Quand les animatrices et animateurs météo se font éducatrices et éducateurs...

Rappel de quelques faits

1 Le CO₂ est indispensable aux végétaux

Le CO₂ n’est pas un poison, mais un aliment indispensable à la croissance des végétaux. Les horticulteurs le savent et certains accélèrent la croissance de leurs légumes en injectant du CO₂ dans leurs serres.

2 La planète a connu des taux de CO₂ atmosphériques bien plus élevés qu’aujourd’hui

Au début du Carbonifère, juste après le Dévonien, la température était tiède malgré un taux de CO₂ estimé à 0,9 % (soit trente fois celui du XIXe siècle). La végétation était luxuriante et c’est cette végétation qui a produit les dépôts de charbon que nous exploitons aujourd’hui.

3 Où est passé l’abondant CO₂ présent au Carbonifère ?

Une partie du carbone apporté aux plantes par le CO₂ atmosphérique a été piégé dans les dépôts de charbon.

Une partie du CO₂ atmosphérique, une fois dissout dans l’eau de mer, s’est combiné au calcium pour former le carbonate de carbone des carapaces des crustacés. Ce carbone est actuellement piégé dans les couches de calcaire.

4 Le CO₂ est soluble dans l’eau

L’eau de mer peut dissoudre plus de CO₂ à basses températures qu’à températures élevées. Par conséquent, une élévation de la température moyenne des océans produit un dégagement de CO₂ dans l’atmosphère et un refroidissement produit le stockage du CO₂ dans les océans. Une élévation de la température des océans sera donc toujours corrélée à une élévation du taux de CO₂ atmosphérique mais il ne faut pas prendre la cause pour l’effet.

Du fait qu’une partie du CO₂ atmosphérique a été piégé dans le charbon et le carbonate de calcium, il y a actuellement un déficit de CO₂ par rapport au Carbonifère et qui s’est progressivement accentué. Si la terre devait passer par une nouvelle époque glaciaire, les océans dissolvant une plus grande quantité de CO₂, il n’est pas sûr qu’il y en ait assez pour assurer la croissance des végétaux dans les zones non couvertes de glaciers.

5 Le rayonnement des corps chauffés

Tous les corps émettent de la lumière dans tout le spectre de fréquences, mais cette émission est regroupée en un pic dont la position dépend de la température du corps : plus le corps est chaud, plus la fréquence centrale du pic est élevée. À températures normales, le pic se trouve dans l’infrarouge et l’émission n’est pas visible à l’œil. La température de la surface du soleil étant voisine de 5000 °C, le pic se trouve dans la lumière visible.

6 L’effet de serre selon Fourier

Le verre de la serre laisse entrer la lumière visible dans la serre. Comme le pic du rayonnement solaire se trouve justement dans le visible, le gros de l’énergie du rayonnement pénètre donc dans la serre. Ce rayonnement réchauffe les objets se trouvant dans la serre et ces objets émettent donc à leur tour. Mais comme la température reste basse, de loin inférieure à celle de la surface du soleil, le gros de cette émission se trouve dans l’infrarouge. Or le verre ne laisse pas passer l’infrarouge. L’énergie de la lumière solaire est donc emprisonnée à l’intérieur de la serre qui par conséquent s’échauffe.

7 L’effet de serre selon les horticulteurs

La lumière du soleil après avoir pénétré dans la serre réchauffe les objets qui à leur tour réchauffent l’air par contact. L’air réchauffé monte mais se trouve bloqué par le toit de la serre. La preuve que c’est bien ça qui produit le réchauffement à l’intérieur de la serre, c’est qu’on peut limiter ce réchauffement en laissant s’échapper une partie de l’air chaud par des ouvertures pratiquée dans le toit de la serre.

8 Qui a raison, Fourier ou les horticulteurs ?

Si la serre était vide d’air, c’est Fourier qui aurait raison 100%. Mais il y a de l’air et des mouvements de convection, donc les horticulteurs ont certainement raison en partie. Dans quelles proportions ? Je n’en sais rien. J’ai eu connaissances d’expériences qui tendaient à démontrer que l’explication des horticulteurs était la meilleure.

Mais en fait, cela n’a pas d’importance, car je vais démontrer plus bas que le CO₂ atmosphérique ne peut produire un effet de serre.

9 L’effet de serre des nuages

L’effet principal des nuages pendant la journées, c’est de re-diffuser une partie de la lumière solaire incidente dans l’espace. Il ont donc un effet réfrigérant pendant la journée.

La nuit, c’est différent. Tout le monde sait que quand la température de l’air est tout juste au-dessus de 0°C, on observe plus facilement des gelées au sol par temps clair que sous un ciel nuageux.

Il s’agit d’un effet de serre au sens de Fourier : le sol froid émet le gros de son rayonnement thermique dans les infrarouges qui sont renvoyés en partie vers le sol par les nuages. L’énergie qui serait perdue dans l’espace sans la présence des nuages revient donc au sol qui se refroidit moins vite. C’est pour cela qu’il y a moins de gelées au sol par temps nuageux.

Voilà, il s’agit là du seul effet de serre observable dans l’atmosphère terrestre et cela n’a rien à voir avec le CO₂ !

10 L’effet de serre du CO₂ selon les menteurs du GIEC

La molécule de CO₂ peut être mise en vibration par la lumière. Il suffit que la fréquence de la lumière coïncide avec celle du mode de vibration moléculaire. Un peu comme quand vous fredonnez dans votre salle de bain : il y a des fréquences qui produisent de fortes résonances.

Lorsqu’un mode de vibration est excité par la lumière, un photon est absorbé. En principe, après un certain temps, la molécule revient à son état normal en réémettant un photon.

Que disent les menteurs du GIEC ? Le photons réémis par les molécules de CO₂ le sont dans tous les sens, donc, la moitié revient au sol et cela produit leur fameux effet de serre.

Cela semble facile à gober. Et pourtant, il y a une faille dans ce raisonnement. Une molécule mise en vibration par la lumière peut effectivement se désexciter en réémettant un photon. Mais ce n’est pas la seule façon : lors d’une collision entre deux molécules, l’excédent d’énergie stockée dans la vibration peut se libérer sous forme d’énergie cinétique partagée par les deux molécules. Tout dépend de la densité de CO₂. À faible densité, il y a peu de collisions et les molécules ne peuvent se désexciter qu’en réémettant un photon. À forte densité, il y a tellement de collisions par secondes que les molécules n’ont pas le temps de réémettre un photon : elle se libère de leur excédent d’énergie sous forme cinétique lors d’une collision.

On peut définir le temps de vie d’un mode de vibration comme le temps qu’il faudrait en moyenne pour qu’une molécule se désexcite en l’absence de collisions. Aux taux de concentration actuels de CO₂ atmosphérique, ce temps de vie est très grand par rapport au temps moyen entre deux collisions : la molécule subit des milliers de collisions pendant le temps de vie du mode de vibration.

Autrement dit, cet effet de serre n’existe pas, tout simplement parce que le CO₂ qui a absorbé de la lumière infrarouge ne la réémet pas. Personne n’a d’ailleurs réussi à détecter des infrarouges qui seraient réémis par le CO₂.

11 L’effet de saturation

L’énergie des infrarouges émis par la terre et absorbés par les molécules de CO₂ se retrouve donc dans l’atmosphère sous forme d’énergie cinétique des molécules constituant l’atmosphère. Cela se traduit par une augmentation de la température de l’atmosphère.

Vous allez dire eh bien voilà, l’atmosphère est plus chaude à cause du CO₂, et vous avez tout à fait raison.

Maintenant, il nous reste une dernière chose à examiner. Que se passe-t-il si on augmente le taux de CO₂ ?

Supposons qu’au taux actuel de CO₂, l’atmosphère n’absorbe qu’une toute petite partie du rayonnement thermique de la terre. Alors, oui, si on augmente la concentration, il y aura plus d’absorption et on aura un réchauffement.

Mais en fait, au taux actuel de concentration, il suffit d’une couche de 10 m d’atmosphère pour absorber la totalité du rayonnement thermique de la terre. Si on augmente la concentration, la totalité du rayonnement thermique sera tout simplement absorbé sur une épaisseur d’atmosphère plus mince, mais c’est toujours la même énergie qui sera absorbée et pas plus.

Augmenter le taux de CO₂ atmosphérique ne peut donc avoir aucune conséquence sur la température moyenne de la terre.