La vapeur d'eau, qui occupe entre 0,4 et 4 % du volume de l'atmosphère, est le principal gaz à effet de serre (GES) mais son émission estnaturelle: les activités humaines ont très peu d'impact direct sur sa concentration.
Les émissionsanthropiques(liées aux activités humaines) concernent principalement les autres GES (dioxyde de carbone, protoxyde d’azote, méthane, etc.) qui occupent moins de 0,1 % du volume atmosphérique.
Lepouvoir de réchauffement global(PRG) permet de comparer les contributions des différents GES au changement climatique. Le PRG est le rapport entre le forçage radiatif cumulé sur une période donnée (souvent 100 ans) par 1 kg de gaz et celui qui aurait été réalisé avec 1 kg de CO2. Il dépend des propriétés radiatives et des durées de vie des gaz dans lʼatmosphère.
Exemple
1 kg de méthane (CH4) réchauffe autant lʼatmosphère que 28 kg de CO2 au cours du siècle qui suit leur émission (troisième ligne du tableau ci-dessous).
On voit dans le tableau que le CO2 est le gaz qui a le plus petit pouvoir de réchauffement global. C'est pourtant celui qui a contribué le plus au réchauffement climatique depuis 1750 du fait des importantes quantités émises.
L'équivalent dioxyde de carbone(éq CO2) pour un gaz est obtenu en multipliant la masse de gaz émises pendant une période de temps par son PRG sur cette durée.
Émissions anthropiques des gaz à effet de serre
En 2022, les émissions de GES liées aux activités humaines (incluant l’UTCATF) ont représenté 57,4 gigatonnes équivalent CO2. On observe ci-dessous leur évolution depuis 1990.
UTCATF = utilisation des terres, changement d’affectation des terres et foresterie.
Le diagramme ci-dessous représente la part des principaux GES dans les émissions anthropiques en 2021 (répartition calculée selon le pouvoir de réchauffement global de chaque gaz sur 100 ans).
Le dioxyde de carbone
Le dioxyde de carbone (CO2) représente les trois quarts de ces émissions anthropiques. Il est émis principalement par la combustion d’énergies fossilespour le transport, l'industrie, l'agriculture, l'agroalimentaire, le bâtiment, etc., à laquelle s'ajoutent les émissions liées à la déforestation (changement d’utilisation des sols).
La plus grosse partie du CO2 est absorbée par les végétaux au bout d’une centaine d’années, même si une fraction subsiste dans l'atmosphère après plus de 1 000 ans.
Le méthane
Le méthane(CH4) est le deuxième contributeur au changement climatique et il représente environ 20 % des émissions des GES anthropiques.
Il provient essentiellement du secteur agricole, (déjections animales, élevage des ruminants, etc.), et des décharges (fermentation des déchets organiques), et en moindre mesure de la production et du transport de charbon, de gaz naturel et de pétrole.
Son pouvoir de réchauffement global (PRG) sur 100 ans est de 28 malgré sa courte durée de vie, environ 10 ans.
Le protoxyde d’azote
Le protoxyde d’azote (N2O) ne représente qu'environ 4 % des émissions globales mais il est en nette augmentation.
Ce gaz est principalement produit par l'action microbienne dans le sol, l'utilisation d'engrais contenant de l'azote, la combustion du bois et la production chimique. Il provient donc principalement du secteur agricoleetde l'industrie chimique.
Son PRG est de 265 sur 100 ans et sa durée de vie est de 120 ans en moyenne dans l'atmosphère.
Les gaz fluorés
Ce sont des gaz uniquement d'origine industrielle. Ils sont principalement utilisés pour absorber la chaleur dans les réfrigérateurs, climatiseurs, etc., comme propulseurs dans les sprays et bombes aérosols, comme agents gonflants pour les mousses et dans les extincteurs.
Ils sont émis en faible quantité mais leur PRG peut atteindre plus de 10 000 et leur durée de vie est variable.
Les hydrofluorocarbures (HFC) représentent environ 90 % des émissions de gaz fluorés.