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ACTUSCIENCES


Le Protocole de Kyoto

Les sources anthropiques
des gaz à effet de serre



Les gaz à effet de serre à l’origine supposée du changement climatique proviendraient des activités anthropiques suivantes :

Centrales thermiques, grosses industries et combustibles fossiles


Le principal gaz à effet de serre, le dioxyde de carbone (CO2) est rejeté par les centrales thermiques et les grosses industries. Au rythme où le dioxyde de carbone continue de s'accumuler dans l'atmosphère, la hausse de température pourrait atteindre 5°C au XXIème siècle.


La plus grande partie des émissions dues aux utilisations énergétiques provient de l'emploi de combustibles fossiles. Le pétrole, le gaz naturel et le charbon (qui émet le plus de carbone par unité d'énergie produite) assurent la plus grande partie de l'énergie utilisée pour produire de l'électricité, alimenter les automobiles en carburant, chauffer les habitations et permettre aux usines de fonctionner.


L'industrie a créé un certains nombre de gaz à effet de serre puissants et à durée de vie longue pour des utilisations spécialisées. Mis au point dans les années 20, les chlorofluorocarbones (CFC) ont été utilisés comme agents dispersants d'aérosols, la fabrication de mousses plastiques pour les coussins et autres produits, les circuits de refroidissement des réfrigérateurs et climatiseurs et en tant qu'agents d'extinction et que solvants pour nettoyage. Grâce au Protocole de Montréal de 1987 sur les substances qui appauvrissent la couche d'ozone, les concentrations atmosphériques de nombreux CFC se stabilisent et devraient diminuer au cours des prochaines décennies. D'autres hydrocarbures halogénés utilisés pour remplacer les CFC sans nuire à la couche d'ozone - notamment les hydrofluorocarbones et hydrocarbures perfluorés - contribuent, en revanche, au réchauffement de la planète et doivent donc faire l'objet d'une réduction en vertu du Protocole de Kyoto de 1997. Le protocole vise également l'hexafluorure de soufre (SF6), utilisé comme isolant électrique, conducteur de chaleur et réfrigérant; à molécules égales, son potentiel de réchauffement global est considéré comme étant 23 900 fois plus élevé que celui du dioxyde de carbone.


Si la combustion des hydrocarbures était totale, le seul produit dérivé contenant du carbone serait le dioxyde de carbone. Mais elle est souvent incomplète de sorte que du monoxyde de carbone (CO) et d'autres hydrocarbures sont également produits, différents oxydes d'azote sont émis car l'azote présent dans le combustible ou l'air se combine avec l'oxygène atmosphérique durant la combustion, et les oxydes de soufre (SOX) provenant d'un mélange entre le soufre (essentiellement produit par le charbon et le fuel lourd) et l'oxygène; les aérosols (dispersion dans un gaz de particules microscopiques) de sulfate qui en résultent ont pour effet de refroidir l'atmosphère.


Traitement des ordures et déchets d'origine humaine


Lorsque les ordures sont enterrées dans une décharge, elles subissent tôt ou tard une décomposition anaérobie (absence d'oxygène) et émettent du méthane (et une quantité limitée de dioxyde de carbone). Si le gaz n'est pas capté pour être utilisé comme combustible, le méthane finit dans l'atmosphère.


Cette source de méthane est plus courante près des villes, où les ordures ménagères sont en général déposées dans une décharge centrale, que dans les zones rurales où elles sont normalement brûlées ou se décomposent en plein air.


Du méthane est également émis lorsque les déchets humains (eaux usées) sont traités de manière anaérobie, par exemple dans des étangs ou lagons.


Les engrais


L'utilisation d'engrais accroît les émissions d'oxyde nitreux. L'azote présent dans de nombreux engrais intensifie les processus naturels de nitrification et de dénitrification qui sont dus aux bactéries et autres microbes présents dans le sol.


Ces processus transforment une partie de l'azote en oxyde nitreux. Les quantités de NO2 émises par unité d'azote épandue dépendent du type et du volume d'engrais utilisés, des conditions pédologiques et du climat (problème complexe encore mal connu).


La déforestation


La déforestation est par ordre d'importance la seconde source d'émission de dioxyde de carbone la plus importante. Lorsque des forêts sont détruites à des fins d'exploitation agricole ou d'aménagement, la plus grande partie du carbone provenant des arbres brûlés ou en décomposition pénètre dans l'atmosphère. Par contre, lorsque l'on plante de nouveaux arbres, ceux-ci absorbent le dioxyde de carbone, l'éliminant de l'atmosphère. Ces derniers temps, c'est surtout dans les régions tropicales que les coupes excèdent nettement la productivité.


Les connaissances scientifiques concernant les émissions provenant du déboisement sont très incertaines mais l'on estime que 600 millions à 2,6 milliards de tonnes de carbone sont émises chaque année à l'échelle de la planète.


La destruction de la végétation par brûlis des broussailles et les feux de forêts libère également du gaz carbonique dans l'atmosphère.


Les animaux domestiqués


Les animaux domestiqués émettent du méthane. Après le dioxyde de carbone, le deuxième gaz à effet de serre le plus important est le méthane qui est rejeté par le bétail, les bovins laitiers, buffles, chèvres, moutons, chameaux, cochons et chevaux. La plus grande partie des émissions de méthane attribuables au bétail sont produites par " fermentation entérique " (intestins) des aliments du fait de bactéries et autres microbes présents dans l'appareil digestif des animaux; elles le sont aussi par suite de la décomposition des déjections animales.


Le bétail représente environ un quart des émissions anthropiques de méthane, soit au total quelques 100 millions de tonnes par an.


Les rizières


Les rizières émettent également du méthane. Le riz en culture irriguée (ou riz paddy) produit entre un cinquième et un quart environ des émissions anthropiques totales de méthane. Représentant plus de 90 % de la production rizicole totale, le riz paddy est cultivé dans des champs qui sont inondés ou irrigués pendant la plus grande partie de la saison de croissance. Les bactéries et autres micro-organismes présents dans le sol des rizières inondées décomposent la matière organique et produisent du méthane.


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