Géoingénierie solaire

Proposition de gestion des radiations solaires par diffusion de sulfate sous forme d'aérosol dans la stratosphère.

La géoingénierie solaire ou gestion du rayonnement solaire[1] (en anglais : Solar Radiation Management, SRM), est un type de géoingénierie, très hypothétique et contestée, visant à limiter le réchauffement climatique en réfléchissant une partie du rayonnement solaire dans l’espace.

Contrairement à l’élimination du dioxyde de carbone (CDR), elle ne réduit pas les concentrations de gaz à effet de serre, mais agit sur l’insolation terrestre pour compenser temporairement leurs effets. Il s'agit de complémenter les approches qui visent à limiter les dégâts du réchauffement climatique (réduction des émissions, capture et stockage du carbone atmosphérique, et adaptation).

Principes

Injection de particules stratosphériques par dirigeable.

La géo-ingénierie solaire cherche à augmenter l’albédo terrestre ou à bloquer une fraction du rayonnement solaire avant qu’il n’atteigne la surface.

La méthode la plus discutée est l'injection d'aérosols stratosphériques consistant à diffuser dans la stratosphère des particules réfléchissantes (comme le dioxyde de soufre) qui refléterait les rayons du soleil directement vers l’espace[2]. Cela est supposé permettre d'imiter l’effet refroidissant des éruptions volcaniques.

Une autre technique envisagée est l'éclaircissement des nuages marins[3] consistant à pulvériser du sel marin dans les nuages bas pour les rendre plus réfléchissants.

On peut aussi évoquer les parasols spatiaux visant à déployer des structures en orbite, souvent au point de Lagrange L1, pour dévier le rayonnement.

Les modèles climatiques

Les modèles climatiques montrent que la géoingénierie solaire peut réduire les températures moyennes mondiales à des niveaux préindustriels[4]. Cependant, la géoingénierie solaire aurait de nombreux autres effets sur le climat : compenser toute l'augmentation de température réduirait la quantité de pluie[5]. Mais compenser la moitié du réchauffement dû aux gaz à effet de serre réduirait les impacts (y compris la précipitation) partout sur Terre[6].

Historique

Le concept émerge dès 1923 avec Hermann Oberth, qui propose des miroirs spatiaux pour moduler l’ensoleillement terrestre[7]. Il développe cette idée dans plusieurs ouvrages entre 1929 et 1978[8],[9],[10]. En 1989, J.T. Early suggère un disque occultant spatial pour atténuer l’effet de serre[11].

En 1997, Edward Teller, Lowell Wood et Roderick Hyde proposent un réseau de diffraction de 3 000 tonnes au point L1[12], une idée révisée en 2002 en faveur d’interventions stratosphériques[13]. En 2006, Roger Angel introduit un parasol spatial composé de trillions de petits disques au point L1[14]. Plus récemment, le MIT Senseable City Lab explore des "bulles spatiales" gonflables en 2022[15].

En décembre 2022, le magazine MIT Technology Review révèle qu'en avril, l’Américain Luke Iseman, fondateur et PDG de l’entreprise Make Sunsets, a envoyé vers le ciel du Mexique des ballons contenant du dioxyde de soufre, dans ce qui serait la première expérience grandeur nature, dans la stratosphère, de géo-ingénierie solaire[16]. L'essai, réalisé sans supervision scientifique ni autorisation, suscite indignation et inquiétudes dans la communauté scientifique[17].

Limites et risques

Très controversée, cette approche soulève des débats scientifiques, éthiques et géopolitiques en raison de ses incertitudes et de ses impacts potentiels. Il reste d'énormes incertitudes sur les impacts des diverses techniques de géoingénierie solaire[17].

La gestion du rayonnement solaire pourrait servir de réponse temporaire tandis que les niveaux de gaz à effet de serre dans l'atmosphère sont réduits grâce à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et l'élimination du dioxyde de carbone. La géoingénierie solaire ne réduirait pas directement les concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère terrestre, et ne résoudrait donc pas les problèmes tels que l'acidification des océans causé par un excès de dioxyde de carbone (CO2).

Un arrêt brusque des interventions pourrait provoquer un "choc thermique" avec une hausse rapide des températures. En cas d'arrêt de diffusion des aérosols la terre serait exposée à un risque de choc d'interruption[18],[19],[20] qui correspond à une augmentation rapide de la température.

Par ailleurs les effets de bord de cette méthode sur le climat manquent d'études[20].

Débats et enjeux

La géo-ingénierie solaire est vue comme une solution d’urgence face à l’échec potentiel des réductions d’émissions[21]. Cependant, ses coûts (estimés à des trillions de dollars) et ses risques (perturbation des moussons, dommages à la couche d’ozone) alimentent les critiques[22]. En 2022, des expériences non encadrées, comme celles de Make Sunsets au Mexique, ont ravivé les appels à une gouvernance internationale.

L'académie des sciences américaine a recommandé en 2021 aux États-Unis de poursuivre un programme de recherche solide sur la géo-ingénierie solaire[23]. Mais en janvier 2022, 390 personnalités (dont le climatologues français Jean Jouzel) demandent dans une lettre ouverte qu'un accord international interdisent la géo-ingénierie solaire, y compris de la recherche, rappelant que la priorité est de faire respecter l’accord de Paris sur le climat[17],[24].

Culture populaire

La géoingénierie solaire est le cœur de l'intrigue du roman Veil d’Eliot Peper. Elle a aussi une place importante dans The Ministry for the Future de Kim Stanley Robinson. Le roman de l’économiste Christian De Perthuis Ils voulaient refroidir la Terre traite aussi de ce sujet. Le quatrième épisode de la série Extrapolations est tout entier consacré à la géoingénierie solaire et en explore certaines modalités[25].

Notes et références

  1. ↑ Xavier Landes, La géoingénierie, Que sais-je ?, coll. « Que sais-je ? », (ISBN 978-2-7154-2455-5)
  2. ↑ Margaux Lacroux, « Géo-ingénierie solaire pour refroidir le climat: «Plus ça va mal et plus on va chercher ce type de solution» », sur Libération (consulté le )
  3. ↑ (en) Jeff Tollefson, « Can artificially altered clouds save the Great Barrier Reef? », Nature, vol. 596, no 7873,‎ , p. 476–478 (DOI 10.1038/d41586-021-02290-3, lire en ligne, consulté le )
  4. ↑ (en) David P. Keller (trad. Efficacité potentielle de l'ingénierie climatique et effets secondaires lors d'un scénario d'émissions élevées de dioxyde de carbone), « Potential climate engineering effectiveness and side effects during a high carbon dioxide-emission scenario », Nature Communications, vol. 5, no 1,‎ , p. 3304 (PMID 24569320, PMCID 3948393, DOI 10.1038/ncomms4304).« SRM est la seule méthode de nos simulations qui est potentiellement capable de restaurer la température à une valeur presque préindustrielle au XXIe siècle. »
  5. ↑ (en) Ben Kravitz, Ken Caldeira, Olivier Boucher et Alan Robock, « Climate model response from the Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP) », Journal of Geophysical Research: Atmospheres, vol. 118, no 15,‎ , p. 8320–8332 (ISSN 2169-8996, DOI 10.1002/jgrd.50646, lire en ligne, consulté le )
  6. ↑ Peter J Irvine et David W Keith, « Halving warming with stratospheric aerosol geoengineering moderates policy-relevant climate hazards », Environmental Research Letters, vol. 15, no 4,‎ , p. 044011 (ISSN 1748-9326, DOI 10.1088/1748-9326/ab76de, lire en ligne, consulté le )
  7. ↑ (de) Hermann Oberth, Die Rakete zu den Planetenräumen, Michaels-Verlag Germany, (1re éd. 1923), 87–88 p.
  8. ↑ (en) Hermann Oberth, Ways to Spaceflight, NASA, (1re éd. 1929), 481–506 p. (lire en ligne)
  9. ↑ (de) Hermann Oberth, Menschen im Weltraum, Econ Duesseldorf Germany, , 125–182 p.
  10. ↑ (de) Hermann Oberth, Der Weltraumspiegel, Kriterion Bucharest,
  11. ↑ Early, J. T., « Bouclier solaire basé dans l’espace pour compenser l’effet de serre », Journal of the British Interplanetary Society, vol. 42,‎ , p. 567–569 (Bibcode 1989JBIS...42..567E)
  12. ↑ Teller, Edward, Hyde, Roderick et Wood, Lowell, Réchauffement climatique et Âges glaciaires : Perspectives pour la modulation physique du changement global, Laboratoire national de Lawrence Livermore, (lire en ligne)
  13. ↑ Teller, Edward, Hyde, Roderick et Wood, Lowell, Stabilisation active du climat : Approches pratiques basées sur la physique pour prévenir le changement climatique, Laboratoire national de Lawrence Livermore, (lire en ligne)
  14. ↑ Roger Angel, « Faisabilité du refroidissement de la Terre avec un nuage de petits engins spatiaux près du point de Lagrange interne (L1) », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 103, no 46,‎ , p. 17184–17189 (DOI 10.1073/pnas.0608163103 Accès libre)
  15. ↑ « Bulles spatiales », sur MIT Senseable City Lab (consulté le )
  16. ↑ (en) « A startup says it’s begun releasing particles into the atmosphere, in an effort to tweak the climate », sur MIT Technology Review (consulté le )
  17. 1 2 3 « La géo-ingénierie solaire : folie d’apprenti sorcier ou solution de dernier recours contre la crise climatique ? », Le Monde.fr,‎ (lire en ligne, consulté le )
  18. ↑ Xavier Landes, La géoingénierie, Que sais-je ?, coll. « Que sais-je ? », (ISBN 978-2-7154-2455-5)
  19. ↑ (en) Andy Jones, Jim M. Haywood, Kari Alterskjaer et Olivier Boucher, « The impact of abrupt suspension of solar radiation management (termination effect) in experiment G2 of the Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP): THE TERMINATION EFFECT IN GEOMIP G2 », Journal of Geophysical Research: Atmospheres, vol. 118, no 17,‎ , p. 9743–9752 (DOI 10.1002/jgrd.50762, lire en ligne, consulté le )
  20. 1 2 (en) Andy Parker et Peter J. Irvine, « The Risk of Termination Shock From Solar Geoengineering », Earth's Future, vol. 6, no 3,‎ , p. 456–467 (DOI 10.1002/2017EF000735, lire en ligne, consulté le )
  21. ↑ John Hickman, « L’économie politique d’un parasol planétaire », Astropolitics, vol. 16, no 1,‎ , p. 49–58 (DOI 10.1080/14777622.2018.1436360, Bibcode 2018AstPo..16...49H)
  22. ↑ Cara Buckley, « Un immense parasol dans l’espace pourrait-il aider à résoudre la crise climatique ? », The New York Times,‎ (lire en ligne, consulté le )
  23. ↑ (en) « U.S. needs solar geoengineering research program, National Academies says », sur www.science.org, (consulté le )
  24. ↑ (en-US) « Solar Geoengineering Non-Use Agreement », sur Solar Geoengineering Non-Use Agreement (consulté le )
  25. ↑ « Avions, soufre, moussons : tout comprendre à la géo-ingénierie solaire avec la série « Extrapolations » », sur L'Obs, (consulté le )

Voir aussi

Articles connexes

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