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Le développement durable à découvert

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Agathe Euzen
, 
Laurence Eymard
, 
Françoise Gaill

Cinquième partie – Incidences des activités humaines sur les milieux

23. Géoingénierie de l'atmosphère : l'apprenti sorcier du climat ?

Jean-Pierre Chalon

Texte intégral

Faire la pluie ou le beau temps

1Depuis la nuit des temps, l’humanité cherche à lutter contre les éléments atmosphériques qui détruisent ses récoltes ou qui le menacent (sécheresse, inondations, grêle, foudre, tempêtes, tornades…, cf. II.5). Tout d’abord impuissante et ne sachant qu’implorer les dieux, elle a ensuite tenté d’intervenir directement sur les éléments en tirant profit des progrès de la science et de la technologie : canons à grêle, ensemencement des nuages et des brouillards avec des sels de sodium, de calcium, de potassium, d’iodure d’argent, ou avec des produits réfrigérants, comme la neige carbonique ou l’azote liquide. Dans la plupart des cas, il s’agit d’accélérer la croissance des gouttelettes d’eau ou la formation de cristaux de glace pour modifier l’aptitude des nuages à générer des précipitations. Les moyens mis en œuvre sont parfois colossaux, comme à l’occasion des Jeux olympiques de Pékin, en 2008, lors desquels la Chine a mobilisé près de 37 000 personnes, 30 avions, 4 000 lance-roquettes et 7 000 pièces d’artillerie antiaérienne. Malgré de tels déploiements d’énergie et de moyens, à ce jour les résultats sont loin d’être probants. Les nuages sont des milieux complexes dont le comportement conserve encore une part de mystère, qu’il conviendrait d’éclaircir avant de poursuivre des expériences de modification du temps parfois mal contrôlées (cf. II.7). Cet objectif fait aujourd’hui l’objet de nombreuses études coordonnées au niveau international.

2La mise en évidence du changement climatique (cf. I.7), et de ses possibles conséquences sur l’économie mondiale comme sur la sécurité des personnes et des biens (augmentation des périodes de sécheresse et de canicule, montée du niveau des océans…), a récemment fait éclore une multitude de projets d’un nouveau type. Il ne s’agit plus d’agir localement pour tenter de modifier les précipitations, la foudre ou le vent sur une commune, voire un département ou un État, mais de refroidir la planète dans sa totalité. La température moyenne de la Terre dépendant principalement de l’énergie reçue du Soleil, de son absorption par la surface terrestre et de l’effet de serre généré par les nuages et les gaz présents dans l’atmosphère, la plupart des projets ont pour objectif de réduire au moins un de ces trois facteurs.

Bilan radiatif* de la planète. La température moyenne de la Terre est largement dépendante de l’énergie reçue du Soleil, de son absorption par la surface terrestre et de l’effet de serre généré par les nuages et les gaz présents dans l’atmosphère. De nombreux projets de géoingénierie ont ainsi pour objectif de réduire au moins un de ces trois facteurs (repérés sur la figure par des ovales). D’après le rapport 2007 du GIEC*

Occulter le soleil

3Parce qu’une faible réduction du rayonnement solaire atteignant la surface de la Terre permettrait de compenser le réchauffement associé à l’augmentation des gaz à effet de serre, de nombreux projets d’écrans ont récemment vu le jour. Une étude réalisée à l’Université d’Arizona, aux États-Unis, suggère, par exemple, de créer un nuage de parasols entre la Terre et le Soleil. Quelques milliers de milliards de petits disques pourraient ainsi être envoyés à 1,5 million de kilomètres de la Terre, à un endroit (Point de Lagrange*) où les champs de gravité de la Terre et du Soleil se combinent de manière à maintenir à l’équilibre des objets de masse négligeable. Plusieurs options sont envisagées pour réduire le coût et l’énergie nécessaires à leur mise en place : développer le lancement par catapultes électromagnétiques*, ou fabriquer les disques parasols sur la Lune, où l’attraction, à combattre au moment de l’éjection, est beaucoup moins forte que sur Terre. Autre piste, pour reproduire les effets observés à l’occasion de grandes éruptions volcaniques, qui ont entraîné un refroidissement de la planète de près de 0,5°C pendant plus d’une année, en 1974, Mikhaïl Budyko, de l’Observatoire de Saint-Pétersbourg en Russie, conseillait d’injecter du soufre ou des aérosols sulfatés dans la stratosphère*. Pour atteindre ce même objectif, William R. Cotton, de l’Université du Colorado, aux États-Unis, suggère de stimuler l’activité volcanique, alors que Paul Crutzen, prix Nobel de chimie en 1995, étudie la possibilité d’injecter quelques millions de tonnes de dioxyde de soufre directement dans la stratosphère, à l’aide de ballons ou autres aérostats. Enfin, dans une autre approche, John Latham, du National Center for Atmospheric Research, aux États-Unis, suggère de rendre les nuages plus réfléchissants en augmentant leur concentration en gouttelettes. Il est ainsi proposé de construire une flotte de 1 500 bateaux automatiques capables de disperser dans l’atmosphère de fines particules d’eau de mer. À leur évaporation, le sel qu’elles contenaient, libéré sous forme de minuscules cristaux, pourrait servir de supports à la formation d’une multitude de nouvelles gouttelettes de nuage.

Diminuer le rayonnement absorbé ou l’effet de serre*

4Un objet qui réfléchit la lumière se réchauffe moins que celui qui l’absorbe. Plusieurs projets suggèrent ainsi de modifier les caractéristiques de la surface terrestre pour augmenter son pouvoir réfléchissant (albédo*). Il pourrait s’agir, par exemple, de sélectionner les types de végétation cultivés sur de grandes superficies ou de peindre les déserts en blanc. À plus petite échelle, le procédé est déjà utilisé sur les immeubles de certaines grandes agglomérations pour réduire les îlots de chaleur urbains résultant de l’absorption du rayonnement solaire par la brique, les tuiles et le béton.

5Puisque les gaz à effet de serre et certains types de nuages empêchent une partie de l’énergie émise par la planète de s’échapper vers l’espace intersidéral, plusieurs études visent à réduire cet effet. Ainsi, par exemple, Cotton suggère de dissiper les voiles de cirrus* et les traînées de condensation en les ensemençant avec de la suie ou des aérosols carbonés, ayant un bon pouvoir d’absorption du rayonnement solaire, afin de les réchauffer et d’entraîner leur évaporation. Une autre option, envisagée par des chercheurs de l’Université de Colombia, serait de capter une partie du gaz carbonique (CO2) présent dans l’atmosphère avant de le combiner chimiquement avec d’autres matières pour l’éliminer sous forme de minéraux carbonatés.

Des effets incertains…

6En raison des possibles conséquences du changement climatique, les projets de géoingénierie* destinés à refroidir la planète foisonnent. Certains paraissent farfelus, d’autres plus sérieux peuvent sembler titanesques, bien qu’ils soient, pour la plupart, proportionnés aux effets combattus et aux risques encourus. Cependant, leurs effets demeurent incertains et nous ignorons encore l’ensemble des conséquences possibles (augmentation des sécheresses, pluies acides, destruction de la couche d’ozone stratosphérique qui nous protège des rayonnements ultraviolets, augmentation de la mortalité associée aux aérosols soufrés…), qui, dans certains cas, pourraient devenir incontrôlables. Les recherches pour comprendre leurs effets, étudier leur faisabilité et évaluer leur coût devront donc être poursuivies. Il n’existe pas aujourd’hui de solution acceptable. La réflexion menée sur ces techniques ne doit pas non plus nous empêcher de développer en parallèle des méthodes plus sûres et plus efficaces, visant à modifier nos politiques énergétiques et à réduire la pollution et les gaz à effet de serre que nous produisons chaque jour.

Bibliographie

Référence bibliographique

• J.-P. CHALON – Faire la pluie ou le beau temps : rêve ou réalité ? Éditions Belin – Pour la science, 2011.

Table des illustrations

Légende Bilan radiatif* de la planète. La température moyenne de la Terre est largement dépendante de l’énergie reçue du Soleil, de son absorption par la surface terrestre et de l’effet de serre généré par les nuages et les gaz présents dans l’atmosphère. De nombreux projets de géoingénierie ont ainsi pour objectif de réduire au moins un de ces trois facteurs (repérés sur la figure par des ovales). D’après le rapport 2007 du GIEC*
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/10809/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 426k

Auteur

Ingénieur général des Ponts, des Eaux et des Forêts, Conseiller pour la Communication scientifique, Météo-France, Toulouse.
jean-pierre.chalon@meteo.fr

© CNRS Éditions, 2013

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540

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