Bien qu'ils soient de la plus haute importance pour la Terre et ses habitants, les gaz à effet de serre causent des dommages de plus en plus importants à l'humanité.
Les effets des gaz à effet de serre sur l'environnement ont été augmenté par les activités anthropiques qui ont augmenté l'abondance de ces gaz dans l'atmosphère.
Table des matières
Que sont les gaz à effet de serre ?
Les gaz présents dans l'atmosphère appelés gaz à effet de serre ont un impact sur le bilan énergétique de la planète. Le soi-disant effet de serre en est le résultat.
De faibles concentrations des trois gaz à effet de serre les plus connus - le dioxyde de carbone (CO2), le méthane et l'oxyde nitreux - peuvent être naturellement présentes dans l'atmosphère.
Certains gaz à effet de serre ne sont libérés que par l'activité humaine (par exemple, les halocarbures synthétiques). D'autres existent naturellement mais sont présents en quantités accrues en raison des apports humains (par exemple, le dioxyde de carbone) (par exemple, le dioxyde de carbone).
Les activités liées à l'énergie (telles que la combustion de combustibles fossiles dans les secteurs des services publics d'électricité et des transports), l'agriculture, l'évolution de l'utilisation des terres, la gestion des déchets et les pratiques de traitement, et d'autres opérations industrielles sont tous des exemples de causes anthropiques.
Qu'est-ce qui cause l'effet de serre?
Ce sont les principales causes de l'effet de serre.
1. Combustion de combustibles fossiles
Nos vies dépendent fortement des combustibles fossiles. Ils sont couramment utilisés pour produire de l'électricité et pour le transport. Le dioxyde de carbone est libéré lors de la combustion de combustibles fossiles.
L'utilisation des combustibles fossiles s'est développée avec croissance de la population. La libération atmosphérique de gaz à effet de serre a augmenté en conséquence.
2. La déforestation
Le dioxyde de carbone est absorbé par les plantes et les arbres, qui libèrent ensuite de l'oxygène. L'abattage des arbres provoque une augmentation significative des gaz à effet de serre, ce qui augmente la température de la terre.
3. Agriculture
L'un des facteurs de l'effet de serre de l'atmosphère est le protoxyde d'azote utilisé dans les engrais.
4. Déchets industriels et décharges
Les gaz dangereux sont produits par les entreprises et les fabricants et rejetés dans l'atmosphère.
De plus, les décharges libèrent du méthane et du dioxyde de carbone, qui contribuent aux gaz à effet de serre.
7 Effets des gaz à effet de serre sur l'environnement
Voici les effets des gaz à effet de serre sur l'environnement
1. Vapeur d'eau
La troposphère contient de l'eau sous forme de vapeur et de nuages. Tyndal a noté en 1861 que l'absorbeur gazeux le plus important des changements de lumière infrarouge était la vapeur d'eau.
Selon des calculs plus précis, les nuages et la vapeur d'eau représentent respectivement 49 et 25 % de l'absorption à ondes longues (thermique).
Cependant, par rapport à d'autres GES comme le CO2, la durée de vie atmosphérique de la vapeur d'eau est courte (jours) (années). Les variations régionales des concentrations de vapeur d'eau ne sont pas directement influencées par l'activité humaine.
Cependant, en raison des effets indirects de l'activité humaine sur les températures globales et la production de vapeur d'eau, également appelée rétroaction de la vapeur d'eau, le réchauffement est amplifié.
2. Dioxyde de carbone (CO2)
20% de l'absorption thermique est causée par le dioxyde de carbone.
La décomposition organique, les rejets océaniques et la respiration sont tous des exemples de sources naturelles de CO2.
Les sources de CO2 anthropique comprennent la fabrication de ciment, le nettoyage forêts, et la combustion de combustibles fossiles comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel, entre autres.
Étonnamment, l'industrie représente 21 % des émissions directes de CO2, tandis que 24 % proviennent de l'agriculture, de la foresterie et d'autres utilisations des terres.
D'environ 270 mol.mol-1 en 1750 à des quantités actuelles supérieures à 385 mol.mol-1, la teneur atmosphérique en CO2 a considérablement augmenté au cours des deux siècles précédents.
Depuis les années 1970, environ la moitié de toutes les émissions anthropiques de CO2 entre 1750 et 2010 ont eu lieu.
La température de surface moyenne mondiale devrait augmenter de 3 à 5 °C en 2100 en raison des fortes concentrations de CO2 et de la rétroaction positive de l'eau.
3. Méthane (CH4)
Le principal gaz traceur organique dans l'atmosphère est le méthane (CH4). Le principal élément du gaz naturel, une source de carburant mondiale, est le CH4.
L'agriculture et l'élevage de bétail contribuent tous deux de manière significative aux émissions de CH4, bien que l'utilisation de combustibles fossiles soit principalement à blâmer.
Depuis l'ère préindustrielle, les concentrations de CH4 ont été multipliées par deux. La concentration moyenne actuelle dans le monde est de 1.8 mol.mol-1.
Bien que sa concentration ne représente que 0.5 % de celle du CO2, on s'inquiète d'une augmentation des émissions atmosphériques de CH4. En fait, en tant que GES, il est 30 fois plus puissant que le CO2.
Avec le monoxyde de carbone (CO), le CH4 produit de l'O3 (voir ci-dessous), ce qui contribue à réguler la quantité d'OH dans le troposphère.
4. Oxydes nitreux (NxO)
L'oxyde nitrique (NO) et l'oxyde nitreux (N2O) sont tous deux considérés comme des gaz à effet de serre (GES). Leurs émissions mondiales ont augmenté au cours du siècle dernier, principalement en raison de l'activité humaine. Le sol libère du NO et du N2O.
Le N2O est un puissant GES, mais le NO contribue indirectement à la création d'O3. Le N2O a le potentiel d'être 300 fois plus puissant comme GES que le CO2. Le premier initie l'élimination de l'O3 une fois dans la stratosphère.
Les concentrations de N2O dans l'atmosphère augmentent principalement en raison de l'activité microbienne dans les sols riches en azote (N) liée aux activités agricoles et de fertilisation.
Les deux principales sources de NO dans l'atmosphère sont les émissions anthropiques (provenant de la combustion de combustibles fossiles) et les émissions biogéniques provenant des sols. L'oxyde d'azote est produit rapidement à partir de NO dans la troposphère (NO2).
Composés organiques volatils (COV) et l'hydroxyle peut réagir avec NO et NO2 (appelés NOx), produisant respectivement des nitrates organiques et de l'acide nitrique.
Ils accèdent aux écosystèmes par les dépôts atmosphériques, qui sont affectés par l'acidité ou l'enrichissement en N et ont un effet sur le cycle de l'azote.
5. Sources de NO et réactions chimiques dans les plantes
Les voies réductrice et oxydative ont été décrites comme les deux principaux processus de génération de NO chez les plantes.
Dans la voie réductrice, NR convertit le nitrite en NO en présence d'anoxie, de pH acide ou de niveaux élevés de nitrite.
Plusieurs activités, y compris la fermeture des stomates, le développement des racines, la germination et les réponses immunologiques, ont été liées à la production de NO dépendante de NR.
La xanthine oxydase, l'aldéhyde oxydase et la sulfite oxydase ne sont que quelques-unes des enzymes de molybdène qui peuvent réduire les nitrites dans les plantes.
Chez les animaux, le nitrite peut également être réduit via le système de transport d'électrons dans les mitochondries.
Par l'oxydation de substances organiques telles que les polyamines, l'hydroxylamine et l'arginine, la voie oxydative génère du NO.
Les enzymes NOS des animaux catalysent la conversion de l'arginine en citrulline et NO. De nombreuses recherches ont été menées pour identifier la NOS végétale et la production de NO dépendante de l'arginine dans les plantes.
Après la découverte de NOS chez l'algue verte Ostreococcus Tauri, les génomes végétaux ont fait l'objet d'une étude bioinformatique à haut débit.
Ce travail démontre que les homologues de NOS n'ont été trouvés que dans un petit nombre de micro-organismes photosynthétiques, tels que les algues et les diatomées, sur plus de 1,000 XNUMX génomes de plantes supérieures examinés.
En conclusion, les plantes supérieures produisent du NO qui dépend de l'arginine, mais l'enzyme ou les enzymes spécifiques responsables des processus oxydatifs sont encore inconnues.
6. Ozone (O3)
Ozone (O3) est principalement présent dans la stratosphère, tandis que certains sont également produits dans la troposphère.
La couche d'ozone et l'ozone stratosphérique sont créés naturellement par des réactions chimiques entre l'oxygène (O2) et le rayonnement solaire ultraviolet (UV).
Une molécule d'O2 est divisée par la lumière UV solaire en deux atomes d'oxygène (2 O). Le résultat est une molécule (O3), qui est créée lorsque chacun de ces atomes extrêmement réactifs se joint à O2.
La couche (O3) absorbe environ 99 % du rayonnement UV moyenne fréquence du Soleil, dont la longueur d'onde est comprise entre 200 et 315 nm. Sinon, ils pourraient nuire aux formes de vie exposées près de la surface de la Terre.
La majorité de l'O3 troposphérique est produite par les NOx, le CO et les COV réagissant avec le soleil. Cependant, il a été noté que dans les villes, les NOx pourraient piéger l'O3.
La lumière, la saison, la température et la concentration en COV ont toutes un impact sur cette double interaction NOx et O3.
De plus, en présence de NOx importants, l'oxydation du CH4 par OH dans la troposphère entraîne la formation de formaldéhyde (CH2O), CO et O3.
L'O3 dans la troposphère est mauvais pour les plantes et les animaux (y compris les humains). O3 a une variété d'effets sur les plantes. Les cellules appelées stomates, qui se trouvent principalement sur la face inférieure des feuilles des plantes, permettent au CO2 et à l'eau de pénétrer dans les tissus.
Les plantes exposées à des niveaux élevés d'O3 ferment leurs stomates, ce qui ralentit la photosynthèse et limite le développement des plantes. Un fort stress oxydatif peut également être induit par l'O3, endommageant les cellules végétales.
7. Gaz fluoré
Des gaz à effet de serre synthétiques puissants comme les hydrofluorocarbures, les perfluorocarbures, l'hexafluorure de soufre et le trifluorure d'azote sont libérés par diverses applications et opérations domestiques, commerciales et industrielles.
Parfois, des gaz fluorés, en particulier des hydrofluorocarbures, sont utilisés à la place de composés stratosphériques appauvrissant la couche d'ozone (par exemple, des chlorofluorocarbures, des hydrochlorofluorocarbures et des halons).
Par rapport aux autres gaz à effet de serre, les gaz fluorés sont normalement émis en plus petites quantités, mais ce sont pourtant de puissants gaz à effet de serre.
Ils sont parfois appelés gaz à fort GWP car, pour une quantité de masse donnée, ils emprisonnent beaucoup plus de chaleur que les gaz à plus faible potentiels de réchauffement global (PRG) comme le CO2 qui varie généralement de milliers à des dizaines de milliers.
Conclusion
Étant donné que chaque gaz à effet de serre absorbe l'énergie différemment et a une « durée de vie » distincte ou un temps passé dans l'atmosphère, chacun a une capacité différente à absorber la chaleur de l'atmosphère.
Selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, par exemple, des centaines de molécules de dioxyde de carbone seraient nécessaires pour égaler l'effet de réchauffement d'une seule molécule d'hexafluorure de soufre, le gaz à effet de serre le plus puissant, en termes d'absorption de chaleur (GIEC).
Effets des gaz à effet de serre sur l'environnement - FAQ
Quel est l'impact des gaz à effet de serre sur le réchauffement climatique ?
Parce qu'ils retiennent la chaleur qui autrement s'échapperait de l'atmosphère, les gaz à effet de serre sont responsables du réchauffement climatique. Ces gaz, contrairement à l'oxygène et à l'azote, peuvent absorber le rayonnement et retenir la chaleur. La Terre est maintenue à une température où la vie peut exister à cause des gaz à effet de serre.
Recommandations
- 6 Effets des OGM sur l'environnement
. - 10 effets des pluies acides sur l'environnement
. - 3 Effets du monoxyde de carbone sur l'environnement
. - 8 Effets de l'élévation du niveau de la mer sur l'environnement
. - 9 Effets du recyclage sur l'environnement
. - Comment résoudre les problèmes d'eau dans les villages - 10 idées
Un écologiste passionné dans l'âme. Rédacteur principal de contenu chez EnvironmentGo.
Je m'efforce d'éduquer le public sur l'environnement et ses problèmes.
Il a toujours été question de nature, nous devons protéger et non détruire.