Couche d'ozone & Effet de serre

Le lien entre la destruction de la couche d'ozone et l'augmentation de l'effet de serre

La pollution

L'effet de la pollution sur l'effet de serre

Les gaz à effets de serre

Le dioxyde de carbone

L'utilisation des combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel) libère dans l'atmosphère une partie du carbone qui était stocké dans le sous-sol sous la forme de carbone fossile. La teneur de l'atmosphère en gaz carbonique était, semble-t-il, restée stable pendant des siècles et était de l'ordre de 290 parties par million (ppm). Elle a augmenté, depuis 1850 environ, et est aujourd'hui de 350 ppm. Ce changement important provoque déjà des modifications de l'état général de la biosphère, et entraîne en particulier une amplification de l'effet de serre. Depuis 1850, la température moyenne de la surface du globe a ainsi augmenté de près de 1 °C. Les spécialistes prévoient que, si l'augmentation de la teneur de l'atmosphère en gaz carbonique continue à ce rythme, l'élévation de température sera dans un siècle comprise entre 2 °C et 6 °C.

Si rien n'est fait pour enrayer ces rejets de gaz carbonique, la fonte d'une partie des glaces polaires entraînera une élévation du niveau des mers (estimée à 80 mètres en l'an 2100), ce qui submergera des régions littorales, dont certaines sont très peuplées. À Paris, par exemple, seules les tours de Notre-dame émergeront. Le régime des pluies sera perturbé et des régions aujourd'hui favorables à la culture, comme les plaines du Middle West américain, se transformeront en déserts de poussière. Beaucoup d'animaux et de végétaux inadaptés aux températures élevées disparaîtront ou devront migrer vers des régions situées plus au nord.

L'augmentation de ces gaz à effet de serre est à relier d'une part à l'augmentation de la population mondiale, et d'autre part au développement des techniques industrielles et aux besoins qu'elles impliquent.

L'ozone

L'ozone est l'un des principaux polluants de la pollution dite « photo oxydante », et contribue également aux retombées acides ainsi qu'à un moindre degré à l'effet de serre. Il a aussi un impact sur les cultures et la végétation.

C'est un gaz agressif qui pénètre facilement jusqu'aux voies respiratoires les plus fines. Il provoque, des irritations oculaires, de la toux et une altération pulmonaire, surtout chez les enfants et les asthmatiques. Les effets sont majorés par l'exercice physique et sont variables selon les individus.

L'ozone présent à basse altitude est nocif, mais il n'en est pas de même pour l'ozone qui se trouve dans la stratosphère. En effet celui-ci filtre les rayons ultraviolets les plus nocifs et protège ainsi notre peau. Malheureusement, ce « bon ozone » est attaqué par certains produits (notamment les chlorofluorocarbones ou CFC qui étaient utilisés dans les bombes aérosols ou qui sont encore présents dans certains circuits de réfrigération). C'est le phénomène de « trou » dans la couche d'ozone Il provient de la combustion incomplète des combustibles et carburants. Des taux importants de CO peuvent être rencontrés quand un moteur tourne dans un espace clos (garage) ou quand il y a une concentration de véhicules qui roulent au ralenti dans des espaces couverts (tunnel, parking), ainsi qu'en cas de mauvais fonctionnement d'un appareil de chauffage. Il se fixe à la place de l'hémoglobine du sang conduisant à un manque d'oxygénation du système nerveux, du cœur, des vaisseaux sanguins. A des taux importants, et à des doses répétées, il peut être à l'origine d'intoxication chronique avec céphalées, vertiges, asthénie, vomissements. En cas d'exposition très élevée et prolongée, il peut être mortel ou laisser des séquelles neuropsychiques irréversibles.

Le méthane

La forte augmentation du volume de méthane dans l'atmosphère est une autre cause d'inquiétude. Les quantités de méthane ont augmenté de 11 p. 100 depuis 1978. Environ 80 p. 100 de ce gaz provient de phénomènes de décomposition dans les rizières, les marais, les intestins des ruminants, ou sont produits par les termites tropicaux. Outre le fait qu'il accentue l'effet de serre, le méthane réduit le nombre d'ions(radical OH) dans l'atmosphère, diminuant par là même la capacité de l'atmosphère à éliminer elle-même les polluants.Il est dès lors peu à peu admis que l'accentuation de l'effet de serre est liée à l'augmentation du rejet de CO2 notamment (ainsi que du méthane CH4 et du protoxyde d'azote N2O) et à la diminution de la capacité de l'atmosphère à réguler la chaleur émise par la Terre.

les sources d'émissions de ces gaz

En raison de la combustion des fossiles et du déboisement des forêts, la quantité de CO2 dans l'atmosphère augmente depuis la révolution industrielle. On estime que les concentrations atmosphériques sont passées de 260 à 300 ppm à l'époque préindustrielle à plus de 350 ppm aujourd'hui. Cette augmentation ne représente que la moitié des quantités de dioxyde de carbone répandues dans l'atmosphère. Les 50 p. 100 restants ont probablement été absorbés et stockés par les océans. Bien que la végétation terrestre puisse absorber une quantité considérable de carbone, elle constitue également une source supplémentaire de CO2.

Le CO2 atmosphérique joue un rôle important dans la protection de la biosphère. C'est une sorte de bouclier qui est traversé par les rayonnements à ondes courtes provenant de l'espace intersidéral mais empêche la sortie des rayonnements de grande longueur d'onde (infrarouges). À cause de l'augmentation des taux de CO2 atmosphérique, ce bouclier retient davantage de chaleur et provoque une hausse des températures moyennes. Ce processus est connu sous le nom d'effet de serre. Bien que cette augmentation ne soit pas encore suffisamment importante pour effacer complètement les variations climatiques naturelles, l'augmentation prévue des taux de CO2 laisse supposer que les températures moyennes pourraient gagner de 2 à 6°C d'ici le début du XXIe siècle. Cette hausse serait alors suffisamment importante pour modifier les caractéristiques générales des climats.

Actuellement, l'activité humaine en exploitant les réserves de pétroles et de charbon compromet ce fragile équilibre chimique en rejetant dans l'atmosphère le dioxyde de carbone en trop grande quantité pour qu'il puisse être assimilé par la croûte terrestre. Les sources de pollution liées aux transports sont parmi les plus importantes causes de la pollution atmosphérique : les transports occupe la première place quand à l'émission du dioxyde de carbone soit 33% des émissions mondiales de CO2. Les véhicules à essence rejettent des polluants. Même si, en moins de trente ans, les émissions de polluants ont été divisées par 10, le contrôle des émissions reste une priorité. Les principaux polluants sont le monoxyde de carbone (CO), toxique pour le sang, les hydrocarbures imbrûlés, qui contribuent à la formation de brouillard polluant, et les oxydes d'azote (NOx) qui, en présence d'oxygène, se convertissent rapidement en dioxyde d'azote. Combiné à l'eau de l'atmosphère et dans certaines conditions, ce composé forme des pluies acides .Les gaz à effet de serre sont naturellement très peu abondant .Mais du fait de l'activité humaine,la concentration de ces gaz dans l'atmosphère s'est sensiblement modifié :ainsi la concentration en CO2 a augmenté de 30% depuis l'ère préindustrielle.

Repartition

Conclusion

Bien que probable, le lien entre l'élévation de la température et l'émission des gaz à effet de serre n'est pas formellement établit, pas plus que le caractère significatif de cet échauffement du climat terrestre. Parmi les difficultés de l'exercice de prévision du climat figurent la modélisation de la circulation atmosphérique, l'incertitude sur la réaction de la biosphère et sur son rythme (en présence de CO2 , les plantes croisent plus vite et absorbent plus de CO2 en revanche la transpiration végétale est , semble t il , diminuée chez certaines espèces)sur le bilan de masse des calottes polaires ( les glaces fondent mais les précipitations neigeuses augmentent). Malgré ces incertitudes, les experts climatiques prévoient pour le prochain siècle un réchauffement sans précédent depuis 100000 ans si rien n'est fait.

Evolution

L'effet de la pollution sur la couche d'ozone

Les gaz qui touchent à la couche d'ozone

Les chlorofluorocarbones

Le Réfrigérant - 12 et les autres CFC, Réfrigérant - 11 et Réfrigérant - 22 étaient les principaux composés utilisés dans les installations de refroidissement et d'isolation domestiques. Cependant, les scientifiques ont montré que les CFC constituent une menace importante pour l'environnement : ils interviennent en effet dans la destruction de la couche d'ozone.

Cette destruction de l'ozone est liée à l'utilisation dans diverses industries (climatisation, réfrigération, solvants, aérosols) de composés à base de fluor et de chlore (le plus connu étant le Fréon) que l'on appelle communément les chlorofluorocarbones (CFC). Les CFC, dont la durée de vie est de 60 à 120 ans, s'élèvent jusqu'à la stratosphère, où les rayons solaires les dissocient, libérant leur chlore très réactif qui brise les molécules d'ozone. Chaque molécule de chlore peut détruire jusqu'à 100 000 molécules d'ozone sans disparaître pour autant.

Certains produits chimiques appelés chlorofluorocarbures ou CFC (des composés du fluor) - utilisés depuis longtemps comme agents réfrigérants ainsi que dans les bombes aérosols - représentaient une éventuelle menace pour la couche d'ozone. Libérées dans l'atmosphère, les substances chimiques renfermant du chlore s'élèvent et sont détruites par le flux solaire, après quoi le chlore réagit avec les molécules d'ozone et les détruit.

Les sources d'émissions de ce gaz

Les chlorofluorocarbones, ou C.F.C., composés liquides ou gazeux de chlore, de fluor et de carbone, sont utilisés comme agents de dispersion dans les pulvérisateurs d'aérosols et comme réfrigérants. C'est par exemple le cas du Fréon, marque déposée désignant des C.F.C. ininflammables et peu toxiques. Ce sont les dérivés chlorofluorés les plus utilisés.

En 1974, des scientifiques découvrirent que ces composés atteignent la stratosphère et contribuent à la destruction de la couche d'ozone. Ces découvertes furent confirmées à la fin des années 1980, et la production des chlorofluorocarbones fut limitée, voire interdite, dans de nombreux pays

Avant le protocole signé à Montréal en 1987, les fluides frigorigènes les plus utilisés étaient des dérivés du méthane et de l'éthane contenant du chlore : les chlorofluorocarbones (CFC) et les hydrochlorofluorocarbones (HCFC). Ils sont appelés à disparaître, parce qu'ils sont potentiellement destructeurs de la couche d'ozone. Les CFC et les HCFC sont remplacés par d'autres produits ne contenant pas de chlore.

Pendant longtemps, les gaz propulseurs étaient des chlorofluorocarbones (CFC). Depuis les années 1970, les chlorofluorocarbones font l'objet d'une attention particulière : ils semblent constituer une menace pour la couche d'ozone. De ce fait, dans les pays industrialisés, l'emploi de ces gaz dans les bombes aérosols a été interdit : les CFC sont alors remplacés par des produits de substitution.

La couche d'ozone est la partie de l'atmosphère où la concentration d'ozone est maximale. D'après cette image, obtenue à partir de données recueillies par les satellites de la NASA, la concentration d'ozone autour de la planète n'est pas uniforme ; elle varie en fonction des zones géographiques. Elle est notamment plus faible au-dessus de l'Antarctique (zone matérialisée par la couleur blanche), où se forme le fameux « trou » de la couche d'ozone. On notera que la gamme de couleurs utilisée dans cette image correspond en fait aux concentrations du traceur gazeux utilisé pour cette étude (l'acide fluorhydrique HF) : plus la concentration d'acide fluorhydrique est élevée, plus la concentration d'ozone est basse.

Trou de la couche d'ozone en antarctique

Profil de l'ozone en Antarctique

Le profil de la teneur en ozone dans l'atmosphère de l'Antarctique, établi sur la base de mesures effectuées chaque printemps dans l'hémisphère Sud (c'est-à-dire en octobre dans l'hémisphère Nord), met en évidence le fameux trou de la couche d'ozone, découvert à la fin des années 1970. La courbe bleue représente la concentration d'ozone telle qu'elle était avant le trou d'ozone ; la courbe rouge indique la répartition sur une large gamme d'altitudes de la faible concentration d'ozone restant, lors de la formation du trou d'ozone chaque mois d'octobre (période 1991-2000).

Conclusion

Le trou dans la couche d'ozone ne se limite plus à l'Antarctique. Il commence à apparaître d'une façon saisonnière au-dessus des régions peuplées des latitudes moyennes de l'hémisphère Nord. L'exposition à des doses de rayons ultraviolets plus importantes que la normale entraîne des conséquences néfastes pour les animaux et les végétaux. Les ultraviolets ralentissent le processus de la photosynthèse, affectent la croissance du phytoplancton dans les océans et semblent, au moins en partie, responsables de phénomènes restés longtemps mystérieux comme la disparition progressive sur toute la Terre des amphibiens (crapauds, grenouilles, salamandres). Chez l'homme, les actions les plus évidentes des rayons ultraviolets sont l'augmentation du nombre de cancers de la peau et des cataractes, ainsi que la baisse d'activité du système immunitaire qui intervient en particulier dans la lutte contre les maladies infectieuses.Compte tenu de cette menace beaucoup de pays ont abandonné et interdit la production et l'utilisation des CFC. Cela a fait l'objet d'un accord international, le protocole de Montréal, signé en 1986. Toutefois, ces produits demeurant dans la stratosphère pendant plusieurs décennies, la diminution de la couche d'ozone vont se poursuivre. Reste à savoir si la biosphère pourra neutraliser à long terme les effets de cette action humaine.

Les solutions aux niveaux national et international

Au niveau national

Un support stratégique : le PNLCC.

Le (PNLCC), élaboré en l'an 2000 par la MIES, en étroite concertation avec les acteurs concernés par le phénomène, avait ouvert la voie. Adopté le 19 janvier 2000 par le Premier ministre, le PNLCC décrit l'ensemble des moyens que les pouvoirs publics se sont proposés de mettre en œuvre pour respecter les engagements internationaux de notre pays.

Par rapport aux mesures déjà prises avant la conférence de Kyoto et qui se limitaient à l'horizon 2000, ces engagements exigent de nouvelles mesures pour stabiliser les émissions de la France à leur niveau de 1990, dans un contexte économique de croissance retrouvée.

C'est donc une centaine de mesures nouvelles qui ont été identifiées dans le Programme national. Celles-ci font appel à une mobilisation de tous les secteurs, combinent le recours à tous les instruments disponibles, s'inscrivent dans une vision à long terme des changements à accomplir et leur donnent une nouvelle dimension spatiale.

Le secteur des transports

Premier émetteur de gaz à effets de serre, principal responsable de la croissance des émissions, il se situe au carrefour de la politique préconisée, aux côtés des secteurs de l'habitat, de l'industrie et des services.

L'objectif est de stabiliser d'ici 2020 les émissions du secteur des transports ; les efforts à consentir procureront en retour à chacun des avantages attendus : un réseau routier plus sûr, moins de temps gaspillé, des transports collectifs plus accessibles, des villes plus vivables.

Les réductions d'émission réalisées dans le secteur de la construction et de l'habitat contribueront au confort du cadre de vie quotidien.

Dans l'industrie et les services, l'exigence croissante d'économies d'énergie ira de pair avec le développement de technologies toujours plus performantes. Les actions retenues sont novatrices.

Certes, elles comportent des mesures « classiques » déjà expérimentées pour la maîtrise de l'énergie (information, dispositions contractuelles...). Mais le programme a cherché à s'appuyer notamment sur la relance vigoureuse de la politique de maîtrise des consommations énergétiques qui s'est traduite par une dotation annuelle spécifique de l'ADEME (agence de L'environnement et de la maîtrise de l'énergie) de plus de 76 millions d'euros.

ll serait possible de recourir, dans le cadre européen, à des allégements fiscaux favorisant l'usage d'équipements plus efficaces, ainsi qu'à la fiscalité environnementale pour modérer les consommations. Celle-ci pourrait évoluer progressivement au cours de la période et atteindre 76 millions d'euros par tonne de carbone en 2010.

Un certain nombre d'orientations se sont dès lors dégagées :

Pour les industries les plus consommatrices d'énergie, des exonérations pouvaient être proposées ainsi que, à terme, des mécanismes de flexibilité dont les modalités seront encadrées. Le Programme innove également par sa vision de plus long terme.

C'est pourquoi le programme comporte des éléments qui, même s'ils ont déjà un effet à hauteur de 2010, se justifient plus encore dans une plus longue durée, comme :

Ainsi, le Programme contient un certain nombre de mesures dont la pleine efficacité demande qu'elles soient établies ou harmonisées au niveau européen : c'est le cas en particulier des instruments économiques. C'est d'autant plus nécessaire que beaucoup d'États membres de l'Union européenne adoptent dans ce domaine des dispositions de même nature.
L'exécution progressive du Programme a donc nécessité l'élaboration d'un rapport annuel établi par la Mission Interministérielle de l'Effet de Serre. Dans le même temps, une révision en 2005 devrait permettre d'adapter les efforts nationaux aux résultats obtenus ces cinq dernières années.

La Communication nationale à la Convention

La Communication nationale remise à la Convention cadre sur les changements climatiques suivant un plan défini par cette dernière est un document qui retrace les mesures prises par chaque Partie à la Convention pour atteindre les objectifs qu'elle s'est assignés en matière de lutte contre l'effet de serre, ainsi que les résultats visibles de sa politique.

Le protocole de Kyoto

Après la mise en évidence de l'effet de serre par Fournier en 1827, le Suédois Svante Arrhenius avance en 1896 l'hypothèse qu'une augmentation des rejets de gaz carbonique (CO2) dans l'atmosphère est susceptible d'entraîner un réchauffement de la Terre. C'est seulement en 1972 que les climatologues se mobilisent et lancent le Programme des Nations unies pour l'environnement (PNUE) à la suite du Sommet des Nations unies sur l'homme et l'environnement de Stockholm. Cette prise de conscience des incidences des activités humaines sur l'environnement aboutit à la première conférence mondiale sur le climat à Genève en 1979. Il est dès lors peu à peu admis que l'accentuation de l'effet de serre est liée à l'augmentation du rejet de CO2 notamment (ainsi que du méthane CH4 et du protoxyde d'azote N2O) et à la diminution de la capacité de l'atmosphère à réguler la chaleur émise par la Terre.

En 1992, se tient à Rio de Janeiro (Brésil) la Conférence des Nations unies sur l'environnement et le développement (Cnued), plus généralement appelée Sommet de la Terre ou encore Conférence de Rio, qui réunit les représentants de 172 pays (dont 120 chefs d'État), diverses organisations gouvernementales et quelque 2 400 représentants d'organisations non gouvernementales (ONG). L'objectif de la conférence de Rio est de définir des stratégies efficaces pour concilier les exigences des pays en voie de développement et celles des pays industrialisés. Outre une série de conventions sur des questions environnementales spécifiques (changement climatique, biodiversité et protection des forêts), la conférence de Rio établit une « Charte de la Terre », dans laquelle sont énoncées des directives pour la mise en place de politiques économiques plus équilibrées. Cette charte s'accompagne d'un programme d'actions, baptisé Agenda 21 (ou Action 21), qui doit servir de référence pour comprendre et identifier les initiatives qu'il est nécessaire d'entreprendre pour un développement durable au XXIe siècle.Le succès de la Conférence de Rio est toutefois compromis par le refus de certains gouvernements de respecter les échéances et les objectifs proposés par l'Assemblée générale des Nations unies (notamment la réduction des émissions des gaz à effet de serre), de souscrire à certaines conventions importantes (telles que celle sur la biodiversité) et d'aboutir à un accord pour la mise en place d'un plan d'action contraignant (notamment pour la protection du patrimoine forestier mondial). La conférence de Rio permet néanmoins de sensibiliser la société civile et les autorités politiques aux questions environnementales.

En 1994, la première conférence européenne sur les « villes durables » aboutit à l'adoption et à la signature par plus de 300 municipalités de la Charte d'Ulborg (du nom de la ville du Danemark où a lieu la conférence), dans laquelle sont définis les principes de base pour un développement durable des villes et fixées des lignes d'orientation pour des plans d'action locaux. Cette charte s'inscrit parfaitement dans le cadre de l'application des principes de développement durable présentés dans les textes de l'Agenda 21.

Cinq ans après la conférence de Rio, la communauté internationale se réunit de nouveau à l'occasion de la troisième Conférence des parties à la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques, qui se tient à Kyoto (Japon) en décembre 1997. Alors que la conférence de Rio a fixé des critères généraux, auxquels les différents États sont invités, mais non contraints, à se conformer, celle de Kyoto définit un protocole avec des objectifs précis et contraignants, qui témoignent d'une véritable prise de conscience de la nécessité de mettre en œuvre un modèle de développement durable. Ce protocole engage les pays industrialisés et les pays en transition (les pays d'Europe de l'Est) à réduire, à l'horizon 2008-2012, de 5,2 p. 100 les émissions des principaux gaz à effet de serre. Mais les objectifs fixés par le protocole de Kyoto soulèvent de nombreux problèmes, que les conférences sur le réchauffement global qui se tiennent à Buenos Aires (Argentine) en 1998 ne parviennent pas à résoudre.

À New York, en juin 1997, l'Assemblée générale des Nations unies tirant le bilan de la mise en œuvre de l'Agenda 21, fait un constat d'échec. Les chefs d'États ne s'entendent pas sur une déclaration politique commune. Par ailleurs, en dépit des gains d'efficacité obtenus grâce aux nouvelles technologies, les modèles de consommation actuels demeurent en conflit avec la capacité de l'écosystème terrestre à supporter les atteintes portées à l'environnement et à la dilapidation des ressources disponibles. Condition nécessaire mais non suffisante, l'objectif d'efficacité devrait par conséquent s'accompagner de mesures incitatives en faveur du développement durable, aussi bien sur le plan économique (introduction de taxes environnementales par exemple) que social (éducation environnementale dans les écoles).

Le Sommet mondial du développement durable qui a lieu du 26 août au 4 septembre 2002 à Johannesburg en Afrique du Sud, marquant le dixième anniversaire du Sommet de la Terre tenu à Rio, devrait permettre d'insuffler une nouvelle dynamique à l'engagement mondial en faveur du développement durable.

Dans tous les domaines ont a cherché et trouvé des solutions comme :

Geoffroy Donnadieu de lavit