276.8 ppm, la concentration de CO2 en 1744

Les émissions de CO₂ dues aux énergies fossiles (9,1 Gt de carbone, ou 33,4 Gt de CO₂) et aux changements d'usage des terres (principalement la déforestation: 0,9 Gt de carbone, soit 3,3 Gt de CO₂) en 2010, excèdent largement la capacité d'absorption des écosystèmes. On estime que les océans ont été en mesure d'en absorber 24%, la végétation environ 26%, de sorte que 50% des émissions sont venus gonfler la concentration de CO₂ dans l'atmosphère, à plus de 389,6 ppm, accentuant ainsi l'effet de serre. Source: Global Carbon Project (disponible ici...)

L'augmentation de la concentration des gaz à effet de serre (GES) depuis le début de l'ère industrielle explique de façon prépondérante la hausse de température observée et prévue. Jamais au cours des derniers 650 000 ans, comme l'indique la courbe en rouge du graphique ci-dessus, la concentration de CO₂ n'a été aussi élevée qu'aujourd'hui, confirmait le GIEC.  Il en est de même pour les autres GES comme le méthane (CH₄ , courbe bleue) ou l'oxyde nitreux (N₂O , courbe verte ci-dessus).

Cette concentration de CO₂ atteignait 390 ppm en novembre 2011, un niveau record. Elle était à moins de 280 ppm au début de l'ère industrielle. Elle est mesurée à plusieurs endroits dans le monde depuis le début des années 1960, dont au Laboratoire du National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) à Mauna Loa, Hawaï. Les données historiques plus lointaines sont tirées, pour leurs parts, de l'analyse des carottes de glace (voir à ce sujet: La Terre se réchauffe-t-elle vraiment? Comment savoir?)

En fait, c'est à l'astronome britannique William Herschel (1738-1822), en 1800, que l'on doit la découverte des rayons infrarouges, ces rayons électromagnétiques d'une longueur d'onde supérieure à la lumière visible, mais un peu plus courte que celle des micro-ondes (utilisés dans votre four à micro-ondes). Les rayons infrarouges sont également souvent associés à la chaleur; (c'est d'ailleurs selon ce principe que fonctionnent la plupart des détecteurs de mouvement dans les systèmes d'alarmes ou dans les lumières de sécurité).

La vapeur d'eau et le dioxyde de carbone, le fameux CO₂, ont quant à eux été identifiés comme les principaux responsables de l'effet de serre par John Tyndall (1820-1893), en 1861, car ils avaient la capacité de bloquer les rayons infrarouges au niveau de l'atmosphère, ce qui a pour effet d'y retenir la chaleur.  Il suggérait même, déjà à l'époque, qu'un changement dans la composition de l'atmosphère pourrait influencer l'évolution du climat (1)

Donc, ce n’est pas d’hier que l’on a identifié le CO₂ comme une menace à l’équilibre climatique. D'ailleurs, dès 1896 un Suédois, Svante Arrhenius (1859-1927) , prix Nobel de chimie, estimait qu’un doublement de la concentration de CO₂ entraînerait vraisemblablement une hausse des températures de 1,5 à 5 ^oC (2). Il reconnaissait déjà le fait que d’augmenter la concentration d’un gaz à effet de serre, en réchauffant l’atmosphère, enclencherait une série de réactions, dont une hausse de l’évaporation des masses d’eau. 

Cette augmentation de la quantité de vapeur d’eau, en amplifiant l’effet de serre, accélérerait davantage le réchauffement, entraînant encore plus d’évaporation et encore plus d’effet de serre (réaction en boucle), surmultipliant ainsi l’effet initial dans divers mécanismes de rétroaction. Heureusement, il ne s’agit pas d’une boucle sans fin, car l’évaporation entraînant un accroissement de la formation et de la densité des nuages, elle provoque ainsi un écran pour les rayons solaires, moins nombreux à réchauffer le sol. Ainsi, un nouvel équilibre s’établit, mais celui-ci se produit à un niveau de température sensiblement plus élevé. 

Bref, cela fait longtemps que tout cela est connu. Cela fait longtemps que l'on sait mesurer, avec une précision de plus en plus grande, la concentration de chaque gaz dans l'atmosphère ainsi que leur potentiel de réchauffement global. (Pour en savoir plus, voir: L'effet de serre, c'est quoi?)