Gaz à effet de serre : le guide complet

Les gaz à effet de serre (GES) sont des gaz naturels présents dans l'atmosphère terrestre, et ce depuis toujours. Le vrai sujet, ce sont les gaz supplémentaires, générés par l’activité humaine. Ces derniers viennent déréguler ce fonctionnement à l’origine bien huilé. Alors quels sont les principaux gaz à effet de serre ? Qu’entend-on par Potentiel de Réchauffement Global ? Comment agir sur ces points ? On vous dit tout..

FAQ : L'essentiel sur les gaz à effet de serre

Qu’est ce que l’effet de serre ? 

Le concept de gaz à effet de serre 

Avant d’aller plus loin, revenons sur ce qu’est l’effet de serre. 

On l’oublie trop souvent mais l'effet de serre est naturel. D’ailleurs, le premier GES naturel est la vapeur d’eau. Sans l'effet de serre, la planète serait 33°C plus froide. 

Pour faire simple, la Terre reçoit en permanence de l’énergie venant du soleil. Une partie de cette énergie est renvoyée directement dans l’espace, l’autre partie est absorbée par la surface terrestre qui se réchauffe en l’absorbant. C’est ce qui permettait jusque-là de créer un climat soutenable sur terre. Mais le CO₂ et les autres GES dus à l'Homme augmentent cet effet de serre naturel, ce qui réchauffe le climat. Et c’est là que cela devient problématique. Explications.

L’effet de serre additionnel

Pour vous expliquer ce point, rien de mieux que la carte dédiée du jeu la Fresque du Climat : 

• Le jaune vient illustrer l'énergie qui vient du soleil (l’effet de serre naturel)
• Le rouge vient illustrer les rayonnements infrarouges de basses fréquences. Ils sont émis par la terre qui est moins chaude que le soleil, ou retenus par l'effet de serre.

Autrement dit ? L'effet de serre repose sur le fait que ce ne soit pas le même rayonnement entrant que le rayonnement sortant. En haut à droite, -18°C, c'est la température qu'il ferait sur terre sans aucune effet de serre. 15°C, c'est la température réelle aujourd'hui. Il faisait 14°C en 1850, c'est-à-dire avant que l'activité humaine ne produise cet effet de serre additionnel. En 2024, la température moyenne mondiale a atteint environ 15,6°C, soit +1,6°C par rapport à l'ère préindustrielle. Et au vu de l'augmentation continue des activités, ce déséquilibre va s'accentuer, ce qui va aggraver le phénomène.

D'ailleurs, 2024 a marqué un tournant historique. Cette année a été la plus chaude jamais enregistrée, dépassant pour la première fois le seuil symbolique de +1,5°C fixé par l'Accord de Paris. Le 10 juillet 2024 a établi un nouveau record absolu avec une température moyenne mondiale de 17,16°C. Selon le service Copernicus de l'Union européenne, cette augmentation spectaculaire s'explique par la combinaison des émissions anthropiques continues et du phénomène climatique El Niño de 2023-2024, qui a temporairement amplifié le réchauffement. Les scientifiques prévoient que 2025 devrait être la deuxième ou troisième année la plus chaude jamais enregistrée, confirmant une tendance inexorable à la hausse.

💡 Bon à savoir : la vapeur d'eau participe en grande partie à l'effet de serre naturel, mais très peu à l'effet de serre additionnel. L’eau, contrairement à d’autres gaz comme le CO2, ne peut par ailleurs pas s’accumuler dans l’atmosphère de manière infini. Elle n’est donc pas considérée comme problématique.

Les Principaux Gaz à Effet de Serre

Quand on dit gaz à effet de serre, on pense généralement au gaz carbonique (aka le fameux CO2). Pourtant, il existe d’autres gaz à effet de serre, qui ont également des effets importants sur le réchauffement climatique. Tour d’horizon des 6 principaux gaz à effet de serre à connaître. 

1. Le Gaz Carbonique (CO2)

Celui-là, vous le connaissez certainement. C’est le premier gaz à effet de serre anthropique (c’est-à-dire émis par l’homme). Les émissions de CO₂ viennent majoritairement de la combustion des énergies fossiles (pétrole, charbon, gaz) et de la déforestation. 

Voici d’ailleurs un super graphique qui montre l'augmentation de la production de CO2. En vert, ce sont les émissions liées au changement d'utilisation des sols (=déforestation). En bleu, ce sont les émissions liées à la combustion des énergies fossiles. Ces émissions augmentent en continu depuis le début de l'ère industrielle. 

Entre 2010 et 2019, elles constituaient 86% des émissions de CO2.

Plus alarmant encore, la concentration de CO2 dans l'atmosphère a atteint 423,9 ppm (parties par million) en 2024, soit une augmentation de 53% par rapport aux niveaux préindustriels de 278 ppm.
L'augmentation entre 2023 et 2024 a été de 3,5 ppm, marquant la plus forte hausse annuelle jamais enregistrée depuis le début des mesures modernes en 1957.

Cette accélération s'explique non seulement par la poursuite des émissions anthropiques, mais aussi par l'affaiblissement des puits de carbone naturels : les océans absorbent moins de CO2 à mesure qu'ils se réchauffent, et les écosystèmes terrestres sont affectés par des sécheresses et incendies plus fréquents. En 2024, les feux de forêt mondiaux, particulièrement en Amazonie et en Afrique australe, ont libéré des quantités record de CO2, créant un cercle vicieux préoccupant.

2. Le Méthane (CH4)

Le méthane (CH4) est un autre gaz à effet de serre important. 

Il est principalement émis par des activités comme la production de riz, les décharges d'ordures, l'élevage bovin (et via les rots des vaches), les fuites sur les réseaux de gaz et l'exploitation minière du charbon. La durée de vie du méthane dans l'atmosphère est plus courte que celle du CO2, son potentiel de réchauffement est en revanche beaucoup plus élevé.

Alors pourquoi ne se concentre-t-on pas sur celui-ci ? Simplement parce qu’il est produit en plus faible quantité et que ce n’est pas celui sur lequel nous avons le plus de marge de manœuvre et de capacité d’action.

3. Le Protoxyde d'Azote (N2O)

Le protoxyde d'azote (N2O) est principalement émis par certaines industries et les excès d'épandages d'engrais agricoles. Plus concrètement, cela vient des ateliers de production : 

• d'acide nitrique
• d'acide glyoxylique
• d'acide adipique

Dans la même lignée que le méthane, sa contribution globale aux émissions de GES est relativement faible, en revanche son potentiel de réchauffement est bien plus élevé que le CO2. Selon l’ADEME, son pouvoir de réchauffement global (PRG) sur 100 ans est 310 fois plus élevé qu'une masse équivalente de dioxyde de carbone.

💡 Bon à savoir : le N2O contribue également à la destruction de la couche d'ozone.

4. Les Hydrofluorocarbures (HFC)

Les hydrofluorocarbures (ou HFC) sont des gaz que l’on retrouve dans les systèmes de climatisation et de réfrigération ou d’extinction d’incendies. Bien qu'ils ne soient pas présents en grandes quantités dans l'atmosphère, ils ont un potentiel de réchauffement global très élevé. 

Grâce à l'amendement de Kigali au Protocole de Montréal adopté en 2016, la production et la consommation de HFC font l'objet d'une réduction progressive au niveau mondial. Cet accord international vise à réduire de plus de 80% la production de HFC d'ici 2047, ce qui pourrait éviter un réchauffement de 0,5°C d'ici la fin du siècle. La France et l'Union européenne sont à l'avant-garde de cette réduction, avec une baisse significative des émissions de HFC observée depuis 2015.

5. Les Perfluorocarbures (PFC)

Les perfluorocarbures, ou PFC, sont des gaz générés lors de processus industriels comme la fabrication de l'aluminium. Ils ont un potentiel de réchauffement global très élevé et peuvent rester dans l'atmosphère pendant des centaines d'années. Les émissions de PFC sont relativement faibles, mais leur impact sur le réchauffement climatique est significatif.

6. Le Hexafluorure de Soufre (SF6)

Le hexafluorure de soufre (SF6), est un gaz utilisé dans certains équipements électriques. 

Bien qu'il soit présent en quantités relativement faibles dans l'atmosphère, il a un potentiel de réchauffement global extrêmement élevé. Sa durée de vie dans l'atmosphère est également très longue, ce qui contribue à son impact sur le réchauffement climatique.

Fiche de synthèse : les 6 principaux gazs à effet de serre

Voici un résumé des principaux éléments à retenir en ce qui concerne les principaux gaz à effet de serre sur terre. Oui, en dehors du CO2 qui est aujourd’hui largement connu, d’autres gaz ont un rôle considérable dans le phénomène du réchauffement climatique.

Récapitulatif du Potentiel de Réchauffement Global (PRG) selon le GIEC

Quand on parle des émissions d'autres GES, on les mesure en CO₂eq (CO₂ équivalent). 

Cette approche permet de ramener les émissions d'autres GES (méthane, protoxyde d’azote etc…) à celle de CO₂ sur une base comparable. On parle alors de Potentiel de Réchauffement Global (PRG) d'un gaz à un certain horizon de temps (ici 20 ans et 100 ans). En anglais, on parle de Global Warming Potential (GWP). 

Cette technique permet de comparer les GES entre eux en prenant en compte leur puissance radiative et leur "durée de séjour" dans l'atmosphère. Voici un récapitulatif du PRG des principaux gaz à effet de serre (tels que présentés plus haut dans cet article) :

L’effet de serre est-il naturel ?

Nous l’avons vu plus haut, l’effet de serre est naturel. 

En revanche, le problème vient d’un déséquilibre créé par l’homme. Autrement dit ? Les activités humaines, en particulier l'utilisation des énergies fossiles (pétrole, gaz, charbon) viennent augmenter artificiellement les concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère et, par conséquent, augmenter et accélérer le réchauffement de notre planète. Pour comprendre en détail les 5 principales causes du réchauffement climatique et leur impact respectif, il est essentiel d'examiner chaque secteur d'activité : production d'énergie, agriculture, industrie, transport et consommation.

On peut donc dire que le problème est anthropique. La bonne nouvelle ? Cela veut également dire que la solution peut venir de l’homme. Nous avons créé ce déséquilibre et avons donc également moyen de le rétablir. Il ne nous reste plus qu’à passer à l’action.

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Quels sont les objectifs en termes de réduction de gaz à effet de serre dans le monde ? 

A l’échelle nationale : en France 

L’objectif tel que défini par le gouvernement est de réduire les émissions de 55% d’ici à 2030 par rapport au niveau de 1990. Cette vision est alignée avec les directives européennes. Et plus concrètement ? Cela implique d’accélérer drastiquement les baisses et donc de mettre en place des mesures beaucoup plus ambitieuses que celles mises en place aujourd’hui.

Concrètement, la France doit passer de 408 millions de tonnes de CO2 équivalent (Mt CO2eq) en 2022 à 270 Mt en 2030, soit une réduction de 138 Mt en seulement 8 ans. Pour y parvenir, le pays devra doubler son rythme actuel de décarbonation. La Stratégie Nationale Bas-Carbone (SNBC3), actuellement en révision, établit des budgets carbone quinquennaux : 359 Mt CO2eq maximum pour 2024-2028, puis 300 Mt CO2eq pour 2029-2033.

Cependant, les résultats de 2024 montrent un ralentissement préoccupant : les émissions n'ont baissé que de 0,9% (après -6% en 2023), traduisant un essoufflement du rythme de décarbonation. Tous les secteurs doivent intensifier leurs efforts, notamment les transports qui doivent réduire leurs émissions de 27%, et le bâtiment de 25% d'ici 2030.

A l’échelle européenne et mondiale

Le GIEC préconise de viser la neutralité carbone d’ici 2050. Cela implique de cesser tout usage du charbon et de réduire de respectivement 60 % et 70 % ceux du pétrole et du gaz (par rapport aux niveaux de 2019).

Dans le cadre du paquet législatif européen "Fit for 55" adopté en 2023, l'Union européenne s'est engagée à réduire ses émissions nettes de GES d'au moins 57% d'ici 2030 par rapport à 1990, dépassant légèrement l'objectif initial de 55%. Pour la France, cela se traduit par un objectif de réduction de 40% pour les secteurs hors système d'échange de quotas d'émission (SEQE), par rapport aux niveaux de 2005.

En février 2024, la Commission européenne a recommandé un nouvel objectif intermédiaire ambitieux : réduire les émissions nettes de GES de 90% d'ici 2040 par rapport aux niveaux de 1990. Cet objectif, s'il est adopté, marquera une étape cruciale entre l'objectif 2030 et la neutralité carbone visée pour 2050.

À l'échelle mondiale, le respect de l'objectif de 1,5°C de l'Accord de Paris nécessiterait de plafonner les émissions mondiales de GES au plus tard d'ici fin 2025, puis de les réduire de 43% d'ici 2030 par rapport au niveau de 2019, selon le GIEC. Or, les trajectoires actuelles nous éloignent de cet objectif, avec des émissions mondiales qui continuent d'augmenter, atteignant 41,6 milliards de tonnes de CO2 en 2024.

Evolution des émissions de GES  par pays 

La Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques suit un grands nombres de paramètres, y compris les émissions de GES des pays qui font partie de cette fameuse Convention. On peut notamment voir l’évolution des émissions de GES de ces pays (France, Etats-Unis, Royaume-Uni, etc…) entre 1990 et 2015. Aperçu ci-dessous avec le tableau détaillé. Entre 1990 et 2024, les trajectoires nationales ont fortement divergé : tandis que l'Union européenne a réduit ses émissions de 36% sur la période, certains pays en développement ont vu leurs émissions augmenter significativement du fait de leur industrialisation rapide.

Zoom sur les émissions de CO2  par habitant 

On parle de tonnes métriques par habitant.

L'empreinte carbone française en 2024 s'établit à 8,2 tonnes de CO2eq par habitant, en baisse significative par rapport aux 9,4 tonnes de 2023. Aux Etats-Unis, on est plutôt autour de 18-20 tonnes de CO2 par habitant et en Chine à 7 tonnes de CO2 par habitant. Les émissions sont donc très variables selon le mode de vie et la région géographique. Cette donnée permet d'ailleurs de mieux se rendre compte des inégalités générées par cette différence.

Il est important de distinguer deux indicateurs : les émissions territoriales (5,9 tonnes par habitant en France en 2024) qui comptabilisent uniquement les émissions sur le sol français, et l'empreinte carbone (8,2 tonnes) qui inclut les émissions liées aux importations. Cette différence de 2,3 tonnes illustre le poids de notre consommation de biens produits à l'étranger.

À l'échelle mondiale, l'empreinte carbone moyenne s'établit à environ 6,4 tonnes CO2eq par habitant. La France, bien que 28% au-dessus de cette moyenne, se positionne favorablement parmi les pays développés : son empreinte est inférieure de 15% à la moyenne de l'Union européenne et environ 30% plus faible qu'en Allemagne.

Est-il possible d’agir positivement sur les gaz à effet de serre ? 

Tout à fait. Que l’on soit une entreprise, un citoyen, une organisation, un État, il est possible d’agir à tous les niveaux. Il est même essentiel que chacun fasse sa part. Chez Carbo, nous avons d’ailleurs décidé de vous mâcher le travail, pour vous aider à franchir le cap. 

• Citoyen : Nous avons imaginé un outil gratuit qui permet de mesurer rapidement votre empreinte carbone personnelle et de prendre ensuite les mesures adaptées (selon le temps et les moyens que vous souhaitez consacrer au sujet). Dans cet outil, nous avons également créé des profils pour des personnalités que vous reconnaîtrez. L’idée ? Pouvoir voir où chacun en est et vous donner envie d’aller plus loin.
• Entreprises (et plus particulièrement TPE et PME) : Nous avons conçu une plateforme qui permet de vous aider à réaliser un bilan carbone complet. Ce dernier vous sert également de base pour établir ensuite un plan d'actions climat clé-en-main. En d’autres mots, c’est un peu comme un coach à vos côtés. Et nos équipes sont d’ailleurs là pour vous aider si vous avez des questions ou besoin de discuter d’un sujet.

Depuis juillet 2022, le périmètre du Bilan GES réglementaire s'est étendu aux "émissions indirectes significatives" (Scope 3) pour les entreprises de plus de 500 salariés, marquant un tournant vers une comptabilisation plus complète de l'impact climatique des organisations. Cette évolution réglementaire témoigne de la prise de conscience croissante de l'importance d'une approche holistique de la décarbonation.

🖐 Il est aussi possible de protéger et développer des puits de carbone. Ce sont ces fameux réservoirs naturels ou artificiels qui permettent d’absorber du carbone (forêt, océan, etc…).
Les observations récentes montrent un affaiblissement préoccupant des puits de carbone naturels : les océans, qui absorbent normalement 25% des émissions anthropiques, voient leur capacité diminuer avec le réchauffement, tandis que les feux de forêt mondiaux ont libéré 7,3 milliards de tonnes de CO2 en 2024, rendant d'autant plus urgente la protection rigoureuse des écosystèmes existants.

Une terre viable et un climat agréable demain

Les gaz à effet de serre sont en grande partie responsables du réchauffement climatique. Et ils ne sont pas arrivés là par hasard. Ce déséquilibre vient uniquement de l'activité humaine. Pour pouvoir conserver un cadre de vie viable sur terre d'ici 2050, il est essentiel de prendre ce sujet au sérieux et de déployer des mesures adaptées à tous les niveaux (par les particuliers, en entreprise, à l'échelle des gouvernements). Il s'agit d'avancer ensemble dans la même direction, pour le bien-être de tous. Les records de 2024 – année la plus chaude jamais enregistrée et augmentation record de la concentration de CO2 – nous rappellent l'urgence absolue d'agir. Le dépassement du seuil de +1,5°C, même temporaire, constitue un signal d'alarme retentissant. Pour l'instant, nous n'en sommes pas encore là, mais petit à petit les choses s'enclenchent. Comme le disait Claude Lorius, grand glaciologue français, "l'homme n'est jamais aussi sublimement lui-même que dans l'adversité". Espérant que cette phrase se révélera vraie. 😊