Quel scientifique a découvert l'effet de serre en 1824 ?

En 1824, le mathématicien et physicien français Joseph Fourier publie une réflexion majeure sur la température de la Terre et le rôle de son atmosphère. Dans son article Remarques générales sur les températures du globe terrestre et des espaces planétaires, il explique que l’atmosphère contribue à maintenir la surface terrestre plus chaude qu’elle ne le serait en son absence. Cette analyse constitue la première formulation scientifique de ce que l’on appelle aujourd’hui l’effet de serre, même si Fourier ne disposait pas encore de la description détaillée du rayonnement infrarouge utilisée par la climatologie moderne.

Le raisonnement de Fourier

Fourier part d’un problème d’équilibre thermique. La Terre reçoit de l’énergie du Soleil et renvoie une partie de cette énergie vers l’espace sous forme de chaleur. Selon lui, l’atmosphère ne laisse pas cette chaleur s’échapper de la même manière que dans un monde dépourvu d’enveloppe gazeuse : elle intervient dans les échanges thermiques et contribue ainsi à élever la température du sol. Fourier compare ce rôle à celui d’une serre, dont les parois favorisent le réchauffement intérieur. Cette comparaison reste une analogie générale, mais elle introduit une idée essentielle : les propriétés de l’atmosphère influencent directement la température de la planète. Son explication établit donc le lien entre la présence de certains gaz atmosphériques, notamment le dioxyde de carbone, et la capacité de l’atmosphère à retenir une partie de la chaleur.

Une intuition avant la physique moderne du rayonnement

La théorie de Fourier ne constitue pas encore un modèle complet de l’effet de serre tel que les scientifiques le décrivent aujourd’hui. Au début du XIXe siècle, les propriétés précises des différents gaz et les mécanismes d’absorption et de réémission du rayonnement infrarouge sont encore mal connus. Fourier identifie néanmoins le principe général selon lequel l’atmosphère modifie le bilan thermique terrestre. Des travaux ultérieurs ont permis d’en préciser le fonctionnement : John Tyndall a étudié, au XIXe siècle, l’absorption du rayonnement infrarouge par plusieurs gaz, tandis que Svante Arrhenius a ensuite quantifié l’influence du dioxyde de carbone sur la température globale. Ces recherches ont transformé l’intuition de Fourier en une théorie physique de plus en plus précise.

Le rôle de l’effet de serre aujourd’hui

L’effet de serre est un phénomène naturel indispensable à l’habitabilité de la Terre. Des gaz présents dans l’atmosphère absorbent une partie du rayonnement infrarouge émis par la surface et en réémettent une fraction, ce qui limite le refroidissement de la planète. Le problème contemporain ne vient donc pas de l’existence de l’effet de serre, mais de son renforcement par l’augmentation des concentrations de gaz comme le dioxyde de carbone, principalement liée aux activités humaines. Cette hausse modifie l’équilibre énergétique terrestre et entraîne un réchauffement du climat. Les observations, les expériences de laboratoire et les modèles climatiques actuels décrivent ce phénomène avec des outils bien plus avancés que ceux dont disposait Fourier, mais ils prolongent la question qu’il avait posée en 1824 : comment l’atmosphère détermine-t-elle la température de la Terre ?