La géo-ingénierie est-elle en train de renaître de ses cendres ?

Depuis le XXème siècle, les scientifiques s’intéressent aux techniques permettant de manipuler le climat. Des expériences à grande échelle ont par exemple été menées après la seconde guerre mondiale, comme l’ensemencement de nuages par l’armée américaine pendant la guerre du Viêt Nam.

Sous la pression de l’opinion publique, un coup de frein a été donné par l’ONU en 1977 avec la « Convention sur l'interdiction d'utiliser des techniques de modification de l'environnement à des fins militaires ou toutes autres fins hostiles » (ENMOD). D’autres textes ont également été adoptés par la suite, comme la Convention Cadre des Nations-Unies sur le changement climatique (CCNUCC) en 1992, qui vise dans son article 2 à prévenir toute interférence anthropique dangereuse avec le climat.

Mais les recherches se sont poursuivies dans les applications non-militaires, avec des expériences sur l’ensemencement de nuages pour améliorer les rendements agricoles. Les chercheurs se sont également intéressés aux moyens de limiter la hausse des températures provoquée par les émissions de gaz à effet de serre.

Dans ce domaine relativement complexe, les études se sont concentrées sur la gestion des puits naturels de carbone pour absorber le CO2 présent dans l’atmosphère, sur la modification du facteur réfléchissant des sols ou encore sur l’injection d’aérosols dans la stratosphère. Point qui suscite aujourd’hui de nombreuses controverses.

Injection d'aérosols dans la stratosphère: des avantages mais surtout des risques

L’éruption du Pinatubo en 1991 a montré que la formation massive d’aérosols d’acide sulfurique dans la stratosphère pouvait absorber et réfléchir le rayonnement solaire au point de faire baisser la luminosité d’environ 10% à la surface terrestre.

Selon les estimations, le phénomène a provoqué une diminution de la température moyenne au sol entre 0,5 et 0,6 °C dans l’hémisphère-nord et 0,4 °C sur tout le globe, ce qui montre un certain potentiel pour la lutte contre le réchauffement climatique.

Les recherches menées à ce jour montrent également que les obstacles logistiques peuvent être surmontés et qu’il est possible de contenir la hausse des températures grâce à l’émission d’aérosols dans la stratosphère.  L’option est même qualifiée d’extraordinairement bon marché » par l’économiste Scott Barret, qui estime qu’elle serait bien moins chère que tous les investissements pour réduire les émissions de CO2.

Bill Gates en est l’un des ardents défenseurs avec le projet SCoPEx qui propose de pulvériser de la poussière de carbonate de calcium (CaCO3) non toxique dans l’atmosphère pour réfléchir la lumière solaire.

L’option présente beaucoup d’avantages mais elle présente surtout des risques : une étude publiée dans la revue Nature en 2017 montre que des émissions massives d’aérosols dans la stratosphère pourraient à terme bouleverser les équilibres dans la circulation générale des courants, notamment le régime des pluies : certaines régions du globe pourraient de ce fait connaître des inondations, d’autres des sécheresses.

Plus grave, si les émissions d’aérosols cessent au bout de quelques années alors que les concentrations de gaz à effet de serre continuent d’augmenter, la hausse de la température terrestre sera encore plus violente. Autant de raisons qui poussent à la plus grande retenue.

Recherches nécessaires malgré tout

Pour lever les doutes et les incertitudes, le Congrès américain a demandé en 2020 à la NOAA de lancer un programme de recherche pluriannuel pour « étudier les activités naturelles et humaines qui pourraient modifier la réflectivité de la stratosphère et leur impact potentiel sur le système climatique de la Terre ».

Certains projets cibleront la pollution qui a déjà un impact sur la stratosphère, comme les substances appauvrissant la couche d'ozone, les gaz d'échappement des fusées et les satellites qui brûlent en rentrant dans l’atmosphère.

D’autres travailleront sur les simulations numériques pour aider les scientifiques à comprendre les impacts des éruptions volcaniques. Mais l'objectif principal sera d'explorer la base scientifique de l'efficacité potentielle, des risques et des avantages des futures propositions de géo-ingénierie solaire.

A cette fin, la NOAA vient de lancer le projet SABRE, qui est un programme de mesure scientifique aéroportée utilisant l'avion de recherche WB-57 de la NASA pour étudier le transport, la chimie, la microphysique et les propriétés radiatives des aérosols dans la haute troposphère et la basse stratosphère.

Les campagnes de mesures devraient fournir des informations détaillées sur la distribution et la taille des aérosols, sur leur composition et leurs propriétés radiatives, ce qui permettra de comprendre leur rôle et aidera au développement de modèles numériques pour prévoir leur impact en cas d'émissions massives.

Cette meilleure compréhension des phénomènes devrait permettre de mieux informer le public mais surtout d'aider les politiciens à prendre les décisions en connaissance de cause.

Philippe Jeanneret avec le coucours de la NOAA