Gaz a effet de serre !!!

La concentration de gaz à effet de serre est la plus élevée depuis 800.000 ans




La
concentration actuelle de gaz à effet de serre dans l'atmosphère
dépasse de près de 30% les valeurs les plus élevées enregistrées au
cours des 800.000 dernières années, selon une étude publiée par la
revue scientifique "Nature", à laquelle ont participé des équipes des
universités de Berne et de Grenoble.Si, pour le dioxyde de
carbone (CO2) les valeurs actuelles dépassent de plus de 28% les
concentrations les plus élevées, l'augmentation de la concentration de
méthane (CH4) a plus que doublé et atteint près de 125%, fait
apparaître l'étude.C'est à la station "Dome Concordia", en
Antarctique, qu'ont été extraites des carottes de glace vieilles de
près de 800.000 ans, à une profondeur de 3.270 mètres. Cette glace est
la plus vieille examinée jusqu'ici. Les carottages, selon l'étude,
présentent les traces de plus de huit cycles complets de glaciation.

L'air contenu dans les bulles de la glace a permis des mesures de concentration s'étendant sur près de 800.000 ans.Les
travaux ont été menés par le Centre Oeschger de climatologie de
l'Université de Berne (Suisse) et le Laboratoire de glaciologie et de
géophysique de l'environnement de l'université de Grenoble (France).
Répartition
approximative des émissions humaines de gaz à effet
de serre par gaz, en pourcentage, hors ozone, pour l'année
2000.
L'étude
confirme la relation étroite entre la concentration en CO2 et
l'évolution de la température. La plus faible concentration en CO2 a
été mesurée à une période qui s'est déroulée pendant quelques siècles
il y a quelque 667.000 ans. Dans des glaces vieilles de 770.000 ans,
les chercheurs suisses ont découvert des variations de concentrations
de CO2 et de CH4 semblables à ce qui s'est produit au cours de la
dernière glaciation, il y a quelque 40.000 ans.D'après l'étude,
une même dynamique climatique s'est développée il y a quelques dizaines
de milliers d'années et quelques centaines de milliers d'années. Il est
dès lors très vraisemblable, selon les chercheurs, que des variations
rapides -les événements dits de Dansgaard-Oeschger- se soient produits
déjà voilà 770.000 ans.

Le second volet de l'étude examine les
concentrations de méthane tout au long des 800.000 ans fournis par les
carottes de glace. Grâce à une résolution temporelle de 380 ans, il a
été possible de suivre les oscillations naturelles durant de quelques
siècles à près de 100.000 ans. Les oscillations produites par les
variations de l'angle et de la direction de l'axe de la Terre sont
nettement visibles au cours des dernières 400.000 années. Selon les
climatologues, les moussons seraient devenues plus fortes sous les
Tropiques.Les gaz à effet de serre comme la vapeur d'eau, le
dioxyde de carbone et le méthane déterminent la température du globe en
constituant une sorte de "vitrage". Les émissions de CO2 et de CH4
provenant d'activités humaines ont poussé les concentrations vers le
haut, comme l'ont montré des mesures directes faites depuis un
demi-siècle.

Effet de serre


Un des principaux moyens de réchauffer l'atmosphère
martienne est l'utilisation des gaz à effet de serre. Ces gaz à "effet de
serre" empêchent la chaleur du soleil de s'échapper, en fait ils absorbent
les radiations infrarouges (I.R.) réfléchis par la planète, si bien que la
quantité d'énergie reçue est plus importante que la quantité d'énergie renvoyée.
Les gaz peuvent être plus ou moins absorbeurs D'I.R. S'il n'y avait aucun
gaz a effet de serre dans son atmosphère, la température moyenne sur Terre
baisserait de 33 degrés à -18 degrés, une température trop basse pour permettre
la survie de la biosphère actuelle. Mais ces gaz semblent aussi à
l'origine du réchauffement climatique détecté aujourd'hui
sur Terre. Le mécanisme de l'effet de Serre est schématisé
ci-dessous :


principaux gaz à effet de serre sur Terre
La plupart des gaz à effet de serre sont produits naturellement, mais l’utilisation
de combustibles fossiles (charbon, pétrole) et les activités industrielles
en ont créé de nouveaux. Les principaux sont :
Vapeur d’eau (H2O): La vapeur d’eau est produite naturellement par
la respiration, la transpiration et l’évaporation. La quantité de vapeur d’eau
dans l’atmosphère augmente au même rythme que la température à la surface
de la Terre.
Dioxyde de carbone (CO2): Le dioxyde de carbone est produit par la
décomposition de certaines matières, la respiration des plantes, des hommes
et des animaux, ainsi que la combustion de composés à base de carbone (bois,
charbon, hydrocarbures). Le CO2 disparaît dans l’atmosphère par photosynthèse
ou est absorbé par les océans. Il est le deuxième gaz à effet de serre en
importance dans l’atmosphère, après la vapeur d’eau.
Méthane (CH4): Le méthane est produit par la décomposition de certaines
matières en l’absence d’oxygène. Les sources principales de méthane sont
les marécages, les rizières, les processus de digestion des animaux, l’extraction
des combustibles fossiles (charbon, pétrole) et la décomposition des ordures
et des matières végétales. Il retient plus efficacement la chaleur que le
dioxyde de carbone, même s’il est moins présent dans l’atmosphère en quantité.

Oxyde nitreux (N2O): Les sols et les océans sont les principales
sources naturelles d’oxyde nitreux. Les humains contribuent aux émissions
d’oxyde nitreux par l’utilisation de plus en plus intensive d’engrais agricoles
et azotés, la production de nylon, la combustion de matières organiques et
de combustibles fossiles.
Ozone (O3): L’ozone est naturellement présent, en quantités limitées,
dans la basse atmosphère. Il peut également y être produit par une réaction
entre des polluants provenant de l’activité humaine (ex. : NOx et COV) et
la lumière solaire.
Halocarbures: Les halocarbures sont des composés chimiques qui contiennent
du carbone et des éléments appartenant à la famille des halogènes, comme le
brome, le chlore et le fluor. Leur capacité de rétention de la chaleur est
parmi les plus élevées. Les halocarbures sont le produit d’activités industrielles
et domestiques. Les chlorofluorocarbures (CFC) sont les plus connus.
Parmi ces gaz, ce sont le dioxyde de carbone, la vapeur d'eau, les CFC et
le méthane qui sont les plus intéressants pour la terraformation
de Mars.

Par le CO2 (voir aussi ici)
Le CO2 apparaît comme le gaz le plus propice à la mise en place
d'un effet de serre suffisant pour amorcer le processus de réchauffement
de la planète : il constitue déjà 95 % de la mince
atmosphère martienne, il est incorporé en grande quantité
dans les carbonates du régolite. De plus, Mars possède une inclinaison
est de 25° 12' qui est assez proche de celle de la Terre (23° 27'), ce qui
donne ainsi à Mars un cycle semblable à des saisons. Celle-ci se remarque
spécialement par la formation de calottes de CO2 lors des périodes froides
(il faut que la température soit de -123°C pour que le CO2 puisse se condenser)
et de la sublimation de celles-ci en été. Le cycle des saisons est représenté
par le schéma suivant :


C'est de plus un gaz à effet de serre assez efficace. En amorçant
la fusion
de la calotte polaire sud on en libère le CO2. L'effet de serre
ainsi produit est à l'origine d'un réchauffement plus global
qui permet la libération de plus de CO2. Si l'homme parvient à
initier le processus le système fonctionnera ensuite de lui-même.
Il suffirait d'une élévation de 4°C pour lancer le processus.
Par de la vapeur d'eau
Pour injecter de la vapeur d'eau dans l'atmosphère martienne, il faudrait
d'une part, sublimer la glace d'eau présente dans les calottes
polaires, et d'autre part, réactiver l'hydrosphère
(le cycle de l'eau) afin que la vapeur d'eau soit créée de manière
naturelle. Là encore cela permettra de lancer naturellement le processus
afin de créer un cycle vertueux de réchauffement de l'atmosphère.
Par des usines de CFC
A l'instar des CFC libérés par les usines terrestres, des CFC introduits
sur Mars pourraient réchauffer la planète, en effet ils induisent un effet
de serre, à nombre de molécules égaux, dix mille fois plus important que le
CO2. D'où l'idée d'introduire de manière artificielle des CFC dans l'atmosphère
martienne grâce à l'installation de vastes complexes industriels. Seulement
l'absence de couche d'ozone sur Mars laisse la voie ouverte aux rayonnements
ultraviolets. Or les molécules des CFC sont détruites par ce rayonnement énergétique,
qui brise la liaison entre les molécules de chlore et de carbone. Ainsi la
durée de vie de ces molécules sera très courte et elles devront être renouvelées
en permanence. Une parade possible est donc d'injecter des molécules insensibles
aux U.V., comme le perfluorométhane(CF4) qui possède une durée de vie particulièrement
importante ( de 100 à 10 000 ans) mais dont le pouvoir réflecteur n'est
pas encore connu.
Par le méthane
Le méthane est un gaz qui possède un plus grand pouvoir réflecteur
que le CO2 mais moindre par rapport aux CFC. Ce qui justifie son utilisation
par rapport aux CFC, c'est qu'il est relativement plus simple d'en injecter
dans l'atmosphère martienne, étant donné que l'on peut
en fournir de manière biologique via des micro-organismes
implantés à la surface de Mars, ce qui, à court terme,
semble plus envisageable que l'installation d'usines de CFC. Enfin, du méthane
peut être apporté sur Mars par un bombardement
de météorites. En effet, certaines météorites
contiennent des quantités importantes de méthane qu'elles pourraient
dégager en percutant à la surface de Mars. Néanmoins
ce moyen parait un peu moins efficace que l'implantation de micro-organismes
étant donné son aspect ponctuel et au nombres de météorites
de ce genre à "capturer" pour obtenir un apport quantitatif
satisfaisant.
Une autre caractéristique qui fait du méthane un candidat intéressant
est que, dans un milieu oxydé, il se transforme facilement en CO2.
Cela ne pourra pas l'affecter dans les première phases de la terraformation
puisque l'atmosphère de Mars ne contient pratiquement pas d'O2. Cependant,
cette propriété pourra s'avérer utile lorsque l'on voudra
passer d'une atmosphère extrêmement épaisse composée
exclusivement de gaz à effet de serre à une atmosphère
analogue à celle de la Terre. Le méthane sera plus facile à
supprimer puisqu'il se transformera en CO2 alors que les CFC, qui ont parfois
une longévité non négligeable, devraient être traités
industriellement.
Conclusion
La quantité de gaz à effet de serre étant proportionnelle au carré de la
température désirée, un réchauffement de 10°C ne nécessite que 4% des efforts
requis pour obtenir un réchauffement de 50°C. Mais étant donné
que l'effet de serre s'autoalimente, Les scientifiques estiment qu'un simple
coup de pouce de 4°C initierait un cercle vertueux. Il ne resterait plus
aux terraformateurs qu'à attendre que la température
augmente progressivement avec la pression
atmosphérique.