Une nouvelle étude menée par une équipe de scientifiques de la Rosenstiel School of Marine, Atmospheric and Earth Science de l’Université de Miami a révélé que le CO2 absorbe davantage de rayonnement infrarouge à mesure que la température augmente, créant ainsi une boucle de rétroaction positive qui accélère le réchauffement climatique.
CO2 : un absorbeur sélectif d’énergie infrarouge
Lorsque la lumière du soleil atteint la Terre, une partie est réfléchie dans l’espace et une autre partie est absorbée par la surface et l’atmosphère.
L’énergie absorbée est ensuite réémise sous forme d’ondes infrarouges, que nous ressentons sous forme de chaleur. Cependant, toutes les ondes infrarouges ne peuvent pas s’échapper vers l’espace, car certaines d’entre elles sont interceptées par des gaz à effet de serre, comme le CO2, qui agissent comme une couverture sur la Terre.
Les gaz à effet de serre absorbent sélectivement l’énergie infrarouge, ce qui signifie qu’ils n’interagissent qu’avec certaines longueurs d’onde du rayonnement.
Par exemple, le CO2 absorbe de l’énergie à diverses longueurs d’onde comprises entre 2 000 et 15 000 nanomètres, ce qui chevauche la gamme d’énergie infrarouge émise par la Terre.
Lorsque le CO2 absorbe cette énergie infrarouge, il vibre et réémet l’énergie dans toutes les directions. Une partie de l’énergie est envoyée dans l’espace et une autre partie retourne sur Terre sous forme de chaleur, contribuant ainsi à l’effet de serre.
CO2 : un gaz à effet de serre variable
L’effet de serre du CO2 n’est pas constant mais dépend de plusieurs facteurs, comme la concentration de CO2 dans l’atmosphère, la température de la Terre et la quantité de vapeur d’eau dans l’air.
La nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Communications le 29 novembre, s’est concentrée sur l’effet de la température sur le forçage radiatif du CO2, qui mesure la quantité de CO2 qui modifie le bilan énergétique de la Terre.
À l’aide de données satellitaires et de modèles informatiques, les chercheurs ont découvert que le CO2 devient un gaz à effet de serre plus efficace à mesure que la température augmente.
En effet, des températures plus élevées amènent la Terre à émettre davantage d’énergie infrarouge, en particulier aux longueurs d’onde que le CO2 peut absorber.
En conséquence, le CO2 capte davantage de chaleur et contribue au réchauffement de la planète.
L’étude estime que pour chaque augmentation de 1 °C de la température moyenne de la surface mondiale, le forçage radiatif du CO2 augmente d’environ 0,2 watt par mètre carré.
Cela signifie qu’à mesure que le climat réagit à l’augmentation du CO2, le CO2 lui-même devient un moteur plus puissant du changement climatique, créant une boucle de rétroaction positive qui amplifie le réchauffement.
CO2 : un enjeu majeur pour l’action climatique
Les résultats de l’étude ont des implications importantes pour l’action climatique, car ils suggèrent que les projections actuelles du réchauffement futur pourraient être sous-estimées.
L’étude a également montré que la dépendance à la température du forçage radiatif du CO2 varie selon les différentes régions du monde, les effets les plus importants se produisant dans les régions tropicales et polaires.
Cela signifie que certaines régions pourraient connaître un réchauffement plus important que d’autres en raison de l’effet de serre accru du CO2.
L’auteur principal de l’étude, le Dr Zaichun Zhu de l’Université de Pékin, a déclaré que les résultats soulignent l’urgence de réduire les émissions de CO2 pour limiter les risques du changement climatique.
Il a expliqué qu’à mesure que le climat change en raison de l’augmentation du CO2, le CO2 lui-même devient un gaz à effet de serre plus puissant, ce qui pourrait rendre plus difficile la réalisation des objectifs de l’Accord de Paris.
L’Accord de Paris est un traité mondial qui vise à limiter l’augmentation de la température moyenne mondiale bien en dessous de 2°C par rapport aux niveaux préindustriels et à poursuivre les efforts pour la limiter à 1,5°C.
Pour y parvenir, le monde doit atteindre zéro émission nette de CO2 d’ici la seconde moitié de ce siècle, ce qui signifie que tout CO2 émis doit être compensé par une quantité équivalente de CO2 retiré de l’atmosphère.
Cependant, selon le dernier rapport de l’Organisation météorologique mondiale, les concentrations de CO2 et d’autres gaz à effet de serre dans l’atmosphère ont atteint de nouveaux records en 2022, malgré la réduction temporaire des émissions provoquée par la pandémie de COVID-19.
Le rapport avertit que l’augmentation continue des gaz à effet de serre alimentera davantage de phénomènes météorologiques extrêmes, tels que des vagues de chaleur, des sécheresses, des inondations et des tempêtes, et menacera la vie et les moyens de subsistance de millions de personnes.
Le secrétaire général du rapport, le professeur Petteri Taalas, a déclaré que le monde doit agir de toute urgence et de manière décisive pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et atteindre zéro émission nette d’ici 2050.
Il a déclaré que le temps était compté pour éviter un changement climatique catastrophique et que la fenêtre d’opportunité se réduisait rapidement.
Article associé: Les gaz à effet de serre, le dioxyde de carbone et le méthane, augmentent considérablement de 0,6 % et 0,5 % en 2022 (étude)
