Les chlorofluorocarbures

> > Les chlorofluorocarbures ; écrit le: 14 mai 2012 par imen modifié le 14 novembre 2014

Les chlorofluorocarbures

La croissance de la concentration des chlorofluoro­carbures dans l’air est indéniablement liée à l’acti­vité industrielle. L’utilisation de ces composés, mieux connus sous leur sigle CFC ou leur nom industriel «fréon», s’est largement développée en raison de leur excellente stabilité chimique. En contrepartie, leur très faible réactivité favorise leur accumulation progressive dans l’atmosphère, aucun processus efficace ne pouvant les éliminer rapidement. Les molécules émises actuellement seront encore présentes dans plus d’un siècle.

Gaz propulseurs dans les bombes aérosols, fluides utilisés dans les réfrigérateurs industriels et indivi­duels, agents de la fabrication des mousses de poly­mères ou de solvants pour l’électronique, ils sont de plus en plus utilisés. En proportion, leur concentration dans l’air augmente beaucoup plus rapidement que celle du gaz carbonique: leur taux de croissance annuel atteint actuellement 4% par an, comparé à une augmentation de 0,5% du gaz carbonique. Si les émissions continuent au rythme actuel, les CFC joueront un rôle accru dans le réchauffement provoqué du climat.

Cependant, après la mise en évidence d’une des­truction partielle de la couche d’ozone au-dessus de l’Antarctique, la production des CFC a été remise en question. Un protocole a donc été signé en 1987 à Montréal par la plupart des pays pro­ducteurs et consommateurs de CFC, visant à res­treindre les émissions futures, ce qui devrait égale­ment limiter leur impact sur le climat. Néanmoins, même si la production de ces gaz diminue dans les années à venir, les CFC subsisteront encore dans l’atmosphère en proportion non négligeable, et cela durant tout le siècle prochain, en raison de leur grande stabilité. De plus, les gaz de substitution proposés pour remplacer les fréons simples, bien que sans effet dévastateur pour l’ozone, n’en res­tent pas moins des molécules très actives au regard de l’effet de serre.

Des marais aux bovins

Des marécages aux rizières, des ruminants aux ter­mites, les sources naturelles de méthane sont nom­breuses. Le méthane  se dégage dans tous les processus de dégradation de la matière organique en milieu anaérobie, c’est-à-dire dépourvu d’oxy­gène. En présence d’oxygène, en effet, la dégrada­tion conduit à la formation de molécules de C02. La quantité de méthane présente dans l’atmosphère a également subi une forte augmentation depuis le début de l’activité industrielle. L’analyse des bulles d’air dans les glaces de l’Antarctique et du Groen­land montre que la concentration de ce gaz a dou­blé depuis 200 ans, passant de 0,8 à 1,7 ppm, et continue d’augmenter au rythme de 1% par an. Ces valeurs dépassent largement les variations naturelles de la concentration de méthane au cours des 160 000 dernières années qui, d’après les mesures effectuées sur des bulles d’air piégées dans les carottes de glace prélevées à Vostok, ont tou­jours été comprises entre 0,6 à 0,7 millionième lors des périodes interglaciaires et 0,3 millionième au plus fort de la glaciation.

Tout comme pour le gaz carbonique, l’augmenta­tion de la concentration de méthane depuis deux siècles ne peut pas être une fluctuation naturelle de l’environnement terrestre. Néanmoins, un bilan précis des différentes sources de méthane reste encore à établir pour comprendre l’origine de ce changement très rapide.

Les terres inondées constituent la principale source de méthane sur notre planète. Dans l’eau, la décomposition bactérienne de la cellulose des plantes en l’absence d’oxygène produit le «gaz des marais», nom que l’on donne également au méthane. La forêt amazonienne, les mangroves tro­picales à palétuviers, la toundra marécageuse du Nord canadien et de la Sibérie enrichissent l’atmo­sphère en méthane. Des tropiques aux hautes latitudes, les sources naturelles, inévitablement dépen­dantes du régime des pluies et du développement de la végétation, contribuent pour environ 20% aux émissions de méthane. Leur productivité varie avec le climat, ce qui explique les fluctuations de la concentration de méthane au cours du dernier cycle glaciaire-interglaciaire. Néanmoins, par le passé, les sources naturelles n’ont jamais produit une augmentation aussi forte que celle observée actuellement. L’homme est également responsable du fort accroissement de la teneur en méthane de l’atmosphère.

Cette fois, l’activité industrielle n’est pas directe­ment en cause, mais plutôt une de ses principales conséquences: la poussée démographique sans pré­cédent dans l’histoire de l’humanité. En un siècle.

la population mondiale est passée de 1,6 milliard d’habitants à plus de 5 milliards actuellement et, parallèlement à cette poussée démographique, les activités agricoles se sont intensifiées. Rizières et cheptel bovin ont connu un important essor. Depuis 1940, la production mondiale de riz a dou­blé. Or les rizières sont des zones inondées particu­lièrement propices à la production de méthane, qui en dégagent autant que toutes les zones maréca­geuses naturelles réunies. Le cheptel de ruminants, bovins, moutons, chèvres, chameaux, a également fortement augmenté. Or, la fermentation qui se déroule dans l’estomac des ruminants produit aussi du méthane. Aussi surprenant que cela puisse paraître, le nombre des têtes de bétail est tel que

Un effet direct limité

Consommation d’énergie, chimie industrielle, explosion démographique, la civilisation moderne concourt de manières multiples à augmenter la concentration atmosphérique des gaz à effet de serre. Gaz carbonique, CFC, méthane, oxydes d’azote, la liste est longue. Par exemple, la concen­tration d’oxyde nitreux N20, qui est un dérivé naturel de l’activité biologique dans les sols et les mers, s’accroît de 0,2 à 0,3% par an, partiellement en raison de l’utilisation intensive d’engrais azotés pour améliorer le rendement agricole des sols.

Tous ces gaz interceptent une partie du rayonne­ment infrarouge émis par la Terre et renforcent l’effet de serre. Depuis le début de l’ère industrielle, l’effet des autres gaz à effet de serre est équivalent à celui qui résulte de l’augmentation du seul gaz carbonique. Si l’accumulation dans l’atmosphère de tous ces gaz se poursuit au rythme actuel, un accroissement de l’effet de serre équivalent à un doublement de la concentration préindustrielle du gaz carbonique est prévu pour 2030.cette source arrive en troisième position des émis­sions de méthane.

L’augmentation de la consommation d’énergie a également eu quelques répercussions sur la quan­tité de méthane atmosphérique, moindres cepen­dant que celles des activités agricoles. Le méthane, principal constituant du gaz naturel, se répand dans l’atmosphère à l’occasion de fuites occasion­nelles qui se produisent au cours du processus d’extraction. Plus connu sous le nom de grisou, on le trouve également dans les mines de charbon ou dans le charbon lui-même. Toutes ces sources addi­tionnelles apparues au cours du dernier siècle pla­cent le méthane au troisième rang des gaz qui per­turbent l’équilibre radiatif de la planète.

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