Séance 3 (durée 1h) : L`effet de serre

Niveau : Première L et
ES
L’effet de serre
Thème : Le défi
énergétique
Sous-thème : Utilisation des ressources
énergétiques disponibles
Durée du thème : 8 h.
Place de la séance dans la séquence :
Séance 1 (durée 1h 1/2) : Introduction à l’énergie
Séance 2 (2h) : L’énergie : un défi majeur.
Document 1 : Evolution de la demande
énergétique mondiale.
Document 2 : Des sources d’énergie toujours
d’actualité
Séance 3 (durée 1h) : L’effet de serre
Séance 4 :
Séance 5 :
Séance 6 :
Notions et Contenus :
Effet de serre.
●
Prérequis
Notions
acquises en
séance 3
Objectifs
Spécifiques
●
Objectif
transversal
●
Connaissances
●
Objectifs
Capacités
disciplinaires
Appréhender les enjeux planétaires
énergétiques en lien avec des questions de
société.
Travailler le recueil d’informations
contenues dans un texte.
Savoir expliquer l’origine de l’effet de
serre.
●
Connaître les dommages
environnementaux pour progresser vers un
usage raisonné de l’énergie.
●
Compétences
attendues
Capacités
expérimentales
Discuter des avantages et des
inconvénients de l’exploitation d’une
ressource énergétique, y compris en terme
d’empreinte environnementale.
Aucune
Capacités
transversales
Obstacles prévisibles
Réinvestissement
Maîtrise du
vocabulaire
scientifique.
Précision des
termes
employés
●
S’informer : extraire des informations
utiles.
●
S’informer : confronter l’information
extraite à ses connaissances.
●
Communiquer : rendre compte de la
démarche suivie.
Après avoir traité en classe le thème de l’effet de serre, il est demandé aux élèves un travail de recherche documentaire.
En 25 ans, l’opinion publique et les diplomaties internationales ont pris conscience des enjeux portés par le
réchauffement climatique. Mais tous les acteurs n’avancent pas au même rythme. L’objectif de réduire les émissions de
gaz à effet de serre qui sont l’un des effets majeurs de l’activité économique reste bien l’enjeu de la nouvelle conférence
sur le changement climatique qui a eu lieu au Danemark entre le 7 décembre et le 18 décembre 2009.
Vous trouverez ci-après trois articles du journal « Le Monde » publiés en décembre 2009 et mars 2008 ; ce dernier
renvoie à un article du mensuel « La Recherche ».
Présenter à l’ensemble du groupe, après avoir fait une recherche documentaire, un rapide bilan de cette conférence
avec les conclusions retenues. Vous chercherez aussi quels sont les pays désignés dans une liste dite de "l’Annexe 1".
Vous aurez pris soin aussi de recenser les principaux inconvénients des gaz à effet de serre en précisant qui ils sont et où
et quand ils sont produits ?
1) « Le Monde » daté du Dimanche 6 - Lundi 7 décembre 2009
2) « Le Monde » daté du Dimanche 6 - Lundi 7 décembre 2009
Le lexique du sommet
DAPTATION Elle désigne toutes les mesures nécessaires à mettre en oeuvre pour aider les pays les plus
exposés aux changements climatiques.
ATTÉNUATION L'adoption de technologies de production moins émettrices de gaz à effet de serre doit
permettre d'« atténuer » l'impact des activités humaines sur le climat.
COMPENSATION Action par laquelle un pays ou une entreprise qui émet du CO2 « efface » son empreinte en
achetant des crédits carbone à un tiers.
COP 15 C'est le petit nom de la conférence de Copenhague dans le language onusien. COP pour « Conference
of the parties », les parties en question étant les Etats qui se réunissent sous l'égide de la Convention-cadre des
Nations unies sur les changements climatiques (UNFCCC en anglais pour United Nations Framework
Convention on Climate Change). 15 parce que c'est la quinzième conférence.
GAZ À EFFET DE SERRE Les six gaz à effet de serre dus aux activités humaines reconnus par le protocole de
Kyoto sont le dioxyde de carbone (CO2), le méthane, le protoxyde d'azote et trois gaz fluorés (SF6, PFC, HFC).
GIEC Le Groupe intergouvernemental d'experts sur l'évolution du climat - Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC) en anglais - a été fondé en 1988 par l'Organisation météorologique mondiale et le Programme
des Nations unies pour l'environnement (PNUE). Sa mission est de rassembler des données scientifiques et
socio-économiques pertinentes afin d'évaluer les risques climatiques liés aux activités humaines. Il doit
également formuler des stratégies possibles de prévention et d'adaptation.
G-77 Coalition de pays en développement créée en 1964 pour défendre leurs intérêts. Elle compte aujourd'hui
130 membres, contre 77 lors de sa création.
MARCHÉ CARBONE Aussi appelé « marché de permis d'émissions ». Il s'agit d'un système dans lequel
chaque acteur - Etat ou entreprise - se voit allouer un quota d'émissions de CO2, qu'il peut ensuite échanger. Si
son quota est insuffisant par rapport à ses émissions, il peut se porter acquéreur. A l'inverse, s'il a réduit ses
émissions, il pourra revendre son excédent de quotas. Le système européen d'échange de quotas d'émissions est
le premier marché mondial du carbone par sa taille. Il régule les rejets polluants de 11 000 installations
industrielles.
MDP Le mécanisme de développement propre institué par le protocole de Kyoto permet aux pays industrialisés
de réaliser des projets de réduction d'émissions dans les pays en développement. Le porteur du projet se voit
attribuer autant d'unités carbone que de tonnes de gaz à effet de serre évitées. Il peut les utiliser pour atteindre
ses propres objectifs ou les revendre.
PPM Parties par million, c'est l'unité de mesure de la concentration des gaz à effet de serre dans l'atmosphère.
Elle donne le nombre de molécules d'un gaz à effet de serre présentes pour un million de molécules formant
l'air.
PAYS DE L'ANNEXE 1 Les pays de l'annexe 1 de la conférence des parties de la Convention des Nations
unies sur les changements climatiques sont composés des pays développés et des pays en transition vers une
économie de marché. Ils composent la majorité des pays de l'annexe B du protocole de Kyoto ayant des
engagements chiffrés de réduction d'émissions sur la période 2008-2012.
PUITS DE CARBONE Un puits de carbone est un réservoir naturel ou artificiel qui absorbe le gaz carbonique
de l'atmosphère et contribue donc à limiter le réchauffement. Les principaux puits de carbone naturels sont les
forêts, les sols, les tourbières et les océans.
TeqCO2 La tonne d'équivalent CO2 est l'unité de mesure des émissions des différents gaz à effet de serre, en
fonction de leur potentiel de réchauffement.
3) « Le Monde » daté du Jeudi 6 mars 2008
L'importance du méthane comme gaz à effet de serre n'est pas assez prise en compte
Trois experts français soulignent, dans le numéro de « La Recherche » du mois de mars, que
le potentiel de réchauffement global dû à ce gaz est très élevé à court terme
'oubliez pas le méthane ! Le combat contre le réchauffement de la planète ne se réduit pas au
gaz carbonique, rappellent trois scientifiques dans le mensuel La Recherche de mars. Leur
analyse, qui revisite les calculs du Groupe intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC),
devrait contribuer à réorienter les politiques de lutte contre le changement climatique.
Quel est le problème évoqué par deux ingénieurs, Benjamin Dessus et Bernard Laponche, et
animateurs du groupe de réflexion Global Chance, et Hervé Le Treut, directeur du Laboratoire de
météorologie dynamique (LMD) ? Plusieurs gaz ont, dans l'atmosphère, un effet de serre, c'est-à-dire
la capacité d'absorber le rayonnement infrarouge émis par la Terre, et donc de la réchauffer. Il s'agit
principalement du gaz carbonique (CO2), du méthane (CH4) et du protoxyde d'azote. Afin de trouver
une unité commune mesurant le potentiel de réchauffement global (PRG) de chacun, le GIEC a
calculé en 1995 l'équivalent en CO2 des autres gaz à effet de serre. Il a établi qu'une molécule de
CH4 avait, un siècle après son émission, un pouvoir radiatif 25 fois plus élevé qu'une molécule de
CO2.
Ceci vaut pour un horizon de cent ans. Mais si le délai raccourcit, le PRG du méthane croît. En effet,
CO2 et CH4 n'ont pas la même durée de résidence dans l'atmosphère. Ainsi, la durée efficace du
méthane est d'une dizaine d'années, celle du gaz carbonique de plus d'un siècle. Cela signifie que le
méthane exerce l'essentiel de son pouvoir calorifique dans les premières années suivant son
émission, alors que celui du gaz carbonique sera réparti tout au long d'un siècle. Autrement dit, le
potentiel de réchauffement du méthane est très élevé au début (une molécule de CH4 équivaut à 90
molécules de CO2 dix ans après son émission), fort au bout de quarante ans (49) et ne retrouve la
valeur calculée par le GIEC (25) qu'au bout de cent ans.
« Il n'y a rien de contradictoire avec ce que dit le GIEC, dit Hervé Le Treut. Nous avons seulement
précisé un phénomène que tout le monde a tendance à oublier. » Pourquoi est-ce important pour la
politique climatique ? « En 1995, répond le directeur du LMD, on raisonnait à l'échéance de 2100.
Nous raisonnons maintenant sur l'idée du franchissement possible d'un seuil de réchauffement de
l'atmosphère de 2°C vers 2050. Cela signifie que la perspective de l'action nécessaire s'est
beaucoup rapprochée, et que la valeur utile du méthane est celle existant à cette échéance. »
Or, à l'échéance de 2050, le PRG du méthane est de 49 fois celui du CO2 et non plus 25. Par
conséquent, réduire les émissions de méthane peut avoir un effet deux fois plus important que ne le
pensent généralement les décideurs. Pourtant, l'effet du méthane est minoré quand il n'est pas
purement oublié. Ainsi, les travaux du Grenelle de l'environnement ne le mentionnent-ils pas. Les
retombées de ce nouveau regard sur le rôle du méthane peuvent déjà être envisagées. En effet,
explique Benjamin Dessus, ce gaz est essentiellement émis par l'agriculture (notamment par les
ruminants), la décomposition des ordures ménagères et du lisier provenant de l'élevage, et des fuites
dans l'exploitation des combustibles fossiles. S'il est difficile d'agir sur les ruminants, les autres
sources sont plus contrôlables, à un coût limité. Dans des calculs exposés dans un autre article, non
encore publié, Benjamin Dessus et Bernard Laponche montrent que récupérer les gaz des ordures
ménagères en France aurait un effet équivalent à celui de la construction de quatre réacteurs
nucléaires EPR ou que la réhabilitation de 400 000 logements anciens par an pendant vingt-cinq ans.
Dans les pays émergents aussi, la prise en compte du méthane est importante. « Dans le tiersmonde, observe M. Dessus, il y a plus d'émissions de méthane que de gaz carbonique : ces pays
sont plus agricoles et moins industrialisés. Ils vont se développer, donc il y aura plus de CO 2 ; mais il
n'est pas inéluctable qu'ils émettent plus de méthane. » Dans l'énergie comme dans les décharges
d'ordures, le méthane est en effet récupérable à coût modeste, d'autant qu'il constitue lui-même une
source d'énergie valorisable.
Hervé Kempf