L'effet de serre naturel
Le temps et le climat de la Terre sont alimentés par le rayonnement solaire. Environ la moitié du rayonnement est absorbée par la surface de la Terre et la réchauffe. Vingt pour cent supplémentaires sont absorbés par l'atmosphère, qui se réchauffe ainsi. Trente pour cent sont réfléchis et perdus pour la Terre. Le fait que le rayonnement thermique émis par la surface de la Terre ne quitte pas directement l'atmosphère est déterminant pour la vie sur Terre. Les gaz à effet de serre tels que la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, le méthane et le protoxyde d'azote absorbent le rayonnement thermique et le renvoient dans toutes les directions. En moyenne globale, la température dans la basse atmosphère augmente sous l’effet de serre d'environ 32 °C, passant de -18 à +14 °C. C'est ce qui rend la Terre habitable. Ces relations sont connues depuis plus de 150 ans et ont été prouvées par de nombreuses expériences et mesures.
L'humain renforce l'effet de serre
Depuis le début de l'industrialisation au 19e siècle, les gaz à effet de serre présents dans l'atmosphère augmentent fortement en raison des activités humaines. Les principales raisons sont la combustion de charbon, de pétrole et de gaz naturel, l'agriculture intensive, la disparition de grandes surfaces de forêts et de marais ainsi que la modification de l'utilisation des sols. Au cours des 150 dernières années, la teneur en dioxyde de carbone de l'atmosphère a par exemple augmenté de près de 50 %, passant d'environ 280 ppm (particules de CO2 par million de molécules d'air) à 419 ppm (situation en janvier 2023). La teneur en CO2 n'a jamais été aussi élevée au cours des deux derniers millions d'années.
Comme l'humain renforce l'effet de serre, il y a de la chaleur supplémentaire dans tout le système climatique. La majeure partie de cette chaleur s'accumule dans les océans et les réchauffe. Seuls 1 à 2 % environ restent dans l'atmosphère et la réchauffent. Pratiquement tout le réchauffement observé depuis le début de l'industrialisation est dû à l'humain. L'activité solaire, le volcanisme et les fluctuations internes du système climatique ne jouent pratiquement aucun rôle. Ces conclusions reposent notamment sur des simulations réalisées à l'aide de modèles climatiques, qui permettent depuis des décennies de bien saisir les interactions des lois physiques fondamentales.