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Effet de serre : définition et schéma
L’effet de serre est le phénomène naturel par lequel certains gaz de l’atmosphère — vapeur d’eau, dioxyde de carbone, méthane, protoxyde d’azote, ozone — retiennent une partie du rayonnement infrarouge que la Terre renvoie vers l’espace après avoir absorbé l’énergie solaire. Grâce à lui, la température moyenne de la planète atteint environ 15 °C, contre -18 °C sans cet effet.
L’effet de serre est donc essentiel à la vie sur Terre. Le problème est l’effet de serre additionnel provoqué par les activités humaines, qui intensifie ce phénomène naturel et cause le réchauffement climatique.
Comment fonctionne l’effet de serre ?
Le mécanisme repose sur les échanges d’énergie entre le Soleil, la surface terrestre et l’atmosphère :
- le Soleil émet de l’énergie sous forme de rayonnements visible, infrarouge et ultraviolet ;
- environ 70 % de ce rayonnement est absorbé par la surface de la Terre (sols et océans), le reste étant réfléchi vers l’espace par réverbération ;
- en se réchauffant, la surface terrestre émet à son tour un rayonnement infrarouge vers l’atmosphère ;
- une partie de ce rayonnement s’échappe vers l’espace ;
- l’autre partie est piégée par les gaz à effet de serre, qui la renvoient vers la surface et réchauffent la basse atmosphère.
L’effet de serre est un phénomène qui s’applique à toute planète dotée d’une atmosphère, comme la Terre ou Vénus.
Pourquoi l’effet de serre est-il indispensable à la vie ?
Le phénomène d’effet de serre est connoté négativement en raison de l’urgence climatique, mais il est indispensable à la vie sur Terre. En retenant une partie de la chaleur dans l’atmosphère, les gaz à effet de serre apportent environ 33 °C de plus à la température moyenne de la planète : sans eux, la Terre serait un désert glacé à -18 °C, où l’eau liquide — et donc la vie telle que nous la connaissons — ne pourrait pas exister.
Quels sont les principaux gaz à effet de serre ?
Les gaz à effet de serre (GES) sont des gaz naturellement présents dans l’atmosphère. Ils absorbent une partie du rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre et le renvoient vers le sol. En temps normal, leur concentration reste quasi constante grâce aux échanges entre l’atmosphère, la biosphère et les océans : le cycle de l’eau et la photosynthèse des végétaux maintiennent l’équilibre entre gaz émis et gaz absorbés.
Les gaz responsables de l’effet de serre sont les suivants :
- la vapeur d’eau (H2O) ;
- le dioxyde de carbone (CO2) ;
- le méthane (CH4) ;
- le protoxyde d’azote (N2O) ;
- l’ozone (O3) ;
- les gaz fluorés (HFC, PFC, SF6), d’origine exclusivement industrielle.
Quelle est la durée de vie des gaz à effet de serre ?
Tous les GES ne se valent pas : certains disparaissent en quelques jours, d’autres persistent pendant des siècles. C’est en raison de cette durée de vie dans l’atmosphère que le réchauffement climatique perdurerait plusieurs décennies après l’arrêt total des émissions anthropiques.
| Type de gaz | Durée de vie |
|---|---|
| Gaz carbonique (CO2) | 100 ans |
| Méthane (CH4) | 12 ans |
| Protoxyde d'azote (N2O) | 120 ans |
| Halocarbures | jusqu'à 50 000 ans |
| Vapeur d'eau | quelques jours |
Source : Ademe, Le changement climatique en 10 questions
La concentration de CO2 dans l’atmosphère
L’atmosphère contient une concentration croissante de gaz à effet de serre. Selon l’observatoire de Mauna Loa de la NOAA, la concentration moyenne annuelle de CO2 a atteint 427,35 ppm en 2025, soit plus de 50 % au-dessus du niveau préindustriel (environ 280 ppm). La hausse s’accélère : il aura fallu deux siècles pour gagner les 60 premières ppm, mais à peine 25 ans pour les 60 dernières.
Qu’est-ce qu’une ppm ? L’abréviation « ppm » signifie partie par million. Cette unité de mesure indique combien de molécules de CO2 sont présentes dans un million de molécules d’air.
Effet de serre additionnel : la cause du réchauffement climatique
Qu’est-ce que l’effet de serre additionnel ? L’effet de serre additionnel désigne l’amplification de l’effet de serre provoquée par l’activité humaine. Les activités humaines rejettent des GES plus rapidement que la planète ne peut les absorber : la concentration atmosphérique augmente, davantage de chaleur est piégée, et la température moyenne s’élève. C’est la cause principale du réchauffement climatique.
L’effet de serre additionnel est largement dû à notre consommation massive d’énergies fossiles. La demande énergétique mondiale, toujours croissante, reste satisfaite en grande partie par le pétrole, le gaz et le charbon. La combustion de ces ressources pour se déplacer, s’éclairer, se chauffer ou transformer la matière n’est pas la seule responsable : l’élevage et la production de ciment rejettent aussi de grandes quantités de méthane et de CO2. Ces émissions sont d’ailleurs très concentrées géographiquement, comme le montre notre analyse des pays les plus pollueurs de la planète.
Les trois principaux gaz à effet de serre anthropiques qui contribuent à l’effet de serre additionnel sont :
- le dioxyde de carbone (CO2), responsable à lui seul d’environ 65 % de l’effet de serre dû à l’Homme ;
- le méthane (CH4), qui engendre environ 15 % de l’effet de serre additionnel ;
- à égalité en troisième position, l’ozone troposphérique (O3) et les halocarbures, utilisés principalement comme gaz réfrigérants.
Le CO2 est le gaz le plus émis par les activités humaines. Ses émissions se répartissent de la manière suivante :
- 80 % des émissions proviennent des hydrocarbures (charbon, pétrole, gaz) ;
- 20 % des émissions proviennent de la destruction des forêts pour brûler le bois et cultiver les terres.
C’est pourquoi la transition énergétique constitue un enjeu majeur dans la lutte contre le réchauffement climatique, avec notamment l’augmentation de la part de l’électricité et du gaz vert dans le mix énergétique.
Le Jour du Dépassement illustre ce déséquilibre : il marque la date à laquelle l’humanité a consommé toutes les ressources que la planète peut régénérer en un an. Il tombe désormais fin juillet, alors qu’il survenait fin décembre au début des années 1970.
Quelles sont les conséquences de l'effet de serre sur la planète ?
L’effet de serre additionnel a déjà provoqué une hausse de la température moyenne mondiale d’environ 1,3 °C par rapport à l’ère préindustrielle (1850-1900). Selon l’Organisation météorologique mondiale, 2024 a été l’année la plus chaude jamais enregistrée, à +1,55 °C : la première année civile à dépasser le seuil de 1,5 °C. En janvier 2026, l’OMM a confirmé que 2025 arrive juste derrière, à +1,44 °C, et que les onze années de 2015 à 2025 sont les onze plus chaudes de l’histoire des relevés.
Plus le changement climatique sera important, plus l’équilibre de nos écosystèmes sera menacé. Le GIEC décrit en détail les conséquences d’un réchauffement planétaire durable de 1,5 °C :
- des vagues de chaleur, sécheresses et précipitations extrêmes plus intenses et plus fréquentes ;
- la fonte des glaces et l’élévation du niveau de la mer, qui menacent les populations côtières ;
- la désertification de zones fertiles et son impact sur l’agriculture ;
- la migration forcée de certaines populations et espèces ;
- l’effondrement de la biodiversité dans les écosystèmes les plus fragiles.
Le GIEC rappelle qu’il est impératif d’agir vite : chaque dixième de degré évité réduit l’ampleur de ces impacts.
Comment limiter l'effet de serre ?
La seule solution pour diminuer l’effet de serre dû aux activités humaines est de réduire les émissions de gaz à effet de serre, à l’échelle des États comme à celle des individus.
Les engagements internationaux, de l’Accord de Paris à la COP30
En décembre 2015, 195 Parties ont adopté à la COP21 l’Accord de Paris, qui fixe l’objectif de contenir le réchauffement nettement en dessous de 2 °C par rapport aux niveaux préindustriels et de poursuivre les efforts pour le limiter à 1,5 °C. En 2026, le traité compte 194 Parties, après le retrait des États-Unis.
La diplomatie climatique a continué d’avancer depuis. La COP28 de Dubaï (2023) a conclu le premier bilan mondial de l’Accord de Paris, avec un appel inédit à sortir progressivement des énergies fossiles et à tripler la capacité mondiale d’énergies renouvelables d’ici 2030. Plus récemment, la COP30 de Belém (novembre 2025) a adopté le Paquet de Belém, qui engage notamment à tripler les financements pour l’adaptation des pays en développement d’ici 2035.
Réduire son empreinte carbone au quotidien
Avant de réduire ses émissions, il faut en identifier les sources les plus importantes : c’est tout l’intérêt de calculer son empreinte carbone en réalisant un bilan carbone personnel. On peut ensuite choisir ses actions de réduction, comme :
- modifier ses habitudes de déplacement : réduire fortement l’avion, privilégier le train, le covoiturage, la marche ou le vélo électrique ;
- réduire sa consommation de viande, l’élevage étant l’un des principaux secteurs émetteurs de méthane ;
- manger des fruits et légumes de saison, les produits hors saison étant souvent cultivés sous serres chauffées ou importés de loin ;
- recycler ses déchets : plastique, verre ou carton ;
- opter pour l’économie circulaire et un mode de consommation responsable ;
- passer à l’énergie verte et optimiser la consommation énergétique de son foyer, en gardant en tête que l’énergie la moins émettrice est celle qu’on ne consomme pas.
Qu’est-ce que le bilan carbone ? Le Bilan Carbone, développé par l’ADEME (Agence de la transition écologique), est une méthode de comptabilisation des émissions de gaz à effet de serre. En évaluant la quantité de GES émise, on peut hiérarchiser les postes d’émissions et mettre en place des actions de réduction ciblées.
Compenser ses émissions en finançant des projets environnementaux
Une fois la démarche de réduction engagée, il est possible de compenser les émissions qui n’ont pas pu être évitées. La compensation carbone consiste à financer des projets environnementaux qui réduisent les émissions de gaz à effet de serre, afin de contrebalancer celles liées à nos activités.
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