le tableau 1 énumère en volume les onze gaz les plus abondants de la basse atmosphère terrestre. Les gaz énumérés, l’azote, l’oxygène, la vapeur d’eau, dioxyde de carbone, le méthane, l’oxyde nitreux et l’ozone sont extrêmement importants pour la santé de la biosphère de la Terre.

Le tableau indique que l’azote et l’oxygène sont les principaux composants de l’atmosphère par volume. Ensemble, ces deux gaz constituent environ 99% de l’atmosphère sèche. Ces deux gaz ont des associations très importantes avec la vie., L’azote est retiré de l’atmosphère et déposé à la surface de la Terre principalement par des bactéries spécialisées dans la fixation de l’azote, et par la foudre par les précipitations. L’ajout de cet azote aux sols de surface de la Terre et à divers plans d’eau fournit une nutrition indispensable à la croissance des plantes. L’azote retourne dans l’atmosphère principalement par la combustion et la dénitrification de la biomasse.

L’oxygène est échangé entre l’atmosphère et la vie grâce aux processus de photosynthèse et de respiration., La photosynthèse produit de l’oxygène lorsque le dioxyde de carbone et l’eau sont convertis chimiquement en glucose à l’aide de la lumière du soleil. La Respiration est un processus inverse de la photosynthèse. Dans la respiration, l’oxygène est combiné avec le glucose pour libérer chimiquement de l’énergie pour le métabolisme. Les produits de cette réaction sont l’eau et le dioxyde de carbone.

le gaz suivant le plus abondant sur la table est la vapeur d’eau. La vapeur d’eau varie en concentration dans l’atmosphère à la fois spatialement et temporellement. Les concentrations les plus élevées de vapeur d’eau se trouvent près de l’Équateur au-dessus des océans et des forêts tropicales humides., Les zones polaires froides et les déserts continentaux subtropicaux sont des endroits où le volume de vapeur d’eau peut approcher zéro pour cent. La vapeur d’eau a plusieurs rôles fonctionnels très importants sur notre planète:

Le Cinquième gaz le plus abondant dans l’atmosphère est le dioxyde de carbone. Le volume de ce gaz a augmenté de plus de 35% au cours des trois cents dernières années (voir Figure 7a-1). Cette augmentation est principalement due à la combustion induite par l’homme à partir de combustibles fossiles, à la déforestation et à d’autres formes de changement d’affectation des terres. Le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre. L’augmentation causée par l’homme de sa concentration dans l’atmosphère a renforcé l’effet de serre et a certainement contribué au réchauffement climatique au cours des 100 dernières années., Le dioxyde de carbone est également naturellement échangé entre l’atmosphère et la vie par le biais des processus de photosynthèse et de respiration.

le méthane est un gaz à effet de serre très puissant. Depuis 1750, la concentration de méthane dans l’atmosphère ont augmenté de plus de 150%. Les principales sources de méthane supplémentaire ajouté à l’atmosphère (par ordre d’importance) sont: la culture du riz; les animaux domestiques au pâturage; les termites; les décharges; l’extraction du charbon; et l’extraction du pétrole et du gaz. Les conditions anaérobies associées à l’inondation des rizières entraînent la formation de méthane., Cependant, une estimation précise de la quantité de méthane produite par les rizières a été difficile à déterminer. Plus de 60% de toutes les rizières se trouvent en Inde et en Chine où les données scientifiques concernant les taux d’émission ne sont pas disponibles. Néanmoins, les scientifiques estiment que la contribution des rizières est importante car cette forme de production végétale a plus que doublé depuis 1950. Les animaux de pâturage libèrent du méthane dans l’environnement à la suite de la digestion herbacée. Certains chercheurs pensent que l’ajout de méthane provenant de cette source a plus que quadruplé au cours du siècle dernier., Les Termites libèrent également du méthane par des processus similaires. Le changement d’affectation des terres dans les tropiques, dû à la déforestation, à l’élevage et à l’agriculture, peut entraîner une augmentation du nombre de termites. Si cette hypothèse est correcte, la contribution de ces insectes peut être importante. Le méthane est également libéré des décharges, des mines de charbon et des forages gaziers et pétroliers. Les décharges produisent du méthane à mesure que les déchets organiques se décomposent avec le temps. Les gisements de charbon, de pétrole et de gaz naturel libèrent du méthane dans l’atmosphère lorsque ces gisements sont excavés ou forés.,
la concentration moyenne du protoxyde d’azote, gaz à effet de serre, augmente maintenant à un rythme de 0,2 à 0,3% par an. Sa part dans l’amélioration de l’effet de serre est mineure par rapport aux autres gaz à effet de serre déjà mentionnés. Cependant, il joue un rôle important dans la fertilisation artificielle des écosystèmes. Dans les cas extrêmes, cette fertilisation peut entraîner la mort des forêts, l’eutrophisation des habitats aquatiques et l’exclusion des espèces., Les Sources d’augmentation de l’oxyde nitreux dans l’atmosphère comprennent: la conversion de l’utilisation des terres; la combustion de combustibles fossiles; la combustion de biomasse; et la fertilisation des sols. La majeure partie de l’oxyde nitreux ajouté à l’atmosphère chaque année provient de la déforestation et de la conversion des écosystèmes forestiers, de savanes et de prairies en champs agricoles et en pâturages. Ces deux processus réduisent la quantité d’azote stockée dans la végétation vivante et le sol par la décomposition de la matière organique. L’oxyde nitreux est également libéré dans l’atmosphère lorsque les combustibles fossiles et la biomasse sont brûlés., Cependant, la contribution combinée à l’augmentation de ce gaz dans l’atmosphère est considérée comme mineure. L’utilisation de nitrate et d’ammonium engrais pour améliorer la croissance des plantes est une autre source d’oxyde nitreux. La quantité libérée par ce processus a été difficile à quantifier. Les estimations suggèrent que la contribution de cette source représente de 50% à 0,2% de l’oxyde nitreux ajouté à l’atmosphère chaque année.
Le rôle de l’Ozone dans l’augmentation de l’effet de serre a été difficile à déterminer., Des mesures précises des niveaux passés à long terme (plus de 25 ans dans le passé) de ce gaz dans l’atmosphère ne sont actuellement pas disponibles. De plus, des concentrations d’ozone se trouvent dans deux régions différentes de l’atmosphère terrestre. La majorité de l’ozone (environ 97%) présent dans l’atmosphère est concentrée dans la stratosphère à une altitude de 15 à 55 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. Cet ozone stratosphérique fournit un service important à la vie sur terre car il absorbe le rayonnement ultraviolet nocif., Ces dernières années, les niveaux d’ozone stratosphérique ont diminué en raison de l’accumulation de chlorofluorocarbones créés par l’homme dans l’atmosphère. Depuis la fin des années 1970, les scientifiques ont remarqué le développement de trous graves dans la couche d’ozone au-dessus de l’Antarctique. Les mesures satellitaires ont indiqué que la zone de 65° de latitude nord à 65° de latitude sud a connu une diminution de 3% de l’ozone stratosphérique depuis 1978.

L’Ozone est également très concentré à la surface de la Terre Dans et autour des villes. La majeure partie de cet ozone est créée comme sous-produit du smog photochimique créé par l’homme., Cette accumulation d’ozone est toxique pour les organismes vivant à la surface de la Terre.

Tableau 1: composition Moyenne de l’atmosphère jusqu’à une altitude de 25 km. L’ombrage vert indique les gaz les plus importants sur le plan météorologique trouvés dans notre atmosphère. Vous n’êtes responsable que des gaz de l’atmosphère importants sur le plan météorologique.

* variable gaz