La Terre et la couche d’ozone forment un système que l’on pourrait comparer à une « serre géante », et fonctionnent sur le même principe.
Une serre est un bâtiment constitué de plaques de verre (qui à l’échelle terrestre serait la couche d’ozone) qui laissent passer la chaleur du soleil, réchauffant ainsi l’atmosphère de la serre, mais empêchent cette chaleur d’être trop rapidement réémise.



Le principe est donc le même à l’échelle terrestre : la couche d’ozone laisse passer la plus grande partie de la lumière visible (40 % de l’énergie émise par le soleil), des infrarouges (IR) composants 50 % de cette énergie et des ultraviolets (UV) composants 10 % de l’énergie émise par le soleil dont une bonne partie est retenue par cette couche d’ozone. Une partie de ces rayons IR est réémise par la Terre vers l’espace ; le mécanisme de la serre est alors complet car si la couche d’ozone laisse passer les rayons IR elle empêche cependant une réémission trop rapide de ces rayons, maintenant la Terre à une température moyenne de 15 degrés celsius.
L’effet de serre est donc indispensable à la vie, la preuve: nous sommes là !Ce mécanisme permet à notre planète de conserver un climat (température,humidité…)favorable au développement de la vie.



Ce que nous appelons, par extension de langage, l’effet de serre serait en fait mieux désigné par le terme de réchauffement climatique. Nous avons définis l’effet de serre comme un mécanisme bénéfique, au contraire du réchauffement de la planète qui est nuisible à la vie (réchauffement du climat, fonte des glaciers…).
Ce réchauffement climatique est crée par une accumulation de gaz dit à « effet de serre », désignés par le terme de GES, qui empêchent la réémission des rayons UV et IR normalement réémis par la Terre. Il faut savoir que la Terre réémet directement vers l’espace 1/3 des rayons (lumière visible, IR, UV) qu’elle reçoit. Ces GES enferment donc ces rayons qui « rebondissent » sur cette couche de gaz.



S’ensuit un cercle vicieux : la chaleur émise par la Terre est bloquée par les GES donc revient vers la Terre, puis est réémise… la chaleur reste donc dans l’atmosphère terrestre qui se réchauffe, ce qui entraîne des complications telles que la fonte des glaces etc etc.
La part de l’homme dans l’émission de ces gaz est importante, cependant il existe des phénomènes naturels responsables (à un moindre niveau ) de ce réchauffement climatique, comme, par exemple, les éruptions volcaniques qui projètent, bien sur en faible quantité, des GES.
La couche d’ozone est elle même composée de gaz, mais les GES sont plus lourds et ne peuvent s’évaporer dans l’espace. Ils stagnent donc en dessous de cette couche d’ozone ; cependant ils n’empêchent pas le passage des rayons du soleil vers la Terre.
Les principaux gaz à effet de serre produits par l’homme, et par quelques phénomènes physiques naturels, sont principalement le dioxyde de carbone (CO2) produit par les combustions (pots d’échappements, fumées rejetées par les usines…). Le CO2 compose à 55 % la couche de gaz responsable du réchauffement climatique.



Le méthane (CH4) est dégagé par la décomposition de la matière organique dans les milieux comme les rizières, les décharges et les marécages. Il est également produit, par fermentation, lors de la rumination du bétail, ainsi que par l’exploitation des gisements de gaz naturels et des mines de charbon. Le méthane compose à 15 % cette couche de gaz.
Les chlorofluorocarbones, plus couramment appelés CFC, sont produits en particulier par les bombes aérosols, les réfrigérateurs et les mousses expansées. Ces gaz, d’une durée de vie de 60 à 120 ans selon leur formule, participent beaucoup à la création de l’effet de serre. Certains CFC sont aujourd’hui remplacés par des hydrofluorocarbones (HFC). Ils sont responsables à 17 % du réchauffement de la planète. Les 13 % de gaz restant sont d’origines très diverses.
D’autres actions de l’homme sont responsables de la production de CO2, principalement la déforestation : les arbres utilisent normalement le CO2 pour en faire du dioxygène par le phénomène de photosynthèse. La destruction des arbres entraîne donc une diminution de l’absorption du dioxyde carbone.
Cependant il subsiste un espoir car les GES ne peuvent pas rester éternellement dans l’atmosphère terrestre car ils réagissent, et sont annihilés, par certains gaz présents dans la couche d’ozone et par des phénomènes naturels comme la condensation.