Le bilan d'énergie de la Terre

En une phrase

La Terre est chauffée par le Soleil, mais elle ne garde pas toute cette énergie : elle en renvoie une partie vers l'espace. Si elle reçoit autant qu'elle renvoie, sa température reste stable. C'est cet équilibre qui fixe la température de la planète.

Comprendre

La Terre est comme un objet posé au soleil : elle reçoit en permanence de l'énergie venue du Soleil, sous forme de lumière et de chaleur. Mais une planète ne se contente pas de stocker cette énergie : elle en renvoie aussi une partie vers l'espace. La température de la Terre dépend alors de l'équilibre entre ces deux flux.

Si la Terre reçoit exactement autant d'énergie qu'elle en renvoie, sa température reste stable. Si elle se met à renvoyer moins qu'elle ne reçoit, l'énergie s'accumule et la planète se réchauffe. Si au contraire elle renvoie plus qu'elle ne reçoit, elle se refroidit.

C'est exactement comme un compte d'épargne : tant que tu déposes autant que tu retires, ton solde ne bouge pas ; mais si tu retires moins, ton solde augmente. La température de la Terre n'est donc pas fixée au hasard : elle résulte de cet équilibre entre l'énergie reçue du Soleil et l'énergie renvoyée vers l'espace.

Le cours

La principale source d'énergie de la Terre est le Soleil. La planète reçoit en continu de l'énergie solaire sous forme de rayonnement (lumière et chaleur). Cette énergie n'est pas conservée indéfiniment : la Terre en renvoie une partie vers l'espace, notamment sous forme de chaleur.

La température de la planète résulte de l'équilibre entre ces deux flux : l'énergie reçue d'un côté, l'énergie renvoyée de l'autre. Tant que la Terre renvoie autant d'énergie qu'elle en reçoit, sa température moyenne reste stable : c'est un état d'équilibre. Si cet équilibre est rompu, la température change.

Si la Terre renvoie moins d'énergie qu'elle n'en reçoit, l'énergie s'accumule et la température augmente : la planète se réchauffe. Si elle renvoie plus d'énergie qu'elle n'en reçoit, elle perd de la chaleur et se refroidit. On peut comparer ce fonctionnement à une balance ou à un compte que l'on remplit et que l'on vide : c'est la différence entre les deux qui fait varier le résultat.

Comprendre ce bilan d'énergie est essentiel, car tout ce qui modifie la quantité d'énergie reçue ou renvoyée (comme l'effet de serre étudié ensuite) agit sur la température de la Terre.

Les erreurs fréquentes

La Terre garde toute l'énergie qu'elle reçoit du Soleil.

La Terre renvoie aussi une partie de cette énergie vers l'espace. Sa température dépend de l'équilibre entre l'énergie reçue et l'énergie renvoyée.

La température de la Terre est fixe et ne peut pas changer.

Si l'équilibre entre énergie reçue et énergie renvoyée est rompu, la température change : la Terre se réchauffe si elle renvoie moins qu'elle ne reçoit, et se refroidit dans le cas contraire.

Tu maîtrises la notion si…

• Décrire que la Terre reçoit de l'énergie du Soleil et en renvoie une partie vers l'espace.
• Expliquer que la température de la Terre dépend de l'équilibre entre l'énergie reçue et l'énergie renvoyée.
• Relier une rupture de cet équilibre à un réchauffement ou à un refroidissement de la planète.

Vérifie que tu as compris

1. De quoi dépend la température de la Terre ?

   Réponse De l'équilibre entre l'énergie reçue du Soleil et celle renvoyée vers l'espace

   La Terre reçoit de l'énergie solaire et en renvoie une partie : sa température dépend de l'équilibre entre ces deux flux (le bilan d'énergie).

2. Si la Terre renvoie vers l'espace exactement autant d'énergie qu'elle en reçoit du Soleil, que se passe-t-il ?

   Réponse Sa température moyenne reste stable

   Quand l'énergie reçue égale l'énergie renvoyée, le bilan est équilibré : la température moyenne de la Terre reste stable. Un déséquilibre la fait varier.

3. Un schéma du bilan d'énergie de la Terre (d'après les bilans moyens publiés par la NASA) : sur 100 unités d'énergie solaire qui arrivent, environ 30 sont réfléchies vers l'espace (nuages, glaces, surfaces claires). Quelle part est absorbée par la Terre et son atmosphère ?

   Réponse Environ 70 unités sur 100

   Ce qui n'est pas réfléchi est absorbé : 100 − 30 = 70. Répondre 30, c'est lire la flèche de l'énergie réfléchie au lieu de celle demandée. « Les 100 » oublie la part réfléchie. Et « aucune » contredit le schéma, qui ne renvoie que 30 unités directement.