La construction écologique et l'effet de serre

Le sommaire des infos et concepts des maisons passives
Pourquoi construire écologique ?

Raison 2-1 - L’effet de serre

Responsabilité anthropique



L’effet de serre justifie, à lui seul, la nécessité des bâtiments écologiques, les constructions qui minimisent en permanence l’usage de l’énergie, parce que leur consommation globale représente environ 43 % de la consommation totale Française et que la production de CO2 qui en résulte atteint approximativement 23 % des émissions totales dues à la consommation d’énergie.

Le changement du climat est palpable. L’effet de serre réchauffe la planète entière parce que les frontières des pollueurs ne protègent pas ailleurs ceux qui n’y sont pour rien. Ces faits sont incontestables parce que, bien mieux que nos appréciations subjectives, ils résultent de constats avérés, mesurés, démontrés et des lois de la physique. Les climato-sceptiques ne les contestent pas. Ce qu’ils n’admettent pas, c’est le fait que c’est l’homme qui en est responsable. Les chiffres du climat sont pourtant là. La conclusion du dernier rapport complet du GIEC, en 2007, est sans appel :

L’activité humaine est responsable du réchauffement climatique
du fait de l’augmentation des GES anthropiques avec un taux de certitude de 90 %

Il est rappelé que, comme précisé dans l’article « La construction écologique et le sens de l’histoire », la mission du GIEC consiste uniquement à synthétiser méthodiquement et objectivement les études et publications qui permettent de mieux appréhender les changements climatiques anthropiques sans participer à leurs réalisations de manière à préserver son indépendance.

Il faut également rappeler que les GES sont indispensables à notre vie sur terre car sans eux la planète serait invivable. La terre est réchauffée, dans la journée, par le soleil. Elle se refroidit, la nuit, en perdant une grande partie de l’énergie solaire qu’elle à reçu le jour. L’effet de serre est un phénomène physique naturel qui réduit fortement ce refroidissement en bloquant le rayonnement infrarouge vers l’espace. La température moyenne qui en résulte est de 15°C alors qu’elle descendrait à -18°C et interdirait pratiquement tout développement de vie s’il n’existait pas. La modification très rapide de climat actuel résulte de l’amplification trop importante de ce phénomène du fait des activités humaines.

1 - Atmosphère - Composition de l’atmosphère sèche
Afin de tenter de savoir si la pollution anthropique par les gaz à effet de serre peut avoir une réelle incidence sur le changement climatique, il est essentiel de connaître la composition de l’atmosphère terrestre et de vérifier les proportions de tous les gaz présents parce qu’une action humaine, en volume déterminé, aura des répercussions beaucoup plus forte sur les gaz les plus rares.

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L’azote est le gaz le plus présent dans l’atmosphère puisqu’il représente plus des 3 quarts de l’air qui nous entoure. L’oxygène, sans lequel nous ne saurions vivre, représente un peu plus d’un cinquième. La totalité des autres gaz n’est que d’environ 1 % du volume total.

Un volume donné d’émission d’azote n’aura que peut d’importance sur la proportion de ce gaz alors qu’un volume identique d’un gaz rare aura une influence proportionnelle beaucoup plus importante sur ces derniers.

2 - L’atmosphère : Répartition des gaz rares
Tous les gaz rares n’ont pas nécessairement une incidence sur le climat. Il est donc tout aussi important de connaître leur composition et leur répartition.

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L’argon, le gaz qui améliore considérablement l’isolation des vitrages multiples, représente 90 % des gaz rares. L’hélium, le krypton, le néon, le radon et le xénon rentrent pour 6 % dans leur composition. Les gaz à effet de serre, les GES, ne constituent finalement qu’un peu moins de 4 % des 1 % de gaz rares soit 4 dix millièmes ou 381 millionièmes du volume global généralement précisé sous la forme de 381 parties par million.

3 - L’atmosphère : Répartition des principaux gaz à effet de serre
Tous les GES n’ont pas la même incidence sur les modifications climatiques. La connaissance de leur répartition est donc tout aussi importante que celle de leur proportion et leur incidence globale.

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Les gaz à effet de serre sont répartis comme suit :
• Le gaz carbonique représente plus de 99,5 % de l’ensemble
• Le méthane 0,46 %
• Le protoxyde d’azote et les gaz fluorés sont présents en proportion très faibles

Les gaz fluorés sont les suivants :
• CFC : Chlorofluorocarbures
• HCFC : Hydrochlorofluorocarbures
• HFC : hydrofluorocarbures
• PFC : Perfluorocarbures
• SF6 : Exafluorure de soufre

Le CFC et le HCFC sont interdits car ils détruisent la couche d’ozone mais sont encore présents dans l’atmosphère. Le HFC est en augmentation tandis que les PFC et le SF6 sont en réduction

4 - L’atmosphère : Durée de vie et pouvoir de réchauffement des GES
L’incidence de chaque GES sur le climat dépend de leur pouvoir de réchauffement, exprimé par rapport à celui du CO2, ainsi que leur durée de vie respective.

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Le CO2 est le GES dont la présence est la plus importante mais c’est heureusement celui qui à le pouvoir de réchauffement le plus faible. Les gaz fluorés sont par contre les moins présents mais ce sont aussi ceux qui ont le plus fort pouvoir de réchauffement avec une puissance 16 000 fois plus importante que celle du CO2. L’homme est le seul responsable de leur production parce qu’ils sont notamment utilisés dans les groupes de climatisation. Bien qu’en proportion beaucoup plus faibles, ils ont donc une influence relativement importante et il est donc capital d’en diminuer voire même d’arrêter leur production en leur trouvant des substituts non polluants.

5 - L’atmosphère : Incidence des principaux gaz à effet de serre
Les combinaisons des différences de quantité de chaque GES d’origine naturelle ou anthropique, de leur pouvoir de réchauffement et de leur durée de vie ont pour conséquence une répartition de leur incidence qui varie dans des proportions très différentes de leurs seules quantités.

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6 - L’atmosphère : Forçage radiatif du climat par les GES
Ces incidences cumulées sont exprimées par leur forçage radiatif qui est la variation de la puissance thermique qui provoque une modification des températures terrestres globales imposée par leur présence.

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Le forçage radiatif global actuel provoqué par les GES mais aussi par toutes les particules présentes dans l’air et par les variations du rayonnement solaire est d’environ 1,6 à 1,7W/m2 de surface terrestre. Il indique clairement que la température augmente. Il faudrait qu’il soit nul pour stabiliser la température actuelle et négatif pour qu’elle baisse. Un forçage radiatif positif indique, de plus, que les GES sont produits plus vite qu’ils ne sont détruits naturellement.

La question qui résulte de tous ces constats est de savoir si ce sont les actions des hommes, au niveau mondial, qui ont provoqué ce forçage apparemment faible mais suffisant pour augmenter la température moyenne du climat mondial.

7 - L’atmosphère : Corrélation entre température et CO2
Les raisons des changements du climat dans le passé peuvent éclairer son évolution actuelle et dans le futur. Les études du climat sont principalement réalisées à partir d’échantillons de carottes de glaces en provenance de l’Antarctique moins pollué que l’Arctique. La mesure du CO2 résulte de l’analyse des bulles d’air prisonnières de la glace. La connaissance des températures provient d’une analyse isotopique de la glace. Ces deux données sont mesurées sur toute la longueur des carottes glaciaires afin de remonter le temps et constituer un graphique d’évolution compréhensible par tous.

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Le tracé des courbes d’évolution des deux variables issues du rapport du GIEC est édifiant.

Le taux de concentration en CO2 et la température sont en étroite corrélation

8 - L’atmosphère : Évolution des concentrations de principaux GES
Ce qui est valable pour le passé lointain l’est pour le passé plus proche. Dans les cas les plus récents, de nombreuses données sont connues parce qu’elles ont été mesurées en temps réel. Sur une période limitée aux 2 000 dernières années, les courbes d’évolution des principaux GES, le dioxyde de carbone, le méthane et l’oxyde d’azote, sont parfaitement similaires en forme d’exponentielle.

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La similitude des trois courbes démontre une corrélation évidente avec des points de départ de l’augmentation fulgurante actuelle qui se situent tous au début de l’aire industrielle des pays développés.

Il est à noter que la courbe du CO2 exprimée en ppm, Parties Par Million, représente des volumes 1 000 fois plus importants que ceux du méthane et de l’oxyde d’azote qui sont exprimés en Parties Par Billion (Milliard).

9 - Effets anthropiques : Évolution de la population mondiale
Une autre donnée qui à fortement changée au cours du temps est celle de la population telle que définie par la courbe suivante.

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La croissance de la population montre une courbe évoluant en exponentielle d’exponentielle, c’est-à-dire en finissant par une droite dont la pente est pratiquement verticale. C’est notre situation actuelle.
L’augmentation des GES et la croissance de la population sont en étroite corrélation.
La seule comparaison visuelle des courbes d’évolution des productions de GES et de celles de la population montre, à l’évidence, une forme globale très proche et une temporalité similaire. Même en admettant que l’homme n’est pas l’unique responsable de l’évolution des GES, nul ne peut contester que la production des principaux GES est en étroite corrélation avec celle de l’évolution de la population. Cette similitude remarquable implique que la production des GES à bien, au moins en grande partie, une origine anthropique. C’est la conclusion du GIEC.

10 - Effets anthropiques : Incidence sur la température
La quantité des GES d’origine anthropique augmente sans cesse et se cumule avec celle déjà présente dans l’atmosphère alors que la nature n’en détruit simultanément qu’une petite partie. L’effet de serre s’accroît. La vitesse d’augmentation de la température s’amplifie. Les augmentations de température s’additionnent avec celles passé. La courbe d’évolution de la température évolue suivant une courbe qui prend mathématiquement la forme d’une exponentielle comme celles de l’évolution des GES et de la population.

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La température moyenne a augmenté d’environ 1°C depuis le début du XXe siècle. Le climat se réchauffe et se réchauffera de plus en plus vite si rien n’est fait. Une simulation vidéo, réalisée par la NASA, donne une image pour le moins parlante de cette évolution.




En résumé :

  • L’effet de serre est indispensable à la vie sur terre
  • L’augmentation anthropique de l’effet de serre provoque une augmentation importante de la température moyenne sur terre
  • L’augmentation moyenne de la température modifie le climat

À suivre : Raison 2-2 - L’effet de serre - L’efficacité énergétique en ligne de mire

Le sommaire :
Pourquoi construire écologique en 10 raisons ?
           • 1 - Le sens de l’histoire
           •
2-1 - L’effet de serre - Responsabilité anthropique
           • 2-2
- L’effet de serre - L’efficacité énergétique en ligne de mire
           • 3
- La loi - La charte de l’environnement
           • 4
- Le bon sens - Le principe de précaution
           • 5-1
- L’indépendance énergétique individuelle ou le droit à la liberté
           • 5-2
- L’indépendance énergétique collective
           • 6
- La réglementation
           • 7
- Les intérêts économiques et commerciaux
           • 8
- La nécessité d’agir dans tous les domaines
           • 9
- Les limites de la nature
           • 10
- Les maths ont toujours raison