Réfléchir la lumière du soleil pour stopper le changement climatique pourrait avoir de graves conséquences, avertissent les scientifiques

Les scientifiques réfléchissent à ce que l’on pourrait appeler la solution volcanique au réchauffement de la planète. Il s’agirait de l’ultime mesure désespérée, d’un Ave Maria climatologique et, peut-être, d’une très mauvaise idée.

La seule raison pour laquelle il s’agit d’un sujet de recherche est que la civilisation humaine n’a pas pris de mesures pour éviter des niveaux dangereux de changement climatique.

En 1991, le mont Pinatubo est entré en éruption de façon spectaculaire. Les chutes de cendres et les lahars ont tué des centaines de personnes dans la région centrale de Luzon, aux Philippines.

Des cendres et des gaz chauds en fusion ont été projetés dans la haute atmosphère, se sont répandus sur le globe, ont réfléchi la lumière du soleil et ont refroidi naturellement la planète pendant plus d’un an. Selon les chercheurs, la nature pourrait offrir un exemple d’une technique possible pour limiter le réchauffement de la planète.

Les gens ne peuvent pas ordonner aux volcans d’entrer en éruption, mais ils peuvent plus ou moins imiter les effets d’un volcan grâce à la technologie.

L’idée de base est d’utiliser des avions, ou d’autres moyens, pour cracher des aérosols réfléchissant la lumière du soleil dans la stratosphère et modifier l’albédo – la réflectivité – de la planète. Cette technique porte de nombreux noms : géo-ingénierie solaire, gestion du rayonnement solaire, gestion de l’albédo, piratage de l’albédo.

L’une des raisons avancées pour justifier une action aussi audacieuse est qu’elle pourrait profiter à l’agriculture en prévenant le stress thermique sur les cultures vivrières.

Mais un article publié mercredi dans la revue Nature arrive à une conclusion différente et surprenante. À partir des données historiques de deux éruptions volcaniques, les chercheurs ont conclu que la modification de l’atmosphère n’aurait aucun effet net sur le rendement des cultures.

Les cultures vivrières ne subiraient pas autant de stress thermique qu’en l’absence d’intervention dans l’atmosphère, mais elles ne recevraient pas non plus autant de lumière solaire favorisant la photosynthèse. Les avantages seraient compensés par les inconvénients.

“Si nous considérons la géo-ingénierie comme une chirurgie expérimentale, nos résultats suggèrent que les effets secondaires du traitement sont aussi graves que la maladie initiale”, a déclaré Jonathan Proctor, économiste agricole à l’université de Californie à Berkeley et auteur principal de l’article.

Mais David Keith, professeur de physique appliquée à l’université de Harvard, qui n’a pas participé à cette nouvelle recherche, a déclaré que l’article de Proctor et de ses collègues ne devait pas être interprété comme une preuve que la géo-ingénierie solaire est une mauvaise idée.

“La réduction des dommages aux cultures n’est qu’une des nombreuses raisons pour lesquelles la géo-ingénierie pourrait avoir du sens en tant qu’outil pour limiter les risques climatiques en conjonction avec les réductions d’émissions”, a écrit Keith dans un courriel.

“Il y a – bien sûr – aussi de nombreuses raisons pour lesquelles la géo-ingénierie solaire pourrait ne pas avoir de sens. Trop risquée. Trop difficile à gérer. Etc.”

Selon lui, il y a une différence entre la géoingénierie solaire et les éruptions volcaniques. La géo-ingénierie solaire n’impliquerait pas une impulsion unique de matériaux en un seul endroit, mais plutôt une opération continue en de nombreux endroits.

Personne ne se prépare à injecter des aérosols dans la stratosphère. Les scientifiques et les dirigeants politiques ne connaissent pas suffisamment les conséquences, bonnes et mauvaises, voulues et involontaires, d’un tel effort.

La technologie n’existe même pas encore. Les avions qui crachent du dioxyde de soufre n’existent que dans les présentations PowerPoint.

Il y a aussi la question non triviale de savoir qui, exactement, a l’autorité et la responsabilité de changer le ciel partout sur la Terre.

La planète a connu une montée du nationalisme et un effilochage des partenariats. Le président Trump a attaqué à plusieurs reprises les accords commerciaux et poussé un programme plus isolationniste, et il a l’habitude de qualifier le réchauffement climatique de canular.

La modification de l’albédo ne serait pas une opération ponctuelle. Elle devrait être réalisée en permanence. La civilisation humaine continue d’émettre des quantités croissantes de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.

L’accord de Paris sur le climat, signé par près de 200 pays en 2015, engage les nations à réduire leurs émissions, mais son respect est discutable et Trump a déclaré qu’il retirerait les États-Unis de l’accord dès que cela serait légalement possible, en 2020.

Lorsque des aérosols sont injectés dans l’atmosphère, par un volcan ou un autre moyen technologique, ils n’y restent pas éternellement. Une grande partie de cette matière migre vers les latitudes polaires et se rassemble progressivement en de plus grosses gouttelettes avant de retomber sur Terre.

Pour reconstituer la réserve d’aérosols bloquant la lumière du soleil, il faudrait que les générations futures se consacrent pleinement au projet, sans interruption. Sinon, la température de la planète monterait en flèche pratiquement du jour au lendemain.

“S’il y a un arrêt brutal, alors c’est comme si on était frappé par une vague de chaleur sans avoir fait les adaptations nécessaires”, a déclaré Raymond Pierrehumbert, un physicien spécialiste du climat de l’université d’Oxford.

Il y a trois ans, le Conseil national de la recherche des Académies nationales des sciences a publié un rapport indiquant que la modification de l’albédo est beaucoup trop risquée pour être tentée à l’heure actuelle.

Les auteurs du rapport ont conclu que toute intervention sur le climat de la Terre “devrait s’appuyer sur un corpus de recherches scientifiques beaucoup plus étoffé, y compris sur les dimensions éthiques et sociales, que ce qui est actuellement disponible”

“Des modèles ont été réalisés. Il n’y a tout simplement pas eu d’expériences sur le terrain réalisées à la satisfaction de tous.”

Elle a déclaré que les efforts pour atténuer le changement climatique ont été trop faibles et qu’il est grand temps de comprendre quelles options nous avons dans un monde qui se réchauffe rapidement.

“Il est trop tard pour attendre”, a-t-elle déclaré. “Nous ne pouvons pas être aussi loin dans la courbe du réchauffement climatique et ne pas être prêts à faire quelque chose.”

La modification de l’albédo pourrait présenter d’autres avantages ou inconvénients. M. Proctor et ses coauteurs n’ont étudié qu’un seul secteur économique : les cultures vivrières.

Ce qui est unique dans cette recherche, c’est qu’elle est basée sur les propres expériences de la nature en matière de modification de l’albédo – les deux grandes éruptions volcaniques de ces 40 dernières années qui ont eu suffisamment de force pour changer le climat mondial.

La première a eu lieu en 1982, lorsque le volcan El Chichon est entré en éruption au Mexique. La seconde était le Pinatubo, neuf ans plus tard.

Les chercheurs avaient des raisons de s’attendre à un résultat différent, car la littérature scientifique avait précédemment suggéré que les rendements agricoles bénéficieraient des aérosols stratosphériques.

Les minuscules particules dispersent la lumière du soleil et créent une lumière plus diffuse au niveau du sol. Cette lumière diffuse peut pénétrer sous le couvert forestier et atteindre les feuilles d’une plante normalement très ombragée par une journée ensoleillée.

Mais M. Proctor et ses collègues ont examiné les rapports de rendement des cultures du monde entier et ont constaté que les rendements du soja, du blé, du riz et du maïs ont chuté après l’éruption du Pinatubo, le maïs – qui réagit davantage à la lumière directe qu’à la lumière diffuse du soleil – étant le plus touché.

Les chercheurs ont utilisé ces informations pour estimer les effets sur les rendements des cultures en 2050 si la modification de l’albédo est utilisée pour tenter de limiter le réchauffement de la planète.

“Dans tout cela, il y a beaucoup, beaucoup plus d’inconnues que de connues”, a déclaré M. Proctor. “L’objectif est de réduire ces inconnues une par une”

Une autre forme de géo-ingénierie consisterait à éliminer directement le carbone de l’atmosphère. Il s’agit notamment de capturer le carbone émis par les cheminées et de le séquestrer sous terre.

Les technologies pour ce faire sont immatures et limitées par leur coût, a constaté le National Research Council en 2015, mais elles pourraient faire partie d’un portefeuille de réponses au réchauffement climatique.

En revanche, la modification de l’albédo est relativement bon marché, en théorie. Elle pourrait être réalisée avec une grande flotte d’avions volant à environ 70 000 pieds.

Le carburant des avions pourrait être modifié pour brûler un pourcentage élevé de soufre, mais les avions utiliseraient probablement des fours spéciaux pour brûler le soufre et le rejeter dans l’air, a déclaré Pierrehumbert.

Un tel système nécessiterait, entre autres, l’acceptation par le public de l’idée d’utiliser la pollution atmosphérique pour lutter contre le réchauffement climatique

“C’est tout simplement fou à lier”, a déclaré Pierrehumbert. “C’est tout simplement une idée folle de penser que c’est une bonne chose à avoir dans notre portefeuille de réponses au réchauffement climatique”

Une meilleure idée, selon Alan Robock, climatologue à l’université Rutgers, est d’arrêter de pomper le dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

“Nous savons tous que la solution au réchauffement climatique est la suivante : arrêter d’utiliser l’atmosphère comme un égout pour nos gaz à effet de serre”, a-t-il déclaré.