La Terre reçoit l'énergie rayonnée par le Soleil et se réchauffe. En absorbant le rayonnement infrarouge, les gaz à effet de serre dans l'atmosphère renforcent cet effet et exercent un « forçage radiatif » positif. En revanche, certains aérosols renvoient vers l'espace une fraction des rayons solaires, rafraîchissant l'atmosphère via un forçage radiatif négatif, cette fois.

Comprendre comment les différents pays et régions contribuent au forçage radiatif mondial est essentiel pour mettre en œuvre efficacement les processus de l'Accord de Paris, reposant sur des « responsabilités communes mais différenciées ».

Grâce à un modèle climatique simplifié du système Terre, une collaboration internationale impliquant des chercheurs chinois, autrichiens et français a quantifié le forçage radiatif lié aux émissions globales des gaz à effet de serre et aux aérosols. Puis, ils ont séparé les contributions régionales des émissions, en prenant en compte toutes les activités humaines, depuis le début de la période industrielle. En effet, une partie des gaz à effet de serre à longue durée de vie qui ont été émis au siècle dernier, comme le CO₂, est encore présente dans l'atmosphère et continue de réchauffer le climat.

En 2014, les trois principaux contributeurs au changement climatique, toutes activités humaines confondues, sont :

• Les États-Unis à hauteur de 23,3 % (± 3,2 %),
• L'Union européenne à 13,7 % (± 1,7 %),
• La Chine à 8,9 % (± 6,0 %).

Selon les modélisations des chercheurs, les gaz à effet de serre dominent la contribution au réchauffement des pays développés tandis que pour les pays en développement, les perturbateurs climatiques à courte durée de vie tels que les aérosols et l'ozone jouent un rôle non négligeable. « Les aérosols sulfatés aident à refroidir le climat, mais au prix d'une qualité de l'air médiocre », explique Yves Balkanski, chercheur au LSCE et co-auteur de l'étude.

« L'originalité de cette étude est de pouvoir attribuer le changement climatique causé par chaque pays, en prenant en compte les interactions complexes entre les différents composés émis pour passer des émissions aux concentrations dans l'air », précise Philippe Ciais, qui avait initié cette étude au LSCE avec Thomas Gasser, aujourd'hui chercheur en Autriche à l'International Institute for Applied Systems Analysis.

1. Répartition des différentes composantes du forçage radiatif global, dont certaines sont  positives (émissions de CO₂, CH₄, N₂O, etc.) et d'autres négatives (émissions de SO₄, NO₃, nuages, etc.)
2. Répartition géographique du forçage radiatif mondial dans 15 régions du monde.
3. Composition du forçage radiatif en ses diverses composantes pour chacune des 15 régions.