Les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone, le méthane et l’oxyde nitreux absorbent et émettent de l’énergie rayonnante dans le spectre infrarouge thermique. En absorbant et en réémettant de l’énergie, ces gaz agissent comme une couverture, isolant la Terre et ralentissant la vitesse à laquelle l’énergie peut s’échapper dans l’espace. En piégeant cette énergie dans l’atmosphère terrestre, ces gaz provoquent ce que l’on appelle l’effet de serre ou réchauffement climatique. Mais les principaux gaz à effet de serre ont différents « potentiels de réchauffement » de la Terre en fonction de la capacité de chaque gaz à effet de serre à absorber l’énergie (son efficacité radiative) et de la durée pendant laquelle le gaz reste dans l’atmosphère.
Le potentiel de réchauffement global ou GWP, est une unité de mesure commune qui permet aux scientifiques de comparer l’impact de différents gaz à effet de serre. Le système de potentiel de réchauffement global mesure la quantité d’énergie que les émissions d’une tonne de gaz à effet de serre absorberont sur une période de temps (généralement 100 ans), par rapport aux émissions d’une tonne de dioxyde de carbone. Plus le GWP est élevé, plus un gaz réchauffe la planète par rapport au dioxyde de carbone sur la même période. Le système GWP permet aux analystes de calculer les estimations des émissions des différents gaz à effet de serre afin de compiler un inventaire des gaz à effet de serre. Ces données fournissent aux décideurs les informations dont ils ont besoin pour comparer les stratégies de réduction des émissions entre les industries.
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Quel gaz à effet de serre a le plus de GWP
Une variété de gaz contribuent au réchauffement climatique avec deux caractéristiques clés des gaz atmosphériques déterminant leur « potentiel de réchauffement » – la puissance de l’effet de serre.
La première caractéristique est la capacité du gaz à effet de serre à absorber l’énergie – son efficacité radiative. La seconde est la durée de vie atmosphérique du gaz – la période pendant laquelle le gaz reste dans l’atmosphère avant que des processus naturels ne commencent à l’éliminer.
Une mesure de l’effet radiatif de chaque unité de gaz en poids, sur une période donnée, exprimée par rapport à l’effet radiatif du dioxyde de carbone, sont les caractéristiques utilisées pour mesurer le GWP. Sur la base de ce calcul, les gaz ayant un GWP élevé sont des gaz qui réchaufferont la Terre davantage que la quantité équivalente de dioxyde de carbone sur la même période. Un gaz ayant une longue durée de vie, mais une efficacité radiative relativement faible, pourrait finir par exercer une influence de réchauffement plus importante qu’un gaz à effet de serre qui quitte l’atmosphère plus rapidement sur la même période – ce qui se reflète dans un GWP plus élevé.
Bien que le dioxyde de carbone ait un GWP comparativement faible, la forte augmentation des concentrations de CO2 dans notre atmosphère, résultant directement de l’activité humaine, est le principal contributeur au réchauffement climatique. L’impact du méthane sur le réchauffement climatique devient également plus clair. Bien que le méthane ait un GWP relativement faible par rapport à plusieurs autres gaz à effet de serre, les émissions de méthane augmentent aujourd’hui plus rapidement qu’à tout autre moment de l’histoire. Les scientifiques rapportent que les concentrations actuelles atteignent désormais 260 % des niveaux préindustriels, les émissions de méthane d’origine humaine étant désormais responsables de près de 45 % du réchauffement net actuel
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Potentiels de réchauffement planétaire : principaux gaz à effet de serre
Dioxyde de carbone
Le C02 a un GWP de 1. Ce chiffre reste le même quelle que soit la période analysée. Ce chiffre est cohérent car c’est le gaz utilisé comme référence pour le GWP [ref].
Méthane
Le méthane ou CH4, a été estimé avoir un GWP compris entre 27 et 30 sur une période de 100 ans. Aujourd’hui, le CH4 émis dans l’atmosphère peut durer une décennie, ce qui est moins long que le C02.
Cependant, le CH4 absorbe plus d’énergie que le CO2 et l’effet de la durée de vie plus courte combinée à l’absorption plus élevée d’énergie est montré dans le GWP [ref].
Oxydes d’azote (N0x)
L’oxyde nitreux ou N20, a un GWP plus de 273 fois supérieur à celui du CO2 sur une période de 100 ans [ref].
Le N20 reste dans l’atmosphère pendant une moyenne de 114 ans avant d’être éliminé par des réactions chimiques ou détruit par un puits [ref].
Oxydes de soufre (SOx)
L’hexafluorure de soufre ou SF6 est le gaz à effet de serre ayant le GWP le plus élevé, tandis que les chlorofluorocarbures (CFC), les hydrofluorocarbures (HFC), les hydrochlorofluorocarbures (HCFC) et les perfluorocarbures (PFC) sont également connus comme des gaz à GWP élevé. Cela s’explique par le fait qu’à masse égale, ces principaux gaz à effet de serre piègent nettement plus de chaleur que le C02 et d’autres gaz à effet de serre. Ces gaz peuvent atteindre des milliers, voire des dizaines de milliers, dans le calcul du GWP [ref].
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Les gaz fluorés ont le GWP le plus élevé car ils ont la plus longue durée de vie atmosphérique, ce qui signifie qu’il faudra de nombreuses années pour constater une baisse notable des concentrations actuelles que nous observons aujourd’hui.
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Pourquoi les GWP changent-ils au fil du temps ?
Une variété de facteurs influencent le changement ou la révision des GWP. Cela inclut de nouvelles estimations de la durée de vie de chaque gaz à effet de serre, des fonctions de réponse impulsionnelle, l’efficacité radiative et des modifications de l’inclusion des effets indirects et de l’intensité ont également contribué à la révision des GWP au fil des années.
Comme le dioxyde de carbone est le point de référence des GWP, il restera toujours à 1 ; toutefois, les changements dans la compréhension des impacts du CO2 sur le réchauffement climatique entraîneront également des changements du GWP de tous les autres gaz à effet de serre [ref].
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Existe-t-il une autre façon de mesurer et de comparer les gaz à effet de serre ?
Les États-Unis utilisent principalement le GWP sur 100 ans comme mesure de l’impact des différents gaz à effet de serre. Mais la communauté scientifique a également développé une variété de métriques qui pourraient être utilisées pour comparer les gaz à effet de serre et leur impact.
Ces métriques alternatives peuvent différer selon le paramètre climatique mesuré, la méthode de calcul ou l’échéance utilisée dans la mesure. Dans certains cas, le GWP sur 20 ans est utilisé plutôt que le GWP sur 100 ans. Le GWP sur 20 ans donne la priorité aux gaz ayant une durée de vie plus courte, car le calcul ne prend pas en compte l’impact qui pourrait se produire plus de 20 ans après l’émission.
Une autre métrique utilisée est le potentiel de température globale ou GTP. Le GWP mesure la chaleur absorbée sur une période de temps due aux émissions de gaz à effet de serre, tandis que le GTP mesure le changement de température à la fin de cette période – également par rapport au dioxyde de carbone. Contrairement au GWP, le GTP est une métrique plus pertinente pour les politiques, qui quantifie l’impact sur la température d’une impulsion de gaz par rapport à l’impact sur la température d’une impulsion de dioxyde de carbone de masse égale, les deux étant évalués à un horizon temporel de fin [ref].
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Solutions de surveillance des émissions mondiales
Nous sommes en mesure de mesurer avec précision le potentiel de réchauffement planétaire des gaz à effet de serre, mais il est tout aussi important de surveiller les émissions de gaz à effet de serre aussi près que possible du temps réel. La surveillance mondiale soutenue et régulière des concentrations et des flux de gaz à effet de serre est impérative pour nous aider à comprendre le réchauffement climatique et le changement climatique et pour fournir la base de preuves afin de soutenir les politiques et stratégies d’atténuation des émissions..
GHGSat fournit une surveillance des émissions mondiales de gaz à effet de serre précise, fiable et rentable. Notre technologie de pointe utilise des satellites à haute résolution capables de localiser les émissions de méthane jusqu’à des installations individuelles. GHGSat combine nos données satellitaires de pointe avec des mesures issues de relevés aériens et des ensembles de données reconnus de tiers, afin de créer une intelligence des émissions personnalisée et exploitable.
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La technologie dans la lutte contre le changement climatique
L’intelligence des émissions permet aux industries à forte intensité carbone et aux gouvernements d’atteindre leurs objectifs de réduction des émissions. GHGSat a lancé une version gratuite de sa plateforme d’intelligence des émissions, SPECTRA. Ce service comprend une version améliorée de la carte du méthane de GHGSat, ainsi qu’un accès à une galerie d’échantillons de mesures de méthane provenant de GHGSat et d’autres satellites.
