La machine thermique
La Terre avec son atmosphère reçoit l'énergie du Soleil et en perd par rayonnement vers l'espace. Depuis son apparition il y a 4,6 milliards d'années, la Terre a subi de nombreuses variations entre l'énergie solaire reçue et celle rejetée dans l'espace. Cet équilibre entre les apports et les pertes a évolué autant globalement que localement et ce, partout sur la planète. L'histoire du climat terrestre foisonne de ces modifications. Même de nos jours, l'étude de ces variations est loin d'être facile.

C'est le Soleil qui, dans notre machine thermique formée de la Terre et de son atmosphère, agit comme source de chaleur. Une fois cette chaleur reçue, notre machine va l'emmagasiner et la transformer en mouvements atmosphériques et océaniques. Finalement, cette chaleur retournera dans l'espace interplanétaire par rayonnement infrarouge (rayonnement moins énergétique que le rayonnement solaire).

La serre terrestre
Le rayonnement solaire qui parvient jusqu'à la surface de la Terre fournit l'énergie nécessaire à la vie. Approximativement 30 % du rayonnement solaire qui parvient à la Terre est réfléchi vers l'espace par les nuages, la poussière et les surfaces réfléchissantes telles que la neige. Les 70 % restants sont absorbés par la surface de la Terre et sont réémis sous forme de rayonnement infrarouge. Une partie de ce rayonnement infrarouge est absorbée par l'atmosphère. En absorbant le rayonnement infrarouge, l'atmosphère se réchauffe. La vapeur d'eau et les gaz de l'atmosphère, comme le gaz carbonique (dioxyde de carbone), le méthane et l'oxyde nitreux (souvent appelés gaz à effet de serre), laissent passer le rayonnement solaire de courtes longueurs d'onde jusqu'au sol. Cependant, ils absorbent une partie du rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre et il en résulte un réchauffement de l'atmosphère. Tout se passe comme si l'atmosphère se comportait comme une serre pour les plantes. Dans une serre, le verre laisse passer le rayonnement solaire visible. Le rayonnement solaire visible qui pénètre dans la serre est absorbé par les plantes et le sol. Le sol et les plantes se réchauffent alors et émettent du rayonnement infrarouge. Comme le verre ne se laisse pas traverser par ce rayonnement, il l'absorbe, se réchauffe et émet à son tour de l'énergie (rayonnement infrarouge) vers l'intérieur et l'extérieur de la serre. L'énergie du rayonnement infrarouge du verre s'ajoute au rayonnement solaire visible. C'est pour cette raison que la température est si élevée dans une serre. Ce phénomène naturel d'effet de serre autour de la planète augmente la température moyenne de l'atmosphère à environ 15 ^oC et permet des conditions climatiques assez stables pour que la vie puisse s'y maintenir. Si la Terre n'avait pas d'atmosphère, elle laisserait tout le rayonnement infrarouge émis par la Terre s'échapper dans l'espace et la température moyenne sur Terre serait de -18 ^oC. Un peu froid, non?

L'impact de l'Homme sur l'effet de serre
Depuis 200 ans, les activités humaines ont provoqué une augmentation de la concentration des gaz à effet de serre. Cela a pour conséquence de détruire l'équilibre radiatif du système Terre-atmosphère de sorte qu'il y a plus de rayonnement infrarouge qui est absorbé par l'atmosphère. L'atmosphère, à son tour, émet du rayonnement infrarouge vers la surface de la Terre. Le danger pour la planète ne vient pas de l'effet de serre lui-même mais de son renforcement. Ce renforcement de l'effet de serre pourrait produire une augmentation de la température de la Terre et causer des changements dans les précipitations, l'humidité des sols et le niveau de la mer. Certaines évidences indiquent que l'effet sur le climat est déjà décelable et que des changements significatifs du climat vont devenir de plus en plus visibles dans les prochaines décennies. N'importe quel changement des conditions climatiques a des conséquences potentielles sérieuses sur l'écosystème et la santé humaine. Les conséquences pourraient être bénéfiques à certaines régions et néfastes pour d'autres, selon l'ampleur des changements et la sensibilité de la région.

Le réchauffement
Les différentes techniques utilisées pour étudier l'histoire récente du climat (mesures, récits, carottes glaciaires) semblent montrer un réchauffement de l'atmosphère. On parle d'une variation de 0,5 à 0,7 degré en un peu plus de 100 ans. Ces chiffres ne sont qu'un indicateur et ne sont pas considérés comme une preuve scientifique absolue d'un réchauffement planétaire.

En analysant les statistiques relatives aux températures, on constate que la Terre s'est réchauffée d'environ 0,5 ^oC au cours des cent dernières années. Le réchauffement est bien réel et assez important, bien que son intensité ait varié d’une décennie à l'autre, d'une région à l'autre et d'une saison à l'autre.

Le risque serait grand d'ignorer ces chiffres, car l'humanité passerait peut-être à côté d'indices qui annoncent un changement climatique important.