Arrhénius cherchait les causes du refroidissement qui ont marqué les grandes périodes glacières. La majorité des scientifiques de son temps croyaient que la Terre se refroidissait, mais Arrhénius, lui, croyait fermement que celle-ci se réchauffait. En 1896, Arrhénius découvrit que le CO2 avait la capacité d'absorber de grandes quantités de chaleur. Après sa découverte, il émit une hypothèse voulant que la combustion du charbon, du pétrole et du gaz naturel pourrait aboutir à rejeter assez de gaz carbonique pour réchauffer la Terre. D'après lui, si le taux de CO2 doublait, cela entraînerait une élévation de la température moyenne de 4 à 6 °C. Il affirmait que la Terre se réchaufferait lentement à cause de l'augmentation de la concentration atmosphérique du dioxyde de carbone. Selon lui, si l'on ne tenait compte que du CO2 libéré par la combustion du charbon, il faudrait 3000 ans pour doubler la concentration atmosphérique en dioxyde de carbone et la température augmenterait de 1/1000 de degré Celsius par an. Cependant, après l'industrialisation de la Seconde Guerre mondiale, la consommation de pétrole a augmenté de façon considérable, ce qui a eu pour effet de causer une augmentation dramatique du taux de CO2 dans l'atmosphère. Depuis l'époque d'Arrhénius, la consommation du charbon a également été multipliée par 10, ce qui veut dire que le doublement (de dioxyde de carbone) n'aura pas lieu dans 3000 ans, mais bien, au plus tard, dans 100 ans.
N'étant pas le seul à se questionner sur les changements climatiques, Arrhénius dut collaborer avec des physiciens, chimistes, géologues et météorologues afin de prouver sa théorie de l'effet de serre. Arrhénius fit donc des calculs pour connaître les variations de la quantité de dioxyde de carbone correspondant à la température évaluée pour l'ère tertiaire (supérieure de 8 °C à la température moyenne de 1890) et à celle qui devait régner lors de la 1re glaciation (inférieure de 5 °C à la température moyenne). Il estima que dans le 1er cas, la concentration en CO2 avait dû augmenter de 70 %, et dans le 2e cas, diminuer de 40 %. Après une de ses conférences, les scientifiques s'interrogèrent sur les causes possibles d'un changement de température à la surface de la Terre. Arrhénius voulait calculer l'effet de la concentration de dioxyde de carbone sur la température de la Terre. Le physicien américain Langley avait construit un instrument, le bolomètre, qui donnait à l'époque, avec une précision inégalée, les mesures d'énergie rayonnante du Soleil et de la Lune à différentes longueurs d'ondes; il pouvait donc mesurer l'absorption de cette énergie par l'atmosphère. Durant l'été 1895, Arrhénius fit des calculs complexes pour prouver sa théorie. Dans des articles publiés en 1895 et 1896, il dressait une table des valeurs caractéristiques de la température en fonction de la concentration de CO2 et de la latitude, pour les quatre saisons. Il évalua également la capacité des océans à absorber le dioxyde de carbone et affirma que les 5/6 de la quantité de CO2 introduit dans l'air serait absorbé par la mer et le 1/6 restant par l'air. Malgré les calculs qu'Arrhénius leur présentait, les géologues n'approuvaient toujours pas sa théorie, même ses anciens partisans se montraient de plus en plus réticents. Dans le but de les convaincre, Arrhénius tint une nouvelle conférence dans laquelle il ne contestait pas totalement la thèse de Kelvin (qui prétendait que le Soleil n'avait pas toujours rayonné de la même façon et qu'il perdait inévitablement de la chaleur, ce qui impliquerait que la Terre deviendrait un astre glacé) et il présenta ses calculs concernant les changements de températures survenus à l'ère tertiaire et quaternaire (plus la température augmente, plus le taux de dioxyde de carbone augmente) afin de contester la thèse du refroidissement de la Terre. Il ne lui restait plus qu'à convaincre ses confrères que sa théorie était vraie…
Autrefois, cette théorie du réchauffement de la Terre causait de nombreuses discussions, car la plupart des autres scientifiques croyaient que la terre se refroidissait et qu'elle deviendrait un astre glacé. De nos jours, nous nous interrogeons sur les rétroactions de l'augmentation du taux de CO2 dans notre atmosphère; le niveau des mers pourrait s'élever de 30 cm à 1 m d'ici la fin du siècle, la saison agricole dans les pays à climat tempéré s'allongerait, les phénomènes météorologiques violents, tels les sécheresses, les inondations et les cyclones tropicaux se produiraient plus fréquemment et pour finir, si le taux de dioxyde de carbone venait qu'à quadrupler, l'humanité ferait alors face à un énorme problème, car en atteignant une concentration aussi élevée, le CO2 ne réchaufferait plus l'atmosphère, mais il la refroidirait énormément (sa concentration serait tellement haute qu'il se produirait l'effet contraire). Pour arriver à contrer les changements climatiques causés par l'effet de serre, les pays ont proposé des plans tels que l'accroissement de l'utilisation du gaz naturel aux dépends du charbon et du pétrole, la réduction de la vitesse permise sur les routes, le développement de l'énergie solaire, etc. dans le but de réduire les émissions de dioxyde de carbone. Aujourd'hui, certaines personnes ont encore des doutes en ce qui concerne la théorie d'Arrhénius, il ne nous reste donc plus qu'à attendre 100 ans pour voir si les sceptiques seront confondus…
Potvin, Catherine. (1991, Avril). «L'EFFET DE SERRE». Quatre-Temps [CD-ROM], no 15, vol. 1. CD Sciences - Banque de textes scientifiques, CEDROM-SNi, Version 3.11, Outremont, Janvier 1993.
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Recherche : Véronique Bélanger et Vicky Boivin, Centre Le Goéland, Sherbrooke, QC
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