pas de solution à ce problème, les conséquences du réchauffement de l'atmosphère se feront sentir pendant des siècles, voire des millénaires. Et ce n’est pas une question d’écologie, mais la survie de l’humanité. Pourquoi fait-il plus chaud sur notre planète? Blâmez l’effet de l’effet de serre résultant des activités humaines.
Un peu de théorie ou pourquoi la planète se réchauffe?
L’effet de serre est le réchauffement des couches inférieures de l’atmosphère terrestre, dû à l’augmentation de la concentration de certains gaz dans celle-ci. Son essence est assez simple: les rayons du soleil chauffent la surface de la planète, mais en même temps, la chaleur reste et ne peut pas retourner dans l’espace - les gaz l’interférent. À la suite de ces processus, la température de la planète augmente.
Une proportion importante du rayonnement solaire (jusqu'à 75%), tombant sur la Terre, tombe sur la partie visible et proche infrarouge du spectre (400-1500 nm). L'atmosphère ne l'attrape pratiquement pas et l'énergie thermique atteint librement la surface de notre planète. La Terre, chauffant à son tour, commence à émettre un rayonnement d’une longueur d’onde de 7,8 à 28 microns, qui est émis dans l’espace et contribue au refroidissement de la planète. La principale cause de l'effet de serre est une transparence atmosphérique plus élevée de la lumière dans le domaine optique que dans l'infrarouge. Le fait est que certains gaz contenus dans l'air absorbent ou réfléchissent le rayonnement provenant de la Terre. Ils s'appellent serre. Plus leur concentration est élevée, plus la chaleur solaire reste dans l'atmosphère.
Les gaz à effet de serre perturbent le bilan thermique de la planète, qui détermine en grande partie son climat.
L'essence de l'effet de serre est bien connue des résidents d'été et des jardiniers, qui ont des serres sur leurs parcelles. Le schéma est très similaire: les rayons du soleil, pénétrer à l'intérieur, chauffent le sol, et le toit et les murs ne permettent pas à la chaleur de quitter la structure. Par conséquent, dans une serre, même sans chauffage, la température est toujours supérieure à celle à l'extérieur.
Maintenant, ils parlent beaucoup du réchauffement climatique et du changement climatique. Il existe une opinion erronée selon laquelle l’apparition de l’effet de serre est un événement des dernières années ou décennies et sa cause est uniquement liée à l’activité humaine. Cet effet est inhérent à toute atmosphère et sans elle, la vie sur Terre aurait été impossible.
En fait, notre problème est l'augmentation rapide de l'effet de serre observée ces dernières années. Ce processus peut conduire à des résultats désastreux.
L'histoire de l'étude de cette question
L’étude du problème de l’effet de serre a commencé dans la première moitié du XIXe siècle. En 1827, il publia l'ouvrage de Joseph Fourier intitulé «Une note sur les températures du globe et des autres planètes», dans lequel il examinait en détail les mécanismes de formation du climat ainsi que les facteurs qui l'affectaient. Ce scientifique a d’abord décrit le phénomène de l’effet de serre en utilisant comme modèle un récipient en verre exposé au soleil. Le verre étant presque opaque au rayonnement infrarouge, cette expérience démontre assez précisément l’essence du phénomène. Le concept même de l'effet de serre est entré dans l'utilisation scientifique beaucoup plus tard.
Plus tard, ces études ont été poursuivies par le physicien suédois Arrhenius. C’est lui qui a avancé la théorie selon laquelle la diminution de la concentration de dioxyde de carbone dans l’air est l’une des causes les plus importantes de la glaciation dans l’histoire de la planète.
Cependant, l'étude active de l'effet de serre et des effets de ce phénomène n'a commencé que dans la seconde moitié du siècle dernier. Les scientifiques ont étudié l'évolution du flux de rayonnement solaire qui se produit lorsque la quantité de gaz à effet de serre dans l'air augmente. Maintenant, pour simuler les processus se produisant dans l'atmosphère, les ordinateurs les plus modernes et les plus avancés ont été utilisés. Mais leur pouvoir est souvent insuffisant, car le climat planétaire est un système extrêmement complexe et pas encore complètement étudié.
Au cours des dernières décennies, au niveau international, les premières mesures sérieuses ont été prises pour résoudre ce problème. En 1992, la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques a été adoptée. En 1997, le protocole de Kyoto et l'accord de Paris (2015) y ont été ajoutés. À propos de ce document réglementent les mesures visant à réduire les émissions.
Gaz à effet de serre et autres causes de réchauffement
Les scientifiques pensent que l’effet de serre est dû aux gaz suivants:
- méthane;
- dioxyde de carbone;
- vapeur d'eau;
- ozone
La vapeur d’eau (de 36 à 72%) est la principale source d’augmentation de la température mondiale, suivie du CO2 (environ 9-26%), du méthane (4 à 9%) et de l’ozone (de 3 à 7%). Les autres gaz ont des concentrations extrêmement basses dans l'air, leur influence sur les processus climatiques est donc minime.
La quantité de vapeur d'eau dépend fortement de la température des couches inférieures de l'atmosphère. Plus il est bas, plus l'humidité est basse et plus l'effet de serre est faible. Dans ce cas, l'excès d'humidité se transforme en une couche de neige glacée aux pôles de la planète, augmentant sa réflectivité (albédo) et rendant l'air encore plus froid. Ainsi, le réchauffement climatique (ou refroidissement) est un processus autonome qui, dans certaines conditions, peut continuer à augmenter et se développer très rapidement. Pour commencer, vous avez juste besoin d’un "déclencheur", et le facteur anthropique pourrait bien le devenir. Dans ce cas, nous avons affaire à un exemple typique de rétroaction positive.
Les périodes de réchauffement et de refroidissement qui s'étaient déjà produites sur notre planète sont parfaitement corrélées à la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Son augmentation entraîne une augmentation de l'effet de serre et une augmentation prolongée de la température.
De plus, les particules de suie et d'aérosol solides qui pénètrent dans la haute atmosphère affectent également le bilan thermique de la Terre. Leurs sources principales sont l'activité volcanique et les émissions industrielles. La poussière et la suie interfèrent avec la pénétration de la lumière solaire, ce qui réduit la température de la planète.
D'où viennent les gaz à effet de serre?
À l’heure actuelle, les scientifiques s’accordent à penser que les changements climatiques actuels sont associés à une augmentation de la quantité de dioxyde de carbone dans l’atmosphère et à un effet de serre, conséquence de ce processus. Et le réchauffement se produit depuis longtemps. La principale raison de l’augmentation de l’effet de serre est l’activité humaine, devenue un puissant facteur planétaire. Depuis le début de la révolution industrielle, c'est-à-dire au cours des 250 à 300 dernières années, les concentrations de méthane et de dioxyde de carbone dans l'atmosphère ont augmenté de 149% et 31%, respectivement. Voici les principales sources de gaz à effet de serre:
- La croissance rapide de l'industrie. Les combustibles fossiles - pétrole, gaz naturel et charbon - constituent la principale source d’énergie pour nos usines, usines et véhicules. En raison de leur utilisation, du dioxyde de carbone est formé, ce qui augmente l'effet de serre. Environ la moitié des gaz produits au cours de l'activité économique humaine restent dans l'atmosphère, le reste est absorbé par l'océan et la végétation terrestre. Chaque année, la population de la Terre augmente, ce qui nécessite de plus en plus de produits alimentaires, de biens industriels et de voitures, ce qui entraîne une émission encore plus importante de dioxyde de carbone. Le phénomène de l'effet de serre va donc s'accentuer. Et si, au cours du siècle dernier, la température a augmenté de 0,74 ° C, les scientifiques prévoient à l'avenir une croissance de 0,2 degré par décennie;
- Déforestation et développement agricole. La destruction massive des forêts est une autre raison majeure d’augmenter la concentration de CO2 dans l’atmosphère. Au cours du processus de photosynthèse, les arbres absorbent le dioxyde de carbone et libèrent de l'oxygène, régulateur naturel des concentrations de gaz à effet de serre. La déforestation est principalement nécessaire pour obtenir de nouvelles terres arables afin de nourrir la population humaine en croissance rapide. L'agriculture ajoute également sa contribution à l'augmentation de la température mondiale. Le bétail est associé à la formation d'une quantité énorme de méthane, qui dépasse le dioxyde de carbone dans ses propriétés de serre;
- Les décharges La croissance démographique devrait entraîner une augmentation des déchets. Aujourd'hui, les décharges sont occupées par de vastes territoires occupant des milliers d'hectares. Chacun d’eux émet dans l’atmosphère des dizaines de milliers de mètres cubes de méthane et de dioxyde de carbone. Il n’existe pas encore de solution efficace à ce problème - cela signifie que les émissions de "gaz de déchets" ne feront que croître.
Qu'est-ce qui menace l'effet de serre?
L’histoire de la Terre a environ 4,5 milliards d’années et le climat de la planète a constamment évolué. À certaines époques, une végétation tropicale luxuriante la recouvrait de pôle en pôle, à d’autres une boule recouverte d’une couche de glace de plusieurs mètres. Par rapport à de tels cataclysmes, une élévation de température de un ou deux degrés semble être une véritable bagatelle: vous y penserez, nous économiserons également sur le chauffage! Mais tout n'est pas si simple, les conséquences du changement climatique peuvent s'avérer beaucoup plus graves, en voici quelques unes:
- Une augmentation de la température entraînera la fonte des glaciers et une élévation du niveau des eaux des océans, ce qui risque d'inonder de vastes zones. Bien entendu, la planète ne se transforme pas en "monde aquatique", mais de nombreuses villes et territoires côtiers peuvent en souffrir. Peu de gens le savent, mais depuis le début du XXe siècle, le niveau de la mer s’est élevé de 17 cm et, depuis le milieu des années 90, ce taux d’ascension est passé de 3,2 à 3,4 mm par an. Ce problème est aggravé par le fait que la majeure partie de la population de la Terre vit dans les zones côtières, il existe également une proportion importante de l’économie mondiale;
- Une augmentation de la température entraînera inévitablement des changements dans la répartition des précipitations, ainsi que dans leur quantité. Et ce résultat est probablement encore plus grave que l'inondation de certains territoires. Dans certaines régions du monde, les pluies deviendront très rares et deviendront progressivement des déserts, tandis que dans d'autres, les habitants subiront régulièrement des ouragans, des inondations, des tsunamis et d'autres catastrophes. Selon les scientifiques, une nouvelle augmentation de la température de l'air entraînera une baisse des rendements des principales cultures dans les régions tropicales et subtropicales de la planète, ce qui peut entraîner la famine et des bouleversements sociaux.
- La hausse des températures nuit à la santé des personnes. Les médecins s'attendent à une augmentation du nombre de maladies cardiovasculaires, respiratoires et même de troubles mentaux.
L'effet de serre et ses conséquences possibles affecteront gravement non seulement les humains, mais également l'écosystème de la planète dans son ensemble. Les changements climatiques priveront de nombreuses espèces de leur aire de répartition habituelle et pas le fait que tous "nos petits frères" seront capables de s'adapter à des changements aussi dramatiques. La disparition de certaines espèces va casser les chaînes alimentaires habituelles, ce qui peut conduire à un véritable "effet domino". L'augmentation de la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et de la température de l'air entraîne une acidification de l'océan, qui affecte négativement tous ceux qui y vivent.
Comment y faire face?
L'homme a connu à plusieurs reprises le changement climatique. En outre, ils ont été l’un des moteurs du progrès historique. Les sécheresses et les inondations à plusieurs reprises ont provoqué des guerres et des révolutions, des migrations massives de peuples, le déclin des États et des civilisations entières. Comment éviter les conséquences catastrophiques qui nous attendent en cas de changement climatique grave? Existe-t-il une possibilité de réduire le soi-disant effet de serre? Que peut-on faire pour cela?
Aujourd'hui, nous connaissons tous les facteurs qui entraînent l'accumulation de gaz à effet de serre et l'augmentation de la température de l'air. Il sera très difficile d’inverser la tendance actuelle, car elle nécessitera les efforts de l’humanité tout entière et une restructuration radicale de l’économie mondiale. Pour commencer, vous devez simplement comprendre que l’effet de serre est un problème mondial qui ne menace pas tous les États, mais tous les peuples.
Les experts estiment que les mesures suivantes sont nécessaires pour réduire les émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère:
- Il est nécessaire de restructurer fondamentalement l’énergie et de réduire le volume des émissions industrielles. Aujourd'hui, la principale source de CO2 est la combustion de combustibles fossiles: pétrole, charbon et gaz. Pour les réduire, l’humanité doit passer à la soi-disant énergie renouvelable: le soleil, le vent, l’eau. Ces dernières années, leur part dans le solde global a augmenté assez rapidement, mais ces taux ne sont clairement pas suffisants. Nous devons également abandonner l'utilisation des voitures équipées de moteurs à combustion interne et les transférer aux véhicules électriques. Il est clair que tout ce qui précède nécessite des investissements de plusieurs milliards de dollars et des dizaines d'années de dur labeur. Mais vous devez commencer aujourd'hui.
- Améliorer l'efficacité énergétique, et cela s'applique à la production industrielle, à la production d'énergie, au logement et aux services collectifs. L'intensité énergétique des produits doit être considérablement réduite. Nous avons besoin de nouvelles technologies qui ne nuisent pas à l'environnement. Même l'isolation élémentaire des façades des bâtiments, l'installation de fenêtres modernes et le remplacement des installations de chauffage peuvent avoir un effet significatif en termes d'économies d'énergie et, par conséquent, réduire les coûts de combustible et les émissions nocives;
- Un moyen très efficace de lutter contre l’effet de serre est de réduire les déchets. Une personne doit réapprendre à utiliser les ressources, cela permettra d’éliminer les décharges, source sérieuse de méthane, ou du moins de réduire considérablement leur volume;
- Il est nécessaire de mettre un terme à la destruction prédatrice de forêts et de s’engager dans la restauration des espaces verts. L'abattage doit être accompagné de la plantation de nouveaux arbres.
La lutte contre l’effet de serre et la croissance de la température annuelle moyenne devraient être menées au niveau international, en étroite coopération entre différents pays. Les premiers pas dans cette direction ont déjà été franchis et le mouvement doit se poursuivre. Les scientifiques proposent de consolider la lutte contre le changement climatique au niveau des constitutions des États. Le rôle des organisations non gouvernementales qui abordent constamment ce sujet est également important. Nous devons clairement comprendre à quel point notre planète est petite et à quel point elle est vulnérable pour l'homme.
