Pourquoi l’effet du CO2 sur le climat est exclu par la physique

par J. Van Vliet, article d’opinion
Master in Engineering and Master in Sciences
Retired

Je voudrais remercier le Professeur G. Geuskens pour son remarquable article intitulé:  L’effet de serre et le bilan énergétique de la Terre, paru sur le site web Science, climat et énergie ce 11 décembre 2020.

Cet article aurait pu être intitulé « Les dessous méconnus de l’effet de serre », dans la mesure où il examine de manière détaillée la physique qui détermine cet effet qui a fait couler tellement d’encre: cette physique est totalement absente des volumineux rapports du GIEC, élaborés pourtant par des milliers de scientifiques. 

Comme les médias le répètent sans relâche, le réchauffement climatique observé est attribué par les climatologistes à l’effet de serre causé par le CO2 d’origine anthropique. Nous devrions donc changer de civilisation, au point que l’Echo du 5 décembre dernier a attribué à quelqu’un de respectable et de respecté comme « Monsieur Mestrallet des propos dignes d’un émir des années septante:  » L’électricité verte est en passe de devenir le nouveau pétrole ». De tels propos appellent une réaction et l’article du Professeur Geuskens tombe à point nommé.

Cet article faisant appel à différentes notions de physique qui rendent parfois sa lecture difficile pour un non spécialiste, je souhaiterais le résumer pour un public aussi large que possible en le ramenant à trois points de physique:

  1. Dans un corps solide ou liquide, l’agitation thermique des molécules se traduit principalement par des vibrations, comme le montre d’ailleurs la chaleur spécifique. Les corps solides et liquides sont donc de bons émetteurs et absorbeurs de rayonnement électromagnétique: en d’autres termes, le sol, la banquise et l’océan émettent et absorbent du rayonnement infrarouge.
  2. Par contre, la chaleur spécifique d’un gaz montre que l’agitation moléculaire se traduit par des mouvements de translation et de collisions qui ne produisent aucune émission de rayonnement. Pour qu’un gaz atmosphérique puisse émettre du rayonnement, il faut que ses molécules puissent être excitées, comme celles des gaz à effet de serre. Dans ce cas, une fois qu’une molécule est excitée, l’émission de rayonnement devient possible par désexcitation radiative, on parle de fluorescence. Or, cette désexcitation est relativement lente par comparaison avec la fréquence élevée des collisions inélastiques dans la troposphère: la désexcitation radiative y est donc négligeable. Il faut monter beaucoup plus haut, vers 100 km d’altitude là où il y a beaucoup moins de collisions, pour que le CO2 puisse émettre du rayonnement l’infrarouge. 
  3. Outre la petite quantité de chaleur rayonnée de manière directe par la fenêtre infrarouge atmosphérique, ce qui refroidit la troposphère ne peut donc être que la turbulence et le mélange induits par la convection atmosphérique. Dans la partie supérieure de la troposphère, au voisinage de la tropopause, le rayonnement émis par les gouttes d’eau ou les particules de glace qui y subsistent transforme la chaleur en rayonnement qui s’échappe dans la stratosphère puis dans l’espace. Ce phénomène est visualisé par la face supérieure des nuages d’orage de type cumulonimbus, reconnaissables à leur forme d’enclume. Ce mécanisme est basé sur la seule humidité et exclut donc toute influence du CO2 sur ce refroidissement.

Nous sommes donc conduits à constater que les climatologistes, qui constituent la sous-espèce politisée des climatologues, parient depuis trente ans sur un mauvais cheval en parlant d’effet de serre causé par le CO2 anthropique: les lois de la physique sont sans appel et rendent cet effet impossible. 

Le climat continuera donc sa marche inexorable vers le réchauffement ou le refroidissement sous l’influence du Soleil et des mouvements de notre planète sur son orbite. Même si ces propos paraîtront blasphématoires à certains, notre Planète ne doit pas être sauvée du CO2, quelles que soient les prophéties catastrophistes des augures de l’ONU ou du GIEC ou les mesures de la soi-disant dernière chance de l’Accord de Paris. 

Avec un CO2 sans effet sur le climat, tout comme l’énergie nucléaire dans les années 1950, l’électricité verte n’a en 2020 que l’enthousiasme suscité par sa nouveauté comme  argument pour devenir le nouveau pétrole. 

Dans un monde libre, non subsidié et rationnel cette électricité ne sera qu’une mode que l’avenir ramènera à sa juste proportion, comme cela s’est déjà passé pour l’électricité nucléaire[1].


[1] Les firmes pétrolières « majors » investissent aujourd’hui massivement dans les énergies renouvelables. Mais il faut rappeler que, dans les années 1970, les firmes pétrolières Gulf et Exxon ont investi massivement dans le nucléaire. Ne subsiste aujourd’hui que l’usine Exxon Nuclear Fuel de Richland (USA) intégrée aujourd’hui dans le groupe français Framatome. L’histoire est un perpétuel recommencement.

7 réflexions sur « Pourquoi l’effet du CO2 sur le climat est exclu par la physique »

  1. Vous citez Monsieur Mestrallet. S’il promeut aujourd’hui l’énergie verte, il la fustigeait dans un discours de 2011 à Montréal. Selon lui l’énergie éolienne était intermittente, inefficace, et coûteuse. Il expliquait que cette énergie devait être payée trois fois : une première fois pour la construction de l’éolienne, une deuxième fois pour la construction d’une centrale TGV pour compenser l’intermittence de l’éolienne et finalement une troisième fois pour la subsidiation de cette énergie non rentable.
    Voilà un bel exemple d’opportunisme. Cela s’appelle retourner sa veste. A moins que Monsieur Mestrallet n’ait été touché par la grâce.

  2. J’ai un souci avec l’approche, fort intéressante, de Georges Geuskens. En effet, fort résumée, sa théorie est de dire que l’entièreté du rayonnement terrestre aux alentours des 15 µm est absorbée par le CO2, puis cette énergie de vibration est entièrement transférée sous forme d’énergie cinétique aux molécules de N2/O2 par chocs inélastiques. Dans ce cas, il est évident que, tout comme à 12µm par exemple, AUCUNE radiation à 15 µm ne devrait être mesurée depuis la surface terrestre, en provenance de l’atmosphère.

    Or, plusieurs mesures effectuées de spectres IR prises à la surface (ex : https://scienceofdoom.com/2010/07/24/the-amazing-case-of-back-radiation-part-two/) démontrent au contraire une belle et large bande d’émission à 15 µm, provenant de l’atmosphère proche… C’est plus que gênant. En résumé, ce fait, mesuré, décrédibilise la théorie de Georges Geuskens… Notez que j’en suis le premier désolé.

    1. Réponse JVV :
      Merci pour votre commentaire.
      Je voudrais tout d’abord signaler que le Prof. Geuskens ne fait que reprendre les principes physiques généraux d’absorption et d’émission de rayonnement électromagnétique par les molécules de gaz: l’émission de rayonnement électromagnétique par les gaz n’est possible qu’à faible pression, que ce soit dans l’atmosphère terrestre, à la surface du Soleil ou plus prosaïquement dans un dispositif d’éclairage (ampoule à filament, tube fluorescent TL ou LED, avec des pressions inférieures à 10-5 Torr). Ce principe élémentaire est tout simplement ignoré par les climatologistes pour défendre un mythique effet de serre à pression ambiante du CO2, colporté depuis plus de trente ans. Par ailleurs, sans aller comme vous jusqu’à exclure toute radiation, je partage votre curiosité quant à la source de l’émission atmosphérique à 15 µm: elle peut provenir de l’eau (sous ses différentes formes), du CO2 (pourquoi pas ?) ou d’autres molécules, mais il est impossible de savoir à quelle altitude cette émission a lieu. Si on veut modéliser cette émission sur 100 km d’épaisseur, il faut coupler un calcul radiatif (cf. HITRANS) avec la théorie cinétique des gaz: la référence que vous mentionnez est muette à ce sujet.

    2. Outre la référence que vous citez, diverses publications dont https://www.ssec.wisc.edu/aeri/ font état d’une « downwelling radiation » ou « downward long wave radiation » détectée au niveau du sol par certains appareils pointés vers le ciel. La nature, l’origine et l’altitude d’émission des spectres enregistrés sont encore mal comprises mais il apparaît (voir réf. ci-dessus) que les nuages ont une grande influence. Il est surprenant qu’une émission provenant de couches supérieures de la troposphère parvienne au niveau du sol sans être absorbée par le CO2 ou la vapeur d’eau des couches inférieures dont l’absorption est saturée sur quelques dizaines de mètres. Il semble, dès lors, que le phénomène observé ne puisse être attribué à un effet de serre radiatif.

  3. Je ne suis pas spécialiste et pas très compréhensible pour un citoyen lambda mais cela m’a tout l’air d’une thèse climato-sceptique ou je me trompe? difficile de savoir le vrai du faux et le faux du vrai… cet article me laisse … sceptique

    1. Réponse JVV :
      Votre scepticisme vous honore: ne croyons pas tout ce que les médias et les experts de tout poil nous racontent. Je ne suis pas climato-sceptique: je considère en effet que le réchauffement global observé depuis 1830 est tout-à-fait réel, la fonte des glaciers alpins suffit à s’en convaincre. Par contre, je réfute la soi-disant théorie de l’effet de serre lié au CO2 d’origine anthropique: en effet, cet effet de serre est physiquement impossible dans les basses couches de l’atmosphère. Il ne devient possible qu’ à des pressions très faibles correspondant à une altitude de 100 km environ. A défaut d’effet de serre, seule les variations séculaires du comportement du Soleil peuvent expliquer la tendance climatique observée.

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