L’éclaircissement des nuages ​​marins (MCB) est l’une des deux principales méthodes de modification du rayonnement solaire proposées pour compenser les pires effets du réchauffement climatique à mesure que la décarbonation progresse. Les propositions du MCB impliquent l'injection de brouillard salin dans les nuages ​​marins peu profonds pour les éclaircir, augmentant ainsi leur réflexion de la lumière solaire et réduisant la quantité de chaleur absorbée par l'eau en dessous.

Un groupe de 31 éminents scientifiques de l'atmosphère proposent désormais une feuille de route consensuelle pour la recherche en sciences physiques afin de constituer la base de connaissances nécessaire pour évaluer la viabilité des approches MCB. Leur feuille de route est décrite dans un nouvel article publié dans la revue Science Advances. .

"L'intérêt pour le MCB est croissant, mais les décideurs politiques ne disposent actuellement pas des informations dont ils ont besoin pour prendre des décisions sur l'opportunité et le moment du déploiement du MCB", a déclaré l'auteur principal Graham Feingold, chercheur au laboratoire de sciences chimiques de la NOAA.

"La question est de savoir si nous pouvons concevoir un programme de recherche sur les MCB en utilisant nos outils de modélisation et d'observation actuels pour établir la faisabilité de cette approche à l'échelle mondiale, et sinon, que faut-il faire pour nous positionner pour le faire."

Ombrer artificiellement la planète ne ferait rien pour réduire le facteur du changement climatique, à savoir les émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine, a déclaré la co-auteure Lynn Russell, climatologue à la Scripps Institution of Oceanography de l'Université de Californie à San Diego.

"La récente accélération des impacts du réchauffement climatique signifie que nous devons envisager des plans de secours non idéaux simplement pour nous donner suffisamment de temps pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et les charges existantes", a déclaré Russell. "Un plan de recherche est essentiel avant d'envisager l'adoption du MCB, et nous devons aborder simultanément les questions de sciences physiques et les dimensions humaines."

Les propositions actuelles du MCB reposent sur des pulvérisations d'eau salée, qui imiteraient des panaches d'émissions riches en soufre provenant des cheminées de navires ou des volcans, pour augmenter la concentration d'aérosols dans la basse atmosphère marine. Idéalement, les gouttelettes contenues dans les embruns d'eau salée s'évaporent pour produire de fines particules qui sont transportées jusqu'à la couche nuageuse par des mouvements d'air turbulents et convectifs.

Si les techniques MCB pouvaient systématiquement influencer les nuages ​​pour qu'ils réfléchissent plus de lumière solaire vers l'espace que des nuages ​​similaires avec une concentration de gouttelettes plus faible, alors elles pourraient potentiellement devenir une technique efficace de modification du rayonnement solaire, au moins à l'échelle locale, affirment les scientifiques. Cela pourrait à son tour produire un certain refroidissement à l’échelle locale.

L'étude propose un programme substantiel et ciblé de recherche sur le MCB qui comprend des études en laboratoire, des expériences sur le terrain et une modélisation des nuages. En conséquence, de nouvelles installations de laboratoire sont nécessaires pour combler les lacunes dans la compréhension des processus microphysiques des aérosols et des nuages, car peu de laboratoires existants sont capables d'aborder ces processus.

Des expériences sur le terrain de longue durée utilisant une source ponctuelle dans un emplacement océanique où les conditions sont favorables, ainsi que de nouvelles observations et une nouvelle modélisation sont nécessaires pour tester la technologie de pulvérisation de particules salées. Cela permettrait aux scientifiques de déterminer dans quelle mesure les embruns émis près de la surface atteindraient la base des nuages ​​dans diverses conditions.

Les chercheurs peuvent tirer parti des analogues existants aux expériences d'ensemencement de nuages, tels que les émissions volcaniques naturelles, la combustion de biomasse, les panaches d'échappement de navires individuels ou de voies de navigation désignées, les sources ponctuelles urbaines et les panaches urbains.

En termes pratiques, les chercheurs doivent être suffisamment sûrs que des particules de taille appropriée peuvent être générées et transportées vers les nuages, et une fois là-bas, agir pour former des gouttelettes nuageuses qui diffusent efficacement la lumière du soleil. Ils devraient montrer que les nuages ​​pouvaient être éclaircis de manière constante et sur une zone suffisamment grande pour refroidir de manière significative l’océan en dessous – et qu’essayer de manipuler les nuages ​​ne provoquerait pas leur amincissement ni la pluie de gouttelettes, ce qui pourrait permettre un réchauffement accru.

Les scientifiques devraient en outre montrer que l'éclaircissement des nuages ​​serait mesurable pour démontrer qu'il fonctionnerait comme prévu à des échelles globalement pertinentes ou dans des écosystèmes régionaux sensibles, tels que les récifs coralliens.

Les nuages ​​ne sont pas tous créés de la même manière :certains sont plus sensibles aux injections d’aérosols que d’autres. Un nuage déjà brillant, avec une forte concentration de gouttes, est beaucoup plus difficile à éclaircir qu'un nuage vaporeux avec une faible concentration de gouttes. La façon dont un nuage réagit à une tentative de manipulation dépend subtilement des conditions météorologiques et des conditions d'aérosols de fond.

Pour compliquer les choses, la taille et la quantité optimales des particules dépendent probablement des propriétés des nuages ​​qui peuvent changer à mesure qu'ils dérivent dans l'air. Cela explique la grande variabilité des occurrences de traces de navires, a déclaré Feingold.

"Nous devrons amener les particules de bonne taille dans des nuages ​​​​réceptifs aux bons moments de la journée et aux bonnes saisons, et sur des zones suffisamment grandes pour ombrager de vastes zones de l'océan", a déclaré Feingold. "C'est un défi majeur."

"Dans la mesure où nous pouvons identifier les conditions optimales d'éclaircissement, une approche ciblée du MCB, plutôt qu'une pulvérisation de routine dans toutes les conditions, pourrait avoir une plus grande probabilité de succès", a déclaré Feingold. "Cela pourrait également réduire le risque de réactions de circulation régionale qui modifient la température et les précipitations d'une manière qui profite à certains et laisse d'autres vulnérables."

Plus généralement, Feingold réaffirme que le MCB ne remplacerait pas la décarbonation et n’atténuerait pas l’acidification des océans. "Pour réduire les températures mondiales, notre plus grande priorité devrait être d'éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Le MCB pourrait contribuer à atténuer les pires impacts du changement climatique."