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Devine le bon chiffre : écart de température dû à l'effet de serre naturel
Le piège à chaleur
Et si la Terre n'avait pas de couverture, elle gèlerait en quelques jours ? Pourtant, notre planète a une couverture naturelle invisible : l'atmosphère. Elle laisser passer la lumière du Soleil, qui chauffe le sol. Ce sol renvoie ensuite une partie de cette chaleur sous forme de rayons infrarouges, que les gaz de l'air retiennent au lieu de la laisser filer dans l'espace. C'est ce piège à chaleur qu'on appelle l'effet de serre. Sans lui, la vie telle qu'on la connaît n'existerait pas.
« Ta couverture ne produit pas de chaleur, elle la garde autour de toi. L'atmosphère fait pareil : elle ne chauffe pas la Terre toute seule, elle empêche la chaleur accumulée de s'échapper trop vite. »
Comment la chaleur est piégée
Le Soleil envoie surtout de la lumière visible, qui traverse l'atmosphère presque sans difficulté. La surface de la Terre absorbe cette énergie puis la rejette sous forme d'infrarouge, une lumière invisible à nos yeux. Les molécules de vapeur d'eau, de dioxyde de carbone (CO₂) et de méthane absorbent ces infrarouges puis les renvoient dans toutes les directions, vers le sol comme vers l'espace. Résultat : une partie de la chaleur reste piégée près de la surface, ce qui maintient une température moyenne d'environ +15 °C.
En 1859, le physicien irlandais John Tyndall fait passer des gaz différents dans un long tube et les chauffe avec une source infrarouge. Il découvre que la vapeur d'eau et le CO₂ absorbent fortement la chaleur, alors que l'azote et l'oxygène la laissent passer. Son tube a posé les bases de toute la science du climat.
- Le Soleil
Envoie une lumière visible qui traverse l'air et chauffe la surface.
- La surface
Absorbe l'énergie puis renvoie de l'infrarouge vers le ciel.
- Les gaz à effet de serre
Vapeur d'eau, CO₂ et méthane retiennent une partie de cette chaleur.
- L'équilibre
Le climat est stable quand la chaleur qui entre égale celle qui sort.
Le trajet d'un rayon de chaleur
- 1Lumière
Le Soleil envoie sa lumière à travers l'atmosphère.
- 2Sol chauffé
La surface absorbe l'énergie et chauffe.
- 3Infrarouge
La Terre renvoie de la chaleur invisible vers le haut.
- 4Gaz piégeurs
Les gaz absorbent l'infrarouge et le renvoient vers le sol.
Sans l'effet de serre naturel, la Terre serait gelée. Avec les gaz à effet de serre, la température moyenne augmente. Un excès de gaz renforce ce piège et provoque le réchauffement climatique.
À ton avis ?
Devine le bon chiffre : cO₂ avant 1750
En 1896, le chimiste suédois Svante Arrhenius calcule à la main ce qui se passerait si l'air contenait deux fois plus de CO₂. Il estime un réchauffement d'environ 5 à 6 °C. Ses calculs étaient beaucoup trop longs à faire sans ordinateur. Son estimation reste pourtant proche des chiffres actuels du GIEC.
Depuis la révolution industrielle, les humains brûlent charbon, pétrole et gaz. Cela libère du CO₂ accumulé pendant des millions d'années. Selon le GIEC, la Terre s'est réchauffée d'environ 1,1 °C entre 1850-1900 et 2011-2020. Ce n'est pas un chiffre énorme, mais c'est déjà plus vite que la plupart des changements naturels connus. Le piège à chaleur se renforce, et la planète garde davantage d'énergie chaque année.
Effet de serre : naturel ou renforcé ?
Vénus a une atmosphère très épaisse, composée à plus de 96 % de CO₂. Sa surface atteint environ 465 °C, plus chaud que la plupart des fours de cuisine, alors qu'elle est plus éloignée du Soleil que la Terre ne l'est.
Le piège à chaleur est tellement efficace qu'il emballe la planète. Les scientifiques parlent d'effet de serre « emballé » pour décrire ce cas extrême.
Trop de gaz à effet de serre peut transformer une planète tempérée en four.
L'effet de serre est indispensable à la vie, mais trop de gaz piégeurs fait grimper la température de la planète.
- Vapeur d'eau50%
- Nuages25%
- CO₂20%
- Autres gaz5%
Trois mots dans l'ordre du trajet : tu peux reconstituer tout le mécanisme en pensant seulement à ces trois étapes.
Pourquoi la Terre ne se transforme-t-elle pas en glacière ?
Les gaz à effet de serre absorbent une partie de l'infrarouge émis par le sol et le renvoient vers la surface. Cette chaleur retenue maintient une température moyenne d'environ +15 °C.
Tu te demandes si l'effet de serre est forcément une catastrophe ? Non. Sans lui, la vie disparaîtrait. Le vrai sujet, c'est la quantité : chaque gramme de CO₂ ajouté épaissit un peu la couverture. Réduire les émissions, préserver les forêts et les océans, qui absorbent une partie du CO₂, sont les leviers qui comptent.
Chaque année, les océans et les forêts absorbent environ la moitié du CO₂ émis par les activités humaines. Sans ces puits naturels, la hausse de la température serait nettement plus rapide. Protéger les forêts, c'est donc aussi protéger le thermostat de la planète.
Teste-toi
- L'effet de serre piège une partie de la chaleur de la Terre grâce aux gaz de l'atmosphère.
- Sans lui, la température moyenne tomberait à environ −18 °C.
- Les activités humaines ont fait monter le CO₂ de 280 à 420 ppm.
- La Terre s'est réchauffée d'environ 1,1 °C depuis 1850-1900 : la couverture s'épaissit.
Pépite à gagner
La Terre renvoie de la chaleur visible vers le ciel, comme le Soleil.
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