Définition du CO₂eq

La tonne de CO₂ équivalent ^⭎ (tCO₂eq) est un indice introduit dans l’AR1 du GIEC.
Etant donné que chaque gaz à effet de serre (GES) se distingue par un pouvoir de réchauffement global (PRG) et un temps de séjour dans l’atmosphère différent, leur effet en terme d’élévation de température diffère suivant l’intervalle temporel sur lequel on intègre le forçage radiatif.
Pour pouvoir comparer et additionner les différentes contributions de GES, l’équivalent CO₂ a été introduit.

Il est définit de la façon suivante:
«L’émission en équivalent CO₂ est la quantité émise de CO₂ qui provoquerait le même forçage radiatif intégré, pour un horizon temporel donné, qu’une quantité émise d’un seul ou de plusieurs gaz à effet de serre.»

En pratique, on mutltiplie simplement les émissions d’un GES par son PRG pour obtenir ces mêmes émissions en CO₂eq sur la période de temps considérée :
1 tGES = PRG_GES tCO₂eq

On peut comprendre avec le tableau ci-dessous :
Comme le PRG du méthane est 25 fois plus élevé que celui du CO₂ sur une période de 100 ans, l’émission d’1 tonne de méthane est équivalente, en terme d’élévation de température créée dans 100 ans, à l’émission de 25 tonnes de CO₂ :
1 tCH₄ = 25 tCO₂eq (sur 100 ans)

Le PRG d’un GES augmente d’autant plus que la période sur laquelle il est calculé est petite, pour autant que sa durée de vie (temps de séjour) dans l’atmosphère soit plus petite que la période:
1 tCH₄ = 84 tCO₂eq (sur 20 ans)

Donc l’émission d’1t de CH₄ impacte l’élévation de température après 20 ans trois-quatre fois plus qu’après une période de 100 ans. Son temps de séjour étant plus faible, une plus grande partie aura “quitté” l’atmosphère après 100 ans qu’après 20 ans.

Un temps de séjour de X années dans l’atmosphère ne signifie pas que la gaz a disparu de l’atmosphère après X année.
Le temps de séjour est un concept comparable à celui de période radioactive (ou demi-vie) d’un échantillon radioactif.
La demi-vie est définie comme la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs se sont désintégrés. Il en va de même pour les GES : une durée de séjour de 100 ans, comme celle du CO2, signifie qu’au bout de 100 ans, il ne reste plus que la moitié de la concentration de départ :

Après 3*100 = 300 ans, il reste 1/2³ = 12,5 % de la concentration initiale de CO₂ (durée de vie : 100 ans)
Après 2*12 = 24 ans, il reste 1/2² = 25 % de la concentration initiale de CH₄ (durée de vie : 12 ans)

Pour établir l’inventaire national de nos émissions domestiques, les différents GES sont convertis en CO2eq et ensuite additionnés afin de déterminer les émissions totales de GES.
Par exemple dans le National Inventory Report (NIR) de la Belgique, on a le tableau qui reprend les émissions anuelles des différents GES de 1990 à 2017:

On voit que la Belgique a émis 7 973 ktCO₂eq de méthane (avec ou sans usage des sols).
A combien de kt de CH₄ cela correspond-il?
La période de référence étant de 100 ans, et le PRG du CH₄ sur cette période étant de 25 :
1tCH₄ = 25 tCO₂eq
Et donc
(7973 k / 25) tCH₄ = 7973 ktCO₂eq
Soit
319 kt de CH₄

En 2017, la Belgique a émis 114,5 MtCO₂eq depuis son territoire:

 Revenir au noeud α
🔱Structure du triangle de Kaya