Lorsque j’ai écrit pour la première fois sur la géo-ingénierie en 2012, elle était considérée comme tirée par les cheveux, au mieux, et folle par la plupart. Mais 12 ans plus tard, alors qu’il existe toujours une controverse et une résistance considérable à son déploiement, des scientifiques et des institutions respectables font pression pour davantage de recherches sur la géo-ingénierie – l’intervention délibérée et à grande échelle dans notre système climatique pour modérer le réchauffement climatique.
L’attention actuelle se porte principalement sur la géo-ingénierie solaire, une stratégie qui consiste à réfléchir la lumière du soleil loin de la Terre pour la refroidir. Que savons-nous de ce phénomène et de ses risques ? Et où devrions-nous le prendre à partir de maintenant ?
Pendant de nombreuses années, toute recherche en géoingénierie a été découragée par de nombreux scientifiques et experts, craignant qu’elle ne fournisse une excuse pour ne pas réduire les émissions. Certains politiciens de droite, comme Newt Gingrich, l’ont promu comme un moyen de réduire le réchauffement climatique sans avoir à réduire les émissions. La recherche en géo-ingénierie est également controversée car il y avait et il y a encore de nombreuses incertitudes quant à ses effets potentiels sur le système climatique et les écosystèmes.
Néanmoins, James Hansen, directeur du programme sur la science, la sensibilisation et les solutions au climat à la Columbia's Climate School, qui a été le premier à avertir le Congrès des risques liés au changement climatique en 1988, et un groupe de plus de 60 scientifiques appellent à davantage de recherches sur la géo-ingénierie solaire. /P>
En outre, l’Académie nationale des sciences des États-Unis, l’Environmental Defense Fund, le Natural Resources Defense Council et l’Union of Concerned Scientists soutiennent tous la recherche sur la géo-ingénierie solaire. Un rapport de la Maison Blanche de 2022 a également exprimé un fort soutien à la recherche.
Les experts affirment que le soutien à la recherche augmente parce que l’humanité ne fait pas assez vite pour réduire les émissions de carbone afin d’éviter des impacts climatiques graves et qui s’aggravent. En raison des réglementations sur la qualité de l'air, une diminution des émissions d'aérosols de dioxyde de soufre provenant des centrales à charbon et des transports maritimes, qui ont contribué à protéger la Terre du rayonnement solaire, a entraîné un réchauffement mondial plus rapide que prévu, selon une nouvelle étude de Hansen et ses collègues. Ils prévoient que le réchauffement dépassera 1,5°C d'ici la fin de cette décennie et 2°C d'ici 2050, ce qui pourrait avoir des conséquences climatiques désastreuses.
Les impacts climatiques potentiellement catastrophiques et la possibilité de franchir des points de bascule climatiques, tels que le dégel du pergélisol arctique ou le dépérissement de la forêt amazonienne, pourraient nécessiter le recours à des stratégies autrefois impensables.
Dans une lettre ouverte, les 60 scientifiques ont déclaré qu'en raison de ces risques sérieux et de la possibilité qu'un pays désespéré recoure un jour à la géo-ingénierie solaire, celle-ci doit être étudiée rigoureusement dès que possible, avec des avantages et des inconvénients clairement évalués. /P>
La plupart des recherches sur les stratégies de géo-ingénierie solaire se concentrent actuellement sur l'injection d'aérosols stratosphériques (SAI, également appelé gestion du rayonnement solaire ou SRM) et l'éclaircissement des nuages marins; d'autres stratégies incluent l'amincissement des cirrus et l'utilisation de miroirs ou de parasols.
Après l’éruption du Mont Pinatubo aux Philippines en 1991, envoyant 20 millions de tonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère, la Terre s’est refroidie de 0,5°C. Lorsque le dioxyde de soufre pénètre dans l’atmosphère, il réagit avec la vapeur d’eau pour former des gouttelettes, des aérosols qui réfléchissent la lumière du soleil loin de la Terre. SAI recréerait l'effet de Pinatubo en projetant du dioxyde de soufre dans la stratosphère pour bloquer temporairement la lumière du soleil.
Le programme de recherche en géoingénierie solaire de Harvard affirme que le SAI pourrait abaisser la température de la surface de la mer, ce qui diminuerait les risques de blanchissement des coraux, ralentirait le mouvement des espèces vers des zones plus froides et réduirait la perte de glace de mer et la fonte des glaciers. Les résultats seraient rapides et donneraient aux humains plus de temps pour réduire les émissions de carbone et passer aux énergies renouvelables.
Mais contrairement au CO2 l'élimination, une stratégie de géo-ingénierie à multiples facettes qui est plus acceptée, la géo-ingénierie solaire ne réduit pas le CO2 dans l'atmosphère. Cela ne ferait rien pour lutter contre l'acidification des océans, qui nuit aux écosystèmes marins, car l'océan absorbe 25 % du CO2. les humains émettent, modifiant sa chimie.
De plus, selon une étude récente, une utilisation brutale du SAI pourrait ne pas être suffisamment efficace pour remédier pleinement aux changements provoqués par le réchauffement des profondeurs océaniques, comme le ralentissement du renversement méridien de l’Atlantique. D'autres problèmes causés par le réchauffement des profondeurs océaniques, notamment la modification des conditions météorologiques, l'élévation du niveau de la mer et l'affaiblissement des courants, persisteraient également.
Parce qu’il n’existe pas de gouvernance internationale pour la géo-ingénierie solaire, il existe une forte opposition au déploiement à grande échelle du SAI. Presque toutes les recherches en géo-ingénierie solaire ont été réalisées avec une modélisation informatique, donc personne ne sait exactement ce qui pourrait arriver si elle était déployée à l'échelle planétaire.
Ceux qui s’opposent à l’avancée de la recherche sur l’ISC s’inquiètent de ses impacts potentiels et incertains sur le climat et les écosystèmes révélés par la modélisation. Des études montrent que le SAI pourrait affaiblir la couche d'ozone stratosphérique, modifier les régimes de précipitations et affecter l'agriculture, les services écosystémiques, la vie marine et la qualité de l'air.
De plus, les impacts et les risques varieraient selon la manière et le lieu de déploiement, le climat, les écosystèmes et la population. Outre les variations de déploiement, de petits changements dans d'autres variables, telles que la taille des gouttelettes d'aérosol, leur réactivité chimique et la vitesse de leurs réactions avec l'ozone, peuvent également produire des résultats différents.
Par exemple, la NOAA, Cornell et l’Université d’Indiana ont étudié un certain nombre de stratégies de déploiement en utilisant un modèle qui faisait varier la quantité de dioxyde de soufre injectée dans la stratosphère ainsi que l’endroit où il était injecté. Les résultats ont montré une diminution des températures de surface mais également une réduction de l'ozone au-dessus de l'Antarctique et des impacts sur les modèles de circulation à grande échelle et la météo régionale.
Douze autres modèles prévoyaient que si suffisamment de SAI étaient déployés pour compenser le réchauffement du CO2 quadruplé , certaines parties des tropiques pourraient recevoir 5 à 7 % de précipitations en moins chaque année par rapport à l'époque préindustrielle, ce qui pourrait endommager les cultures et les forêts tropicales.
Un modèle indiquait que le déploiement du SAI au-dessus de l’océan Indien pour augmenter les précipitations sur le Sahel frappé par la sécheresse en Afrique du Nord finirait par propager la sécheresse vers les pays d’Afrique de l’Est. Et une étude de 2022 a révélé que le SAI pourrait déplacer le paludisme des zones d'altitude d'Afrique de l'Est vers les zones de plaine d'Asie du Sud et d'Afrique subsaharienne à mesure qu'elles devenaient plus fraîches.
Selon Gernot Wagner, co-fondateur du programme de recherche en géoingénierie solaire de Harvard et actuellement économiste du climat à la Columbia Climate School, les variables de modélisation les plus importantes et les plus déterminantes sont la hauteur dans la stratosphère et l'endroit où SAI est spécifiquement déployé. Wagner a déclaré que si un seul hémisphère est refroidi, vous obtenez des « résultats fous », comme l'extinction de la mousson indienne.
"La science s'est plus ou moins rassemblée autour de l'idée selon laquelle vous voulez être [déployé] quelque part entre plus et moins 15 degrés de l'équateur. Et où que vous soyez autour de l'équateur, vous voulez faire la même chose vers le nord que vers le sud, " il a dit. "Peu importe la longitude car cela se propagera à l'échelle mondiale.
"Dans l'ensemble, les centaines de modèles climatiques s'accordent sur le fait que [si le SAI est déployé de cette façon] vous avez plus ou moins un effet global uniforme. Cela signifie que la plupart des éléments que nous pouvons mesurer - les températures, la disponibilité de l'eau, les températures extrêmes, les précipitations extrêmes se rapprochent des niveaux préindustriels avec la géo-ingénierie solaire que sans. "
Wagner a cité un article de Harvard qui modélisait une version de la géo-ingénierie solaire avec une lente accélération pour réduire de moitié le réchauffement. "Quand elle est modélisée de cette manière idéalisée, la géo-ingénierie solaire semble avoir des avantages nets franchement surprenants. Les avantages dépassent de beaucoup les coûts", a-t-il déclaré. "C'est encourageant dans un sens qui me porte à croire que cela vaut la peine de continuer à faire des recherches."
En 2011, David Keith, co-fondateur du programme de recherche en géoingénierie solaire de Harvard et aujourd'hui à l'Université de Chicago, et le spécialiste de l'atmosphère Ken Caldeira ont estimé que pour inverser 10 % du réchauffement provoqué par un doublement des émissions de CO2 Par rapport à l’ère préindustrielle, plusieurs centaines de milliers de tonnes de dioxyde de soufre devraient être injectées chaque année sur une décennie. Pour ralentir considérablement le réchauffement ou l'inverser, SAI aurait besoin de millions de tonnes de dioxyde de soufre chaque année.
Actuellement, seuls quelques avions de recherche peuvent opérer à l’altitude nécessaire en raison de la faible épaisseur de l’atmosphère et, en outre, ils ne sont pas capables de transporter autant de tonnes de dioxyde de soufre. Cela signifie qu’il faudrait construire une nouvelle flotte d’avions à haute altitude spécialement conçus à cet effet; la création de cette flotte pourrait prendre une décennie ou plus. Une fois les avions construits, le SAI pourrait coûter 18 milliards de dollars par degré de refroidissement chaque année.
Bien que cela semble représenter une somme considérable, Wagner a déclaré que le coût était infime par rapport aux avantages sociaux potentiels. Mais comme les bénéfices dépassent de loin les coûts, ce qui nous amènerait normalement à conclure que nous devrions nous lancer à corps perdu dans l’ISC, une analyse coûts-avantages n’est pas le bon critère pour prendre des décisions concernant l’ISC. Il a plutôt déclaré :"Il s'agit de peser les risques d'un changement climatique non atténué - le monde vers lequel nous nous dirigeons - avec les risques d'un monde qui envisage également la géo-ingénierie solaire.
"Mais même si les risques sont importants, même si les incertitudes climatiques sont si grandes qu'elles éclipsent tout le reste, puisqu'il semble vrai que la géo-ingénierie solaire nous rapproche des niveaux préindustriels de températures moyennes mondiales, elle devrait également nous aider. atténuer et comprendre ces risques et incertitudes", a déclaré Wagner.
Une fois lancée, la SAI devra se poursuivre pendant quelques décennies si nous parvenons à réduire nos émissions, ou peut-être des siècles ou des millénaires si nous n'y parvenons pas. Mais si le SAI s’arrêtait soudainement, la planète pourrait subir un choc final, lorsque les températures rebondiraient aux niveaux qu’elles auraient atteints sans le SAI. Étant donné que le SAI ne réduirait pas les émissions de gaz à effet de serre mais masquerait seulement leur effet de réchauffement, les émissions continueraient à s'accumuler dans l'atmosphère.
À l’heure actuelle, la planète se réchauffe progressivement. Un réchauffement soudain serait catastrophique car les écosystèmes et les humains auraient moins de temps pour s’adapter. Et plus le climat change rapidement, plus le risque d’impacts imprévus est grand. Les catastrophes naturelles, les attaques terroristes ou les agressions politiques pourraient potentiellement précipiter le choc de la fin.
Les expériences SAI sur petit terrain qui permettent aux chercheurs de mieux comprendre le comportement des aérosols, les réactions chimiques, les capacités de surveillance et la manière dont l'ozone est affecté se multiplient.
En 2021, Harvard a prévu un petit essai sur le terrain qui aurait été la première expérience réalisée dans la stratosphère. L'expérience de perturbation contrôlée stratosphérique (SCoPEx) aurait lancé un ballon automoteur dans le ciel, libérant un demi-kilogramme de sulfate, que l'on trouve naturellement dans la nature, puis surveillé la façon dont les particules se sont dispersées et la quantité de lumière solaire réfléchie par elles.
Le lancement du test en Suède a été annulé en raison des objections de la population indigène saamie locale et des groupes environnementaux qui craignaient que le SAI "entraîne des risques de conséquences catastrophiques".
Des chercheurs britanniques ont lancé plusieurs ballons en 2021 et 2022. Le lancement en 2022 d'un ballon météorologique à haute altitude a libéré quelques centaines de grammes de dioxyde de soufre dans la stratosphère, dans le but de tester le système de ballons.
Pendant ce temps, Make Sunsets, une start-up, affirme avoir lancé 52 ballons et « neutralisé 16 141 tonnes-années de réchauffement ». Il vend des « crédits de refroidissement » pour 10 $, dont chacun, prétend-il, compensera l'effet de réchauffement d'une tonne de CO2 pour un an. En 2023, Make Sunsets a effectué deux lancements non autorisés qui ont libéré du dioxyde de soufre au Mexique, ce qui a conduit le gouvernement mexicain à interdire la géo-ingénierie solaire.
L’éclaircissement des nuages marins (MCB) propagerait des aérosols de sel marin dans l’atmosphère pour créer des stratocumulus qui reflètent la lumière du soleil. Les aérosols de sel marin sont très réfléchissants, attirent les molécules d’eau et maintiennent les nuages dans le ciel plus longtemps que la normale. Alors que les aérosols salins se produisent naturellement lorsque les vents les soulèvent de l’océan, le MCB les générerait à partir d’une barge flottante et les enverrait dans l’atmosphère. De par sa nature même, le MCB serait localisé. Certains scientifiques affirment que l'utilisation du MCB sur seulement 5 % des océans de la planète pourrait compenser les impacts du réchauffement climatique.
La Fondation de la Grande Barrière de Corail mène des recherches sur le MCB alors que le récif connaît son cinquième blanchissement massif en huit ans. Le récif court le plus grand risque de blanchir lorsque le temps est chaud et qu'il y a peu de nuages. Les chercheurs ont utilisé un pulvérisateur de sel marin sur une barge qui aspirait l’eau de mer, la atomisait et projetait des cristaux microscopiques de sel marin dans le ciel. La recherche de modélisation a révélé que les pulvérisateurs devraient fonctionner pendant des semaines, voire des mois, refroidissant progressivement les eaux.
Récemment, un groupe de scientifiques atmosphériques a proposé un programme de recherche sur le MCB comprenant une modélisation, des études en laboratoire et des expériences sur le terrain. Des chercheurs de l'Université de Washington, qui dirigent également un projet MCB, estiment qu'il leur faudra une décennie avant d'en savoir suffisamment pour essayer le MCB à une échelle suffisamment grande pour refroidir la planète.
Toutefois, les BCM à grande échelle qui pourraient compenser de graves impacts climatiques pourraient également modifier les régimes climatiques et météorologiques. Un chercheur de l'Université de Santa Barbara a découvert que même si le MCB pouvait rapidement abaisser les températures, il supprimerait également l'ENSO, l'oscillation australe El Niño qui affecte les conditions météorologiques mondiales. Le MCB pourrait provoquer la persistance de la phase La Niña d’ENSO, ce qui rendrait le sud des États-Unis plus chaud et plus sec et augmenterait l’activité des ouragans dans l’Atlantique. La recherche suggère que le MCB pourrait également augmenter le réchauffement en Indonésie et dans le nord de l'Australie.
En raison de l'incertitude quant aux effets du MCB, 101 pays parties à la Convention et au Protocole de Londres (traités internationaux qui réglementent le déversement de déchets en mer) ont signé une déclaration disant que les activités de géo-ingénierie marine autres que la recherche scientifique devraient être différées.
Les cirrus de haute altitude sont composés de cristaux de glace et réfléchissent donc la lumière du soleil, mais entraînent également un réchauffement car ils emprisonnent la chaleur rayonnée par la surface de la Terre. L'amincissement des cirrus consiste à pulvériser des particules d'iodure d'argent dans les nuages à des altitudes de 4 500 à 9 000 mètres. Cela sert à agrandir les cristaux de glace dans les cirrus afin qu'ils tombent hors de l'atmosphère.
Les cirrus, moins nombreux et plus minces, piégeraient moins le rayonnement de la Terre. Les risques d'amincissement des cirrus ne sont pas encore entièrement compris, et certains chercheurs craignent que cela puisse affecter les précipitations régionales et saisonnières.
Certains scientifiques étudient la possibilité d’envoyer un parasol géant entre la Terre et le soleil pour bloquer le rayonnement solaire. Un groupe du MIT étudie la création d'une sorte de "bulles spatiales", tandis que des chercheurs de l'Université d'Hawaï envisagent d'attacher un énorme bouclier solaire à un astéroïde.
Des chercheurs israéliens conçoivent un petit prototype d'un groupe de parasols qui ne bloqueraient pas complètement le soleil mais le diffuseraient. D’autres ont proposé des stratégies similaires dans le passé. Mais la scientifique française Susanne Baur, qui étudie la modification du rayonnement solaire, affirme que la stratégie du pare-soleil serait trop coûteuse, trop facilement endommagée par les roches spatiales et prendrait trop de temps à mettre en œuvre.
Il n’existe actuellement aucun cadre international, national ou étatique qui régit la géo-ingénierie. En conséquence, un scénario futur inquiétant est que les impacts climatiques dans un pays particulièrement vulnérable seront si graves qu’il devra déployer lui-même le SAI avant que le monde ne soit prêt à y faire face. Cela pourrait provoquer une instabilité politique ou provoquer des représailles de la part d'autres pays qui en subissent les effets.
Un autre scénario possible est qu’un individu ou une startup décide d’expérimenter seul la géo-ingénierie. Aujourd'hui, aux États-Unis, quiconque souhaite projeter des aérosols dans le ciel doit simplement remplir un formulaire d'une page destiné au ministère du Commerce et à la NOAA dix jours à l'avance.
Il est essentiel que la communauté mondiale établisse une structure de gouvernance internationale pour la géo-ingénierie solaire. Mais comme il s'agit d'une entreprise ardue et complexe, de nombreux pays, organisations et scientifiques s'opposent même à ce que la recherche progresse.
En 2010, un moratoire mondial de facto sur la géo-ingénierie à grande échelle, y compris la géo-ingénierie solaire, a été instauré. Récemment, une motion visant à convoquer un groupe de recherche pour étudier les applications potentielles, les risques et les considérations éthiques de la géo-ingénierie solaire a été rejetée par les délégués à l'Assemblée des Nations Unies pour l'environnement. Le panel aurait été composé d'experts du PNUE et d'organisations scientifiques internationales.
Cependant, parce que la motion aurait pu saper le moratoire existant, les pays d’Afrique, du Pacifique et d’Amérique latine, qui sont plus vulnérables aux impacts climatiques, l’ont bloquée. En 2022, 500 scientifiques du monde entier ont signé un appel en faveur d'un accord international de non-utilisation de la géo-ingénierie solaire, stipulant aucun financement public, aucune expérience en extérieur, aucun brevet, aucun déploiement et aucun soutien dans les organisations internationales.
Wagner estime qu'un moratoire sur le déploiement de la géo-ingénierie solaire est nécessaire, mais que la recherche doit se poursuivre. "En gros, vous dites qu'il n'y aura pas de déploiement au-delà d'une certaine taille et vous autorisez la poursuite des recherches jusqu'à ce point", a-t-il déclaré. Pour garantir le respect de ces directives, des accords de gouvernance formels, juridiques et réglementaires de haut niveau seraient nécessaires pour guider la recherche en géo-ingénierie solaire.
Wagner aimerait également voir une organisation de géo-ingénierie solaire dotée d'un programme de recherche massivement financé qui tente de répondre aux questions importantes de manière rationnelle et qui rende la recherche transparente pour éclairer les choix politiques qui devraient en fin de compte être faits par les dirigeants démocratiquement élus. P>
"Un examen semi-rationnel des impacts du forçage radiatif climatique devrait vous amener à conclure qu'un minimum de géo-ingénierie solaire devrait faire partie de la politique climatique, car elle contribue à atténuer le changement climatique non atténué", a déclaré Wagner. Le portefeuille devrait « inclure la réduction des émissions de CO2 émissions en premier lieu, ainsi que l'adaptation. » Mais, a-t-il ajouté, « la technologie SAI ne sera pas la seule sauveuse ici. C'est absolument clair."
Fourni par L'état de la planète
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation du Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.
