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Tout ce que vous devez savoir sur la géoingénierie

2021

Que nous ayons l'intention de le faire ou non, les humains modifient le climat, et les récentes compressions budgétaires dans les sciences de l'environnement suggèrent que nous ne devrions pas nous attendre à ce que les États-Unis réduisent leurs émissions de dioxyde de carbone de façon spectaculaire. Mais alors que les scientifiques fédéraux évitent des termes tels que "changement climatique" dans leurs propositions de budget, un mot a refait surface dans les médias: la géoingénierie.

À la fin du mois de mars, plusieurs articles de presse ont laissé entendre que la Maison-Blanche pourrait s’intéresser à la géo-ingénierie - le piratage intentionnel du climat à grande échelle pour faire pression sur les «pires» conséquences du réchauffement mondial. Bien que ces articles semblent être basés sur des spéculations pures (et alimentés par une campagne anti-géoingénierie), ils ont été inspirés par un projet de recherche réel prévu pour 2018.

L'année prochaine, le physicien de Harvard, David Keith, et ses collègues prévoient de vaporiser une petite quantité de vapeur d'eau dans la stratosphère. Bien qu'il ne fasse pas de géoingénierie, le but est de voir dans quelle mesure ce nuage artificiel réfléchit l'énergie du soleil dans l'espace, avant qu'il ne puisse chauffer la Terre.

L'idée de manipuler délibérément le climat est un sujet controversé et certains scientifiques spécialistes de l'environnement ne sont même pas fans d'études de faisabilité comme celle-ci. Mais à mesure que d'autres types d'initiatives climatiques se tarissent, la géo-ingénierie semble prendre de l'ampleur.

Les gaz à effet de serre que nos voitures et nos centrales électriques émettent sont vraiment efficaces pour piéger la chaleur. Alors que la lumière solaire réchauffe la planète, cette couche de CO2, de méthane et d'autres gaz piégeant la chaleur empêche la Terre de dissiper une partie de cette chaleur dans l'espace. En conséquence, le thermostat global est en hausse.

La géoingénierie pourrait tenter de faire baisser la fièvre mondiale de deux manières. Le premier consiste à capter le carbone, soit en plantant des forêts qui absorbent le carbone pour la photosynthèse, puis en le stockant comme nourriture, soit au moyen de technologies conçues par l'homme qui extraient le carbone de l'air et le stockent sous terre. Mais les scientifiques n’ont pas encore mis au point ces technologies et leur action ne serait pas aussi rapide que la deuxième méthode, qui réduirait la chaleur en réfléchissant la lumière du soleil dans l’espace. Certains scientifiques pensent que cela pourrait être fait en ensemençant l'atmosphère de particules brillantes, de nuages ​​supplémentaires ou de miroirs spatiaux.

L’équipe de Keith prévoit d’expérimenter le deuxième type de stratégie l’année prochaine en lançant un ballon à haute altitude d’une hauteur de 12 milles. Une fois en altitude, le ballon pulvérisera jusqu'à deux kilos de matériaux dans le ciel sur un espace d'environ un demi-mile de long et à peu près de la largeur d'un terrain de football américain. Ensuite, le ballon va remonter dans le spray pour surveiller la manière dont les particules interagissent les unes avec les autres, comment elles se distribuent dans l'air et leur capacité à disperser la lumière.

Dans un premier temps, l'équipe de Keith commencera par pulvériser de l'eau. Lors d'essais ultérieurs, ils peuvent libérer une poussière de calcaire non toxique et / ou des sulfates, mais seulement en très petites quantités. Un éditorial dans le Guardian indique que s’ils décident de tester des sulfates, ils relâcheront moins de matière qu’un avion commercial en émet généralement au cours d’une minute de vol.

Mais à aucun moment, le projet ne tentera de refroidir la planète, déclare Keith, et ces tests ne poseront aucun risque pour l'homme ni pour l'environnement.

«Cette expérience particulière est suffisamment petite et bénigne pour ne pas affecter les systèmes météorologiques et climatiques», déclare Kevin Trenberth, analyste en climatologue au Centre national de la recherche sur l'atmosphère, qui n'a pas participé à l'expérience de 2018.

L'étude a plutôt pour but d'explorer les risques et les avantages potentiels de la géoingénierie et de déterminer si cela fonctionnerait si nous essayions.

Lorsque le mont Pinatubo a éclaté aux Philippines, il a rejeté 17 mégatonnes de dioxyde de soufre dans l'air. Ces particules ont voyagé très haut dans l'atmosphère et ont réfléchi une partie de la lumière du soleil, refroidissant temporairement la planète entière d'environ un degré Fahrenheit. (À titre de référence, les températures mondiales devraient augmenter de 21 ° à 2100).

Grâce à cela et à d'autres éruptions, les scientifiques sont convaincus que l'ajout de particules dans le ciel pourrait refroidir la Terre. Ce sont les autres détails qui sont en l'air. Quels matériaux réfléchissants seraient les meilleurs? De combien avons-nous besoin pour créer un effet donné et comment pourrions-nous transférer ce montant dans la stratosphère? Comment cela affectera-t-il d'autres régions du monde?

Les recherches de Keith commenceraient par tenter de répondre à certaines de ces questions. Sur le site du projet:

La modélisation informatique et les travaux de laboratoire nous apprennent des choses très utiles sur la géo-ingénierie solaire, mais comme pour tous les autres aspects de la science environnementale, les modèles informatiques reposent en définitive sur des observations de l'environnement réel. Mesurer comment les aérosols modifient la chimie de la stratosphère peut, par exemple, améliorer la capacité des modèles mondiaux à prédire comment la géoingénierie à grande échelle pourrait éventuellement perturber l'ozone stratosphérique.

"La géoingénierie solaire peut être ou ne pas être un moyen utile de réduire les risques à long terme du changement climatique, dit Keith." Je pense qu'il y a suffisamment de preuves que cela pourrait être utile, que nous devrions avoir un programme de recherche international sérieux et ouvert. . "

Les dernières décennies prouvent que le fait de jouer avec le climat peut avoir des conséquences inattendues. De même, on pense que l'éruption de refroidissement du Mont Pinatubo en 1991 a provoqué une modification de la structure des précipitations, provoquant des inondations le long du fleuve Mississippi et des sécheresses dans le Sahel africain. Certaines études de modélisation ont suggéré que la géoingénierie pourrait causer des perturbations similaires.

Ces effets secondaires pourraient être particulièrement préoccupants lorsqu'ils franchissent des frontières internationales. Par exemple, si les États-Unis utilisent la géoingénierie solaire pour tenter de freiner le réchauffement, puis que la Russie connaît une sécheresse, la Russie peut reprocher à ses États-Unis la perte de leurs cultures, même si les causes en sont mal connues.

«L'une des difficultés est que vous n'êtes jamais vraiment sûr de ce qui se serait passé de toute façon», déclare Trenberth. "Vous devez disposer d'un bon modèle pour prédire ce qui se serait passé autrement et d'un bon bilan en matière de prédiction précise."

En juin 1972, des chercheurs de Rapid City (Dakota du Sud) expérimentaient l'ensemencement des nuages ​​lorsque, peu de temps après, une pluie torrentielle dévasta la ville. "Cela a fini par être une affaire judiciaire, dit Trenberth." La plupart des évaluations indiquent que cela serait probablement arrivé de toute façon. Ils ont peut-être un peu changé l'emplacement de l'orage, mais ils ont eu de graves problèmes juridiques en conséquence. "

"Il y a des effets secondaires garantis, et certains peuvent être substantiels."

Le fait de baisser délibérément le soleil pourrait également nuire aux plantes et à la production d’énergie solaire, qui dépendent de la lumière solaire entrante. Et la méthode ne fait rien pour aider les océans à s'acidifier en raison du surplus de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.

"Le rayonnement solaire entrant réchauffe la planète et entraîne tous les systèmes météorologiques, dit Trenberth. Il est responsable de tout le cycle hydrologique: évaporation et précipitations, etc.". Les effets secondaires sont garantis, et certains de ces effets secondaires peuvent être considérables. »

Un autre argument contre la recherche fondamentale en géoingénierie, comme celle de Keith, est qu'il s'agit d'une pente glissante vers la géoingénierie à grande échelle, ou qu'elle peut être utilisée comme argument contre la réduction des émissions.

C'est aussi quelque chose qui inquiète Keith. Si les politiciens font de gros efforts pour faire de la géo-ingénierie tout en désengageant d’autres recherches sur le climat, il ne les soutiendra même pas.

Même si nous réduisions nos émissions à zéro demain, le cycle du carbone prendrait du temps à se rééquilibrer et le monde continuerait à se réchauffer pendant plusieurs décennies. Les calottes glaciaires continueraient à fondre, les mers s'élèveraient, les plantes et les animaux ne cadreraient plus avec la nature et les sécheresses s'aggraveraient. Bien que ce ne soit qu'une solution temporaire, la géoingénierie solaire a le potentiel de refroidir rapidement la fièvre de la Terre.

«La prochaine génération prendra des décisions à ce sujet, par exemple dans les années 2040 ou 50, a déclaré Keith. "Une question est, avons-nous un programme de recherche qui en dit plus aux gens sur son fonctionnement ou non, sur l’ampleur des risques et sur la manière dont vous pourriez gérer ces risques? Si nous avons un programme de recherche cohérent comme celui-ci, Je pense que nous donnons plus d'informations à la prochaine génération pour prendre une meilleure décision. "

L'équipe de Keith a intégré la géoingénierie solaire à des modèles de CO2 pour en estimer les impacts. Ils ont constaté que, si les émissions tombaient à zéro d'ici 2050 environ, et si suffisamment de substances sont pompées dans l'atmosphère pour réduire de moitié le taux de réchauffement, 90% de la population mondiale subirait moins de changements de précipitations et 99% de moins. moins d'un changement de température.

Mais ce sont des modèles et tous les modèles ont des limites. "Nous devons en savoir plus, dit Keith." Une chose que nous pourrions découvrir, c'est qu'il existe des raisons profondes pour lesquelles cela ne fonctionne pas. Dans ce cas, nous ne devrions pas le faire. "

Le meilleur moyen d'empêcher le monde de surchauffer est de réduire les émissions de carbone. Mais cela nécessite des développements technologiques et une motivation politique, et les effets ne seraient pas instantanés. C’est pourquoi des organisations scientifiques telles que les Académies nationales des sciences, la Royal Society et même certains groupes de défense de l’environnement commencent à penser que la géoingénierie est un outil potentiellement précieux, mais qui nécessite des recherches plus approfondies. Une discussion internationale doit également avoir lieu sur le point de savoir si, pourquoi et comment la géoingénierie devrait être mise en œuvre.

Ces deux choses sont exactement ce que Keith préconise également.

"Je ne fais pas la promotion d'un plan directeur, a déclaré Keith." Mon intention est de faire pression pour un programme de recherche ouvert et international plus vaste, appartenant principalement à la communauté environnementale. Ce n'est pas ma décision à prendre. "

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