Contenu
- Comment fonctionne une serre?
- Que sont les gaz à effet de serre?
- L'effet de serre au fil du temps
- Une serre arrière-cour
En raison des préoccupations croissantes concernant le changement climatique (souvent appelé «réchauffement de la planète») et du langage qui a surgi autour de cette préoccupation, il est probable que autant de jeunes citoyens ont entendu des termes tels que «effet de serre» et «gaz à effet de serre». dans une serre réelle ou savoir ce qu’est une telle structure.
Une serre bien entretenue est un endroit paisible et visuellement agréable à visiter ou à travailler, même si l’environnement est peut-être trop chaud et humide pour les goûts de certaines personnes. Les préoccupations concernant les gaz à effet de serre et leurs effets sur le climat de la Terre sont toutefois tout sauf séduisantes, et les préoccupations concernant le réchauffement de la planète deviennent de plus en plus inquiétantes d’année en année. Bien que les véritables serres ne soient pas responsables de l’effet qui porte leur nom, les principes sous-jacents permettent une étude intéressante de certains principes physiques de base.
Comment fonctionne une serre?
Une serre est ainsi nommée parce que c'est une structure destinée à la culture de plantes, et la plupart des plantes sont vertes, au moins en partie. Évidemment, vous pouvez également avoir des plantes dans votre maison, mais les serres sont construites pour maximiser le "confort" des plantes. Par analogie, vous pouvez jouer au basketball dans une allée asphaltée en utilisant un seul cerceau de fortune, mais peu de gens diront que cela est aussi utile pour améliorer votre jeu qu’un terrain couvert à deux paniers sur un sol de niveau.
Qu'est-ce qui rend une serre spéciale? Il s'agit principalement de la quantité de lumière, de la température contrôlée et de la quantité d'humidité facilement manipulée que les plantes reçoivent. Certaines serres sont dédiées à des "cultures" qui ne sont pas consommées et qui ne sont utilisées que de façon décorative ou pour des occasions spéciales, telles que des fleurs. D'autres présentent des plantes donnant lieu à des produits comestibles, tels que les tomates. Les serres ont des plafonds de verre, qui permettent à la fois de laisser entrer une grande quantité de lumière et de piéger la chaleur à l'intérieur de la structure. Lorsque le soleil se couche, la chaleur ne se dissipe pas aussi rapidement qu’à l’extérieur, ce qui permet aux plantes qui ne tolèrent pas bien les nuits fraîches de s’épanouir.
D'un point de vue physique, ce qui réchauffe une serre est la même chose qui réchauffe l'intérieur d'une voiture par une journée ensoleillée. La lumière infrarouge de longueur d'onde inférieure pénètre dans la structure à travers le verre et, après que ces rayons invisibles mais chauds rebondissent, ils deviennent de l'énergie électromagnétique à longueur d'onde supplémentaire et ont tendance à rester à l'intérieur, absorbés par leur environnement. Ces environnements, dans une serre, incluent les surfaces feuillues des plantes, qui utilisent la lumière du soleil pour conduire la photosynthèse, ou la création de glucose (nourriture) pour produire de l'énergie.
Que sont les gaz à effet de serre?
Les principaux gaz à effet de serre sont le dioxyde de carbone, le méthane, la vapeur d'eau et l'oxyde nitreux. Ces molécules de gaz sont plus faiblement connectées que la plupart des molécules, de sorte que lorsqu'elles sont frappées par la chaleur, elles ont tendance à vibrer. Ces molécules vibrantes dégagent de la chaleur, dont une grande partie est ensuite absorbée par les molécules de gaz à effet de serre voisines. Ce cycle maintient l'air dans les environs inhabituellement chaud.
La majeure partie de l'atmosphère est constituée d'azote, qui représente plus des trois quarts de l'atmosphère, et d'oxygène, qui en représente environ le cinquième. Ces deux gaz comprennent deux atomes identiques (N2 et O2). Les liaisons qui maintiennent ces molécules ensemble sont étroites et permettent peu de vibrations. Elles ne retiennent donc pas bien la chaleur et ne contribuent donc pas de manière significative aux effets de serre.
Dioxyde de carbone (CO2): Les molécules de dioxyde de carbone ne représentent qu'une infime partie de l'atmosphère, mais elles ont néanmoins un effet très fort sur le climat. Vers le milieu des années 1850, avant le début de la révolution industrielle et la combustion connexe de charbon, l'atmosphère contenait environ 270 parties par million de volume (ppmv) de CO2. Ce niveau a régulièrement augmenté car la combustion du charbon et d'autres combustibles fossiles, tels que l'essence, ont libéré davantage de gaz dans l'atmosphère. Le commandant2 dans l’atmosphère se situe maintenant à environ 400 ppm, soit une augmentation de 50%.
Les opposants à l’idée même du changement climatique causé par l’homme peuvent souligner le fait que le CO2 constitue une fraction de l'atmosphère si réduite, même à l'ère de l'industrie lourde, qu'il est impossible qu'elle ait des effets importants sur le climat. C'est une idée facilement vulgarisée, car elle a un certain sens intuitif. Mais il est également "logique" qu'un très petit nombre de bactéries microscopiques dans le sang, pesant bien moins d'un milligramme au total, ne puisse suffire à causer une maladie grave, et qu'un infime niveau de venin de serpent ne puisse être dangereux ou mortel.Ces idées sont clairement absurdes, de sorte que l’intuition, en science, peut être un guide notoirement pauvre.
Méthane (CH4): Le méthane est un puissant gaz à effet de serre, capable d'absorber considérablement plus de chaleur, molécule par molécule, que le dioxyde de carbone. Composé d'un seul atome de carbone relié à quatre atomes d'hydrogène, CH4, comme CO2, se trouve en quantités infimes dans l’atmosphère, mais peut avoir un impact considérable sur le réchauffement planétaire. Le méthane est émis par le bétail et, en tant que molécule la plus simple qualifiée d'hydrocarbure, il est également utilisé comme carburant. Lorsque le méthane est brûlé, le dioxyde de carbone est rejeté dans l’atmosphère en tant que sous-produit, ce qui en fait un contributeur direct et indirect à l’effet de serre.
L'effet de serre au fil du temps
Comme on l’a noté, même si seules quelques fractions minimes des gaz présents dans l’atmosphère de la Terre sont considérés comme des gaz à effet de serre, ils ont un effet considérable sur le climat, qu’ils y soient dus à des processus naturels ou à des activités humaines. Au cours du XXIe siècle, la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère devrait être le double de ce qu'elle était au début du siècle. Les niveaux d'autres gaz à effet de serre, principalement le méthane et l'oxyde nitreux, sont également en hausse. La quantité de gaz à effet de serre augmente proportionnellement à la quantité de combustibles fossiles brûlés, ce qui élimine non seulement les gaz à effet de serre mais également la pollution atmosphérique dans l'atmosphère. Les gaz à effet de serre se retrouvent également dans l'atmosphère à partir d'autres sources. Le bétail libère du méthane lors de la digestion des aliments. De plus, des processus apparemment bénins peuvent générer des quantités non négligeables de CO2 au mix. Par exemple, le ciment étant fabriqué à partir de calcaire, le dioxyde de carbone est libéré.
Avec plus de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, créant quelque chose comme un plafond invisible (semblable à une vraie serre), la chaleur qui monte vers le haut est plus susceptible d’être arrêtée que de sortir complètement de l’atmosphère, car les gaz à effet de serre supplémentaires absorbent puis rayonnent. , cette chaleur sous forme de rayonnement infrarouge. Une partie de la chaleur s’éloignera de la Terre, mais une partie de celle-ci sera absorbée par les molécules de gaz à effet de serre à proximité et une autre partie retournera à la surface de la Terre. Ainsi, grâce à divers mécanismes, alors que les gaz à effet de serre s’accumulent, la planète continue de se réchauffer. Les glaciers reculent, la glace fond aux deux pôles de la Terre, les océans se réchauffent et deviennent plus acides, la couverture de neige est réduite dans le monde entier et les phénomènes météorologiques catastrophiques tels que les ouragans deviennent plus courants.
Une serre arrière-cour
Fabriquer sa propre serre n’est pas un projet insignifiant, mais avec suffisamment d’ambition, il n’est pas au-dessus des moyens d’un passionné ou d’un groupe. Que vous souhaitiez protéger les plantes d’été en hiver, prendre une longueur d’avance sur les plantes d’aménagement paysager du printemps ou tout simplement en apprendre un peu plus sur l’horticulture en intérieur, vous pouvez vous procurer une installation allant de quelques centaines à quelques milliers de dollars américains.