L'atmosphère terrestre est principalement composée d'azote (78 %) et d'oxygène (21 %). Le 1 % restant correspond principalement à l'argon. Ces gaz sont transparents et laissent passer la lumière du soleil, permettant ainsi le réchauffement de la surface de la Terre. Les terres et océans ainsi chauffés réchauffent à leur tour l'atmosphère basse. Une partie de cette chaleur est renvoyée dans l'espace. Si ce processus s'arrêtait là, la température moyenne de la Terre serait de -18°C au lieu des 15°C actuels. La raison de cette chaleur supplémentaire est que certains gaz présents dans l'atmosphère absorbent l'énergie juste avant qu'elle ne soit perdue dans l'espace avant de la relâcher à nouveau dans l'atmosphère. Ces gaz responsables de l'"effet de serre" sont appelés gaz à effet de serre.

Puisque 99,9 % de l'atmosphère est composé d'azote, d'oxygène et d'argon, il reste peu de place pour les autres gaz. Pourtant, des quantités infimes de gaz à effet de serre peuvent avoir un effet important sur le climat.

Il existe deux facteurs déterminant l'impact d'un gaz à effet de serre. On peut citer tout d'abord le facteur de réchauffement de la planète, soit sa capacité à absorber puis à dégager de la chaleur. On a arbitrairement convenu que le FRP du dioxyde de carbone correspondait à 1. Les valeurs pour les autres gaz indiquent leur puissance par rapport au CO2.

Le second facteur dépend de la quantité de chaque gaz dans l'atmosphère. Ce tableau présente les deux facteurs pour certains gaz à effet de serre. Même si le CO2 est un gaz à effet de serre moins puissant que les autres, il est présent en une quantité bien supérieure dans l'atmosphère, et c'est donc lui qui a le plus d'impact.

	Facteur de réchauffement de la planète Concentration en parties (ppb*) Dioxyde de carbone - CO2 1 379,000 Méthane - CH4 21 1,760 Oxyde nitreux - N2O 310 320 Chlorofluorocarbures - CFC De 5 000 à 14 000 inférieure à 1 * parties par milliard

Dioxyde de carbone

Lorsque nous respirons, nous prenons de l'oxygène dans l'air et nous dégageons du CO2. Ceci fait partie du processus de respiration, qui permet aux plantes et aux animaux de produire de l'énergie. Les incendies de forêt et le volcans libèrent également du CO2. La combustion de bois, de charbon et de pétrole par les hommes contribue également à la présence de CO2.

Méthane

Le méthane est produit naturellement par des bactéries appelées méthanogènes, qui se nourrissent des plantes et des animaux dans les environnements qui ne comportent pas d'oxygène. Les méthanogènes vivent dans les eaux stagnantes des marais, où elles produisent des bulles de méthane appelées "gaz des marais". Les méthanogènes vivent également dans le système digestif des animaux, où elles participent à la transformation en nutriments de l'herbe et autres matières organiques. Les termites produisent beaucoup de méthane. Chaque termite en produit uniquement environ 0,5 microgramme par jour, mais elles sont si nombreuses sur la planète qu'au total, elles en produisent environ 20 millions de tonnes par an.

Certaines activités agricoles produisent également du méthane. Le riz pousse généralement dans des champs irrigués. L'eau stagnante qui recouvre le sol encourage la méthanogénèse, comme dans un marais.

Le bétail produit davantage de méthane que les animaux sauvages. Les vaches produisent environ 50 litres de méthane par jour, et l'ensemble du bétail de la planète en produisent environ 100 millions de tonnes par an.

Oxyde nitreux

N2O est un gaz libéré par le nitrate d'ammonium, qui est couramment utilisé comme fertilisant pour augmenter les récoltes.

Chlorofluorocarbures

Les CFC sont des composés de chlore, de fluor, d'hydrogène et de carbone. Ils n'existent pas à l'état naturel. Les CFC ont été synthétisés pour la première fois en 1892, mais on ne savait pas encore les exploiter. Plus tard, ils ont servi de gaz de propulsion dans les aérosols, ou encore de réfrigérants. Mais on a alors identifié un problème. Lorsqu'ils sont libérés dans l'atmosphère, les CFC migrent vers la stratosphère où ils dissocient les molécules d'ozone qui constituent cette dernière. L'ozone se forme sur l'oxygène dans lequel les atomes d'oxygène se combinent en une molécule O3. Normalement, l'oxygène libre forme des molécules O2.

La couche d'ozone réduit la pénétration du rayonnement ultraviolet. Ce rayonnement est nocif pour les humains, et est responsable des cancers de la peau ou de la cataracte. Il est également responsable de conséquences néfastes sur la croissance et la reproduction d'autres organismes. Pour cette raison, l'utilisation de CFC a été interdite par un traité international de 1987. Même si les CFC sont des gaz à effet de serre extrêmement puissants, on ne les trouve qu'en des quantités très faibles dans l'atmosphère. Maintenant qu'ils sont interdits, leur présence sera encore plus réduite.

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