Si nous respectons les engagements pris l’année dernière lors de l’accord historique sur la réduction des émissions de carbone, les scientifiques affirment qu’il existe un autre moyen de réduire simultanément la hausse des températures mondiales. L’accord de Paris sur le climat nécessitera un effort international considérable
Dans le cadre d’un processus appelé géo-ingénierie solaire, des particules réfléchissant la lumière pourraient être introduites dans la stratosphère terrestre afin de faire rebondir les rayons du soleil dans l’espace et de maintenir la planète plus fraîche. Bien que ce concept controversé fasse l’objet de discussions depuis des décennies, les risques liés à la géo-ingénierie ont maintenu les recherches à l’écart, mais les chercheurs affirment aujourd’hui qu’ils pourraient trouver un moyen de la rendre sûre.
La géo-ingénierie solaire consiste généralement à disperser des aérosols sulfatés (particules riches en soufre) dans la stratosphère. Cela se produit naturellement lors des explosions volcaniques, où les particules reflètent la lumière du soleil et ont un effet de refroidissement sur la planète.
Mais le problème des aérosols sulfatés, selon des chercheurs de l’université de Harvard, est qu’ils produisent de l’acide sulfurique dans la stratosphère, ce qui endommage la couche d’ozone.
Mais que se passerait-il si nous utilisions un autre type d’aérosol, qui continuerait à réfléchir la lumière du soleil sans nuire à l’ozone ?
“Chaque fois que vous introduisez des surfaces, même initialement non réactives, dans la stratosphère, vous obtenez des réactions qui aboutissent finalement à la destruction de l’ozone, car elles sont recouvertes d’acide sulfurique”, explique Frank Keutsch, spécialiste de l’atmosphère à la John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences de Harvard.
“Au lieu d’essayer de minimiser la réactivité de l’aérosol, nous voulions un matériau très réactif mais d’une manière qui évite la destruction de l’ozone.”
À la recherche de particules capables de neutraliser l’acide sulfurique, nitrique et chlorhydrique à leur surface, l’équipe a parcouru le tableau périodique.
Finalement, après de nombreuses simulations, ils ont découvert que la calcite – un constituant du calcaire – était ce dont ils avaient besoin, car elle peut convertir les acides en sels stables.
“En fait, nous nous sommes retrouvés avec un antiacide pour la stratosphère”, explique M. Keutsch.
En imitant les conditions stratosphériques dans des expériences de laboratoire, l’équipe affirme que la calcite peut effectivement réfléchir la lumière tout en contrant la perte d’ozone – et son abondance sur Terre en ferait également une ressource pratique pour la géo-ingénierie.
“La calcite est l’un des composés les plus courants de la croûte terrestre”, explique le physicien appliqué David Keith. “Les quantités qui seraient utilisées dans une application de géoingénierie solaire sont faibles par rapport à ce que l’on trouve dans la poussière de surface.”
Mais malgré cette nouvelle piste prometteuse, l’équipe indique qu’une énorme quantité de recherches supplémentaires doit être effectuée avant que nous commencions à injecter ce matériau dans le ciel.
“La chimie stratosphérique est compliquée et nous ne comprenons pas tout à son sujet”, déclare Keith.
D’abord, au cœur du processus, une réaction chimique massive se produirait dans l’atmosphère, en raison de la façon dont la calcite neutralise les acides.
“Les calcites diffusent la lumière du soleil plus ou moins de la même manière que les gouttelettes d’acide, et elles ne chauffent pas autant la basse stratosphère”, explique Keith à Eric Niiler de Seeker.
“Le but principal est qu’elles sont une base et qu’elles réagissent avec les acides forts dans la stratosphère – cela fait du sel, qui tomberait en pluie. Cela permettrait d’inverser le problème du trou d’ozone”
Bien que cela puisse être bon pour l’ozone dans l’atmosphère, nous ne savons pas quel serait l’effet environnemental de la pluie salée sur les océans et le sol – ni comment les réactions se dérouleraient finalement dans les régions polaires.
“Nous pouvons être certains qu’il y aura des conséquences involontaires”, déclare Keith. “Mais personne ne s’est sérieusement penché sur ces conséquences en raison du tabou qui pèse sur la recherche.”
Les raisons de ce tabou sont variées. Certains disent que la géo-ingénierie solaire est une distraction non prouvée qui détourne l’attention et les ressources de la science établie des énergies propres et renouvelables et des autres efforts conventionnels pour réduire les émissions de carbone.
Et les dangers potentiels d’une entreprise de géo-ingénierie bâclée ne sont pas à sous-estimer – elle a même été classée comme une menace environnementale à haut risque sur une liste de risques catastrophiques mondiaux publiée plus tôt cette année.
C’est pourquoi les chercheurs affirment que nous devons continuer à étudier le potentiel de la science de la géo-ingénierie. La réduction de nos émissions de carbone est notre meilleure chance d’atténuer les dangers du changement climatique au cours de ce siècle, mais si les particules réfléchissant la lumière peuvent nous aider en même temps, il pourrait y avoir une grande opportunité à saisir.
“Je pense que la réingénierie solaire est un complément, et qu’au final, nous devons toujours réduire les émissions”, déclare Keith.
“Mais réduire les émissions ne réduit pas le risque. Une combinaison pourrait être plus efficace.”
Pour en savoir plus sur cette recherche, visionnez la vidéo ci-dessous :
Les résultats sont publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.