- • Effet de serre naturel : Maintien de la température terrestre (nécessaire à la vie)
- • Effet de serre anthropique : Amplification due aux activités humaines
- • Cycle du carbone : Échanges entre atmosphère, hydrosphère, lithosphère et biosphère
- • Indicateurs environnementaux : Température, concentration CO₂, niveau mer, biodiversité
Effet de serre : Phénomène naturel qui maintient la température terrestre à une valeur compatible avec la vie.
Rayonnement solaire → Terre → Rayonnement infrarouge → Gaz à effet de serre → Retention chaleur
Le soleil émet de l'énergie sous forme de rayons lumineux
La surface terrestre absorbe l'énergie solaire et se réchauffe
La Terre émet de l'énergie sous forme d'infrarouge vers l'espace
H₂O, CO₂, CH₄, N₂O absorbent et réémettent l'infrarouge vers la Terre
Naturel : Maintient la température à +15°C (nécessaire à la vie). Anthropique : Amplification due aux activités humaines (+1,1°C depuis 1880)
L'effet de serre naturel est vital mais l'anthropique cause un réchauffement dangereux
• Gaz à effet de serre : CO₂, CH₄, N₂O, H₂O, O₃
• Température sans effet de serre : -18°C
• Amplification : Activités humaines (combustion, agriculture)
ppm (part per million) : Partie par million, unité de concentration dans l'atmosphère.
\(\Delta[\text{CO}_2] = [\text{CO}_2]_{final} - [\text{CO}_2]_{initial}\)
1950 : 310 ppm, 2023 : 419 ppm
ΔCO₂ = 419 - 310 = 109 ppm
\(\frac{109}{310} \times 100 = 35,2\%\) d'augmentation
Depuis 1880 (280 ppm) : \(\frac{419-280}{280} \times 100 = 49,6\%\) d'augmentation
Cette augmentation rapide est due à l'usage des énergies fossiles
Augmentation de 109 ppm (35,2%) entre 1950 et 2023
• Concentration actuelle : 419 ppm (2023)
• Préindustriel : 280 ppm (avant 1750)
• Source principale : Combustion des énergies fossiles
Déforestation : Suppression permanente des forêts pour d'autres usages (agriculture, urbanisation).
Forêts = puits de carbone → Déforestation = libération de CO₂ stocké
Photosynthèse : CO₂ + H₂O + lumière → Glucose + O₂
Stockage du carbone dans la biomasse végétale
Arrêt de la photosynthèse → Moins de fixation du CO₂
Combustion ou décomposition de la biomasse forestière → CO₂ + H₂O → Libération CO₂
Augmentation de la concentration atmosphérique en CO₂ → Renforcement de l'effet de serre
Perte de biodiversité, modification des précipitations, érosion des sols
La déforestation diminue les puits de carbone et libère le CO₂ stocké
• Forêts : Puits de carbone (absorbent plus de CO₂ qu'elles n'en rejettent)
• Combustion : Transforme le carbone organique en CO₂
• Impact : 10-15% des émissions anthropiques de CO₂
Cycle de l'eau : Circulation continue de l'eau entre océans, atmosphère et continents.
Température ↑ → Évaporation ↑ → Précipitations modifiées
Température plus élevée → Plus d'évaporation des surfaces aquatiques
L'air chaud retient plus de vapeur d'eau → Humidité relative augmente
Plus de précipitations dans certaines régions, sécheresse dans d'autres
Tempêtes plus violentes, inondations, sécheresses plus fréquentes
Modifications des régimes hydrologiques, stress hydrique accru
Le réchauffement intensifie le cycle de l'eau et modifie les précipitations
• Loi de Clausius-Clapeyron : Capacité de rétention +7% par °C
• Impact : Modifications des régimes pluviométriques
• Conséquence : Stress hydrique dans les zones déjà sèches
Biodiversité : Variété des formes de vie (gènes, espèces, écosystèmes).
Changements climatiques, destruction habitats, pollution, surexploitation
1. Modification des habitats (urbanisation, agriculture)
2. Pollution (chimique, plastique, bruit)
3. Changements climatiques (température, pH des océans)
4. Espèces exotiques envahissantes
5. Surexploitation (surpêche, braconnage)
Rupture des chaînes alimentaires, déséquilibre des écosystèmes
Perte de services écosystémiques (pollinisation, purification de l'eau)
Apparition de nouvelles maladies zoonotiques
6e extinction de masse en cours, 1 million d'espèces menacées
La perte de biodiversité menace la stabilité des écosystèmes et le futur humain
• Taux actuel : 100-1000 fois supérieur au taux naturel
• Services écosystémiques : Valeur estimée à 125 milliards $/an
• Objectif : Arrêter la perte de biodiversité d'ici 2030
Empreinte carbone : Quantité totale de gaz à effet de serre émise directement ou indirectement par une personne, organisation ou activité.
Tonnes équivalent CO₂ (tCO₂e) par an
Voiture essence consommant 8L/100km → 176 g CO₂/km
Pour 10 000 km/an : 10 000 × 0,176 = 1,76 tonnes CO₂/an
1 litre de fioul = 2,68 kg CO₂
Pour 2000 L/an : 2000 × 2,68 = 5,36 tonnes CO₂/an
France : 50 g CO₂/kWh (mix électrique)
Pour 4000 kWh/an : 4000 × 0,05 = 0,2 tonnes CO₂/an
Transport + Chauffage + Électricité = 1,76 + 5,36 + 0,2 = 7,32 tonnes CO₂/an
Objectif 2050 : 2 tonnes CO₂/an par personne (vs 10,3 actuellement en France)
Une famille type émet environ 7-10 tonnes CO₂/an
• Facteurs d'émission : Varient selon le pays et le mode de production
• Transport : 30% des émissions en France
• Chauffage : 25% des émissions en France
Tri sélectif : Séparation des déchets par nature pour faciliter le recyclage.
Réduction des déchets, économie de matières premières, réduction des émissions
Jaune : Emballages (plastique, métal, carton)
Vert : Verre
Gris : Ordures ménagères non recyclables
Marron : Compostables (organiques)
Collecte → Tri → Traitement → Transformation → Nouveau produit
Économie de matières premières, réduction de la pollution, création d'emplois
Recycler 1 tonne de papier = économie de 1,5 tonne de bois, 30000 L d'eau, 1500 kWh
Qualité dégradée, coûts énergétiques, contamination possible
Le tri sélectif permet de valoriser les déchets et préserver les ressources
• Hiérarchie des déchets : Réduire, réutiliser, recycler, récupérer, éliminer
• Objectif européen : 55% de recyclage des emballages d'ici 2030
• Écoconception : Conception pensée pour le recyclage
Énergies fossiles : Charbon, pétrole, gaz naturel (formés il y a millions d'années). Énergies renouvelables : Solaires, éoliennes, hydrauliques (inépuisables).
Émissions CO₂, durabilité, coût, intermittence, impact environnemental
Fossiles : 820-1050 g CO₂/kWh (charbon), 410-580 g CO₂/kWh (gaz)
Renouvelables : 5-50 g CO₂/kWh (solaire), 4-14 g CO₂/kWh (éolien)
Fossiles : Limitées, épuisables, concentrées géographiquement
Renouvelables : Illimitées, distribuées, gratuites
Fossiles : Volatiles, tendance à la hausse
Renouvelables : En baisse continue grâce aux progrès technologiques
Fossiles : Disponibles à tout moment
Renouvelables : Variables selon conditions météorologiques
Fossiles : Pollution locale, accidents, conflits géopolitiques
Renouvelables : Impact visuel, terrains, matériaux rares pour équipements
Les énergies renouvelables sont plus durables mais nécessitent des solutions de stockage
• Transition énergétique : Nécessité de réduire la part des fossiles
• Équilibre du réseau : Besoin de flexibilité pour intégrer les renouvelables
• Coût global : Prendre en compte les externalités environnementales
Développement durable : Mode de développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs.
Économique, social, environnemental (triangle de la durabilité)
1987 : Rapport Brundtland "Notre avenir à tous"
1992 : Sommet de Rio
2015 : ODD (Objectifs de Développement Durable) adoptés par l'ONU
• Économique : Croissance équitable et inclusive
• Social : Justice sociale, égalité, droits humains
• Environnemental : Protection de la planète
• Agriculture biologique : Respect de l'environnement
• Commerce équitable : Justice sociale
• Économie circulaire : Réduction des déchets
• Transports en commun efficaces
• Gestion des déchets
• Urbanisme durable
17 ODD avec 169 cibles à atteindre d'ici 2030
Le développement durable cherche l'équilibre entre les trois piliers
• Intergénérationnel : Responsabilité envers les générations futures
• Globalité : Approche intégrée des problèmes
• Participation : Implication de tous les acteurs
Atténuation : Réduction des causes des enjeux environnementaux. Adaptation : Préparation aux impacts inévitables.
Politiques publiques, innovations technologiques, changements de comportements
• Réduction de la consommation d'énergie
• Choix de transports durables (vélo, TC)
• Alimentation équilibrée (moins de viande)
• Tri sélectif et recyclage
• Politiques publiques (taxes carbone, subventions vertes)
• Investissements dans les énergies renouvelables
• Régulations internationales (Accord de Paris)
• Captage et stockage du CO₂
• Énergies propres et efficacité énergétique
• Agriculture durable
• Infrastructures résilientes
• Gestion des ressources en eau
• Protection des côtes
• Programme éducatif (comme celui-ci)
• Médias et communication
• Citoyenneté active
Des actions à toutes les échelles sont nécessaires pour limiter les enjeux environnementaux
• Responsabilité partagée : Individuelle et collective
• Urgence climatique : Nécessité d'action immédiate
• Approche systémique : Solutions intégrées et coordonnées
