Un peu de chimie

Suite du billet sur les gaz à effet de serre. L’index général de la série de billets sur le réchauffement climatique est disponible ici

Le Gaz Carbonique CO₂

Molécule d'ozone O3 Le dioxyde de carbone, aussi appelé gaz carbonique, est un composé chimique dont la formule est CO₂ (Carbone + Oxygène x 2), la molécule ayant une structure linéaire de la forme O=C=O. Il se présente, sous les conditions normales de température et de pression, comme un gaz incolore, inodore, à la saveur piquante.

Le CO₂ est utilisé par les végétaux pour produire de la biomasse à travers la photosynthèse. En retour, le CO₂ est libéré soit par la respiration des plantes et des animaux, soit par la combustion des énergies fossiles telles que le charbon, le gaz naturel et le pétrole, ainsi que par celle de toutes les matières organiques en général. Enfin, des quantités significatives de CO₂ sont par ailleurs rejetées par les volcans et autres phénomènes géothermiques tels que les geysers.

Le secteur d’activité qui dégage le plus de gaz carbonique est l’énergie, par la combustion d’hydrocarbures. La deuxième est la déforestation, qui est responsable à elle seule de plus de 25 % des émissions mondiales de CO₂. Les déboisements les plus importants concernent les trois grandes forêts tropicales que sont la forêt amazonienne, la forêt du bassin du Congo, et la forêt indonésienne.

Les émissions humaines notables ont véritablement commencé vers 1850 :

Historiquement, les émissions consistaient essentiellement en la déforestation des terres agricoles. Vint ensuite l’utilisation du charbon, avant l’ère du pétrole et du gaz.

L’effet cumulé est saisissant :

Ainsi, la Crise historique que nous traversons n’a pas eu d’impact notable sur les émissions. On observe même que c’est la première fois que la courbe des émissions digère totalement une crise, et retrouve sa tendance :

La croissance annuelle de nos émissions fossiles de gaz carbonique a été la suivante :

On constate que la croissance annuelle reste très élevée. Pour mémoire, une croissance de 2 % implique un doublement en 35 ans, et une croissance de 4 % en 17 ans…

En fait, la Chine est responsable à elle-seule de 80 % de la croissance des émissions.

Le Méthane CH₄

Molécule d'ozone O3 Le méthane est un composé chimique dont la formule est CH₄ (Carbone + Hydrogène x 4). Il se présente, sous les conditions normales de température et de pression, comme un gaz. Il s’agit du plus simple des hydrocarbures.

Il est assez abondant dans le milieu naturel, ce qui en fait un combustible à fort potentiel. La combustion du méthane dans l’oxygène pur produit du dioxyde de carbone CO₂ et de l’eau H₂O avec une importante libération d’énergie suivant la formule :
CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O

On observe le poids très important de l’agriculture dans les émissions. Le bétail (surtout bovin, en raison de la digestion de la cellulose par les ruminants) est désormais la principale source d’émission, suivi de près par certaines cultures, en particulier le riz (qui est cultivé inondé). La baisse constatée pour ce dernier émetteur est liée à l’amélioration des méthodes de culture (drainage).

Les émissions mondiales cumulées

Si on cumule entre elles les différentes émissions humaines de gaz à effet de serre (GES), on obtient l’évolution suivante :

On note que les émissions ont connu une nette recrudescence dans les années 2000.

Si on cumule cette fois les émissions de GES depuis 1850, on obtient les masses suivantes qui se sont retrouvées dans l’atmosphère :

On arrive ainsi à plus de 2 600 000 millions de tonnes de CO₂ émises… Un petit calcul montre va rendre cela plus concret.

Regardez le m² sur lequel vous êtes, et imaginez-vous la colonne d’air au dessus de vous , sur plusieurs dizaines de kilomètres d’altitude. Et bien les émissions depuis 1850 représentent environ 5 kg de CO₂ émis par m² de la Planète soit 10 m³ de gaz – qui se diluent certes dans la colonne d’air, mais ce n’est pas rien ce pavé de CO₂ de 10 m de hauteur basé sur votre m², qui restera en permanence…

Pour bien situer, il a en partie été émis par les 40 cl de pétrole (l’équivalent d’une petite bouteille d’eau) qui ont été brûlés depuis 1850 sur chaque m² de a Planète – ça fume beaucoup le pétrole en brûlant…