Une équipe dirigée par des chercheurs de l'Université de Virginie met en garde contre le changement climatique, le monde fait un pari qu'il ne pourra peut-être pas couvrir.

Le nouveau papier de l'équipe en Nature Changement Climatique explore comment les plans visant à éviter les pires conséquences d'un réchauffement de la planète pourraient avoir leurs propres effets secondaires.

La poignée de modèles auxquels le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat des Nations Unies et les décideurs du monde entier font confiance pour développer des stratégies visant à respecter les engagements de neutralité carbone supposent tous que des technologies d'émissions négatives seront disponibles dans le cadre de la solution.

Technologies à émissions négatives, souvent appelés TNE, éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Les trois approches les plus étudiées sont la bioénergie avec captage et stockage du carbone, ce qui implique la culture de cultures pour le carburant, puis collecte et enfouissement du CO 2 de la biomasse brûlée; planter plus de forêts; et captation directe de l'air, un procédé technique pour séparer le CO 2 de l'air et le stocker en permanence, probablement sous terre.

"Le problème est, personne n'a essayé ces technologies à l'échelle de démonstration, beaucoup moins aux niveaux massifs nécessaires pour compenser le CO actuel 2 émissions, " dit Andrés Clarens, professeur au département des systèmes d'ingénierie et de l'environnement de l'UVA Engineering et directeur associé de l'institut pan-universitaire de résilience environnementale de l'UVA. L'institut a financé en partie la recherche menant à la Nature Changement Climatique papier.

"Notre article quantifie leurs coûts afin que nous puissions avoir une conversation honnête à ce sujet avant de commencer à le faire à grande échelle, " dit Clarens.

Depuis l'accord de Paris pour limiter le réchauffement climatique à 1,5 degré Celsius, martelé par les leaders mondiaux en 2015, un nombre croissant d'entreprises telles que BP et de nombreuses institutions et gouvernements, y compris UVA et Virginia, se sont engagés à atteindre zéro émission de carbone au cours des prochaines décennies. Microsoft s'est engagé à effacer ses émissions de carbone depuis sa création en 1975.

A Clarens, un ingénieur qui étudie la gestion du carbone, et ses collègues chercheurs, ce sont des développements encourageants. Dirigé par le doctorat de Clarens. étudiant Jay Fuhrman, le groupe comprend également l'économiste Haewon McJeon et la informaticienne Pralit Patel du Joint Global Change Research Institute de l'Université du Maryland; UVA Joe D. et Helen J. Kington Professeur de sciences de l'environnement Scott C. Doney; et William M. Shobe, directeur de recherche au Weldon Cooper Center for Public Service et professeur à la Batten School of Leadership and Public Policy de l'UVA.

Pour la recherche, l'équipe a utilisé un modèle intégré, l'un de ceux sur lesquels s'appuient les Nations Unies, appelé Global Change Assessment Model. Le modèle a été développé à l'Université du Maryland, qui s'associe au Pacific Northwest National Laboratory pour gérer le Joint Global Change Research Institute. Ils ont comparé les effets des trois technologies d'émissions négatives sur l'approvisionnement alimentaire mondial, l'utilisation de l'eau et la demande d'énergie. Le travail a examiné le rôle que la capture directe de l'air aurait sur les futurs scénarios climatiques.

Les biocarburants et le reboisement occupent de vastes ressources en terres et en eau nécessaires à l'agriculture et aux espaces naturels; les biocarburants contribuent également à la pollution due à la fertilisation. La capture directe de l'air utilise moins d'eau que la plantation de biocarburants et d'arbres, mais elle demande encore beaucoup d'eau et encore plus d'énergie - largement fournie par les combustibles fossiles, contrebalancer certains des avantages de l'élimination du dioxyde de carbone. Jusque récemment, les technologies de l'air direct étaient également considérées comme trop coûteuses pour être incluses dans les plans de réduction des émissions.

L'analyse de l'équipe montre que la capture directe de l'air pourrait commencer à éliminer jusqu'à trois milliards de tonnes de dioxyde de carbone de l'atmosphère par an d'ici 2035, soit plus de 50 % des émissions américaines en 2017, l'année la plus récente pour laquelle des données fiables étaient disponibles. Mais même si les subventions gouvernementales rendent possible l'adoption rapide et généralisée de la capture directe de l'air, nous aurons besoin de biocarburants et de reboisement pour répondre au CO 2 objectifs de réduction. L'analyse a montré que les prix des cultures vivrières de base augmenteront encore d'environ trois fois au niveau mondial par rapport aux niveaux de 2010 et cinq fois dans de nombreuses régions du monde où existent déjà des inégalités dans le coût du changement climatique.

« La capture directe de l'air peut atténuer, mais pas éliminer, les compromis les plus importants résultant de la concurrence foncière entre les terres agricoles et les terres nécessaires aux nouvelles forêts et à la bioénergie, " Fuhrman et Clarens ont écrit dans un blog accompagnant la sortie du journal.

Les coûts qui restent augmentent avec le temps, rendre déterminé, des actions multidimensionnelles visant à réduire les émissions de dioxyde de carbone et à l'éliminer de l'atmosphère d'autant plus urgentes, argumentent les chercheurs.

« Nous devons nous éloigner des combustibles fossiles de manière encore plus agressive que ne le pensent de nombreuses institutions, " a déclaré Clarens. " Les technologies d'émissions négatives sont le backstop de l'ONU et de nombreux pays s'attendent à ce qu'elles nous sauvent un jour, mais ils auront des effets secondaires auxquels nous devons nous préparer. C'est un pari énorme que de s'asseoir sur nos mains pour la prochaine décennie et de dire, nous l'avons car nous allons déployer cette technologie en 2030, mais il s'avère qu'il y a des pénuries d'eau, et nous ne pouvons pas le faire."

"Avant de parier la maison, comprenons quelles en seront les conséquences, " Fuhrman a ajouté. "Cette recherche peut nous aider à éviter certains des pièges qui pourraient découler de ces initiatives."