Les méthodes de réflexion de la lumière solaire

Les grandes éruptions volcaniques, comme celle du Pinatubo en 1991 et celle du Tambora en 1815, ont créé une couche de minuscules particules de sulfate réfléchissantes dans la stratosphère, au-dessus de la plupart des nuages. En se dispersant, ces particules ont formé une fine couche sur toute la planète, qui a réfléchi une petite fraction de la lumière solaire entrante et a refroidi la Terre pendant plusieurs années.

L’injection  d’aérosols dans la stratosphère (SAI) vise à imiter cet effet de refroidissement avéré en libérant de minuscules particules d’aérosols dans la stratosphère. Elles y auraient un effet refroidissant bien plus prolongé et donc bien plus important qu’elles n’en auraient dans la basse atmosphère.

Si elle utilisait des centaines d’avions dédiés transportant des millions de tonnes de sulfate ou d’autres particules vers la stratosphère, la géo-ingénierie opérée via la SAI pourrait faire baisser les températures mondiales d’un, voire de plusieurs degrés Celsius. Bien que des incertitudes demeurent, il ne fait guère de doute que cela pourrait avoir un effet de refroidissement considérable.

En faisant baisser les températures mondiales, la SAI pourrait atténuer bon nombre de risques climatiques, mais pas tous. Elle modifierait les régimes des précipitations, entraînant des changements plus importants à certains endroits, ce qui aurait des effets secondaires indésirables. Elle pourrait augmenter légèrement les pluies acides, rendre le ciel un peu plus brumeux et retarder de quelques décennies la lente récupération du trou dans la couche d’ozone.

Des « traînées de condensation de navires » se forment dans certaines zones océaniques lorsque des navires polluants passent sous des nuages bas. Les minuscules particules de pollution émises par ces navires sont comme des semences qui créent de nouvelles gouttelettes de nuages, ce qui favorise la formation de nuages ou éclaircit les nuages existants.

En raison de la modification des normes de pollution qui s’appliquent aux navires depuis 2020, les traînées de condensation de navires sont moins courantes et les nuages océaniques situés près des routes maritimes fréquentées sont moins réfléchissants. Ces efforts de dépollution seraient en partie responsables de la hausse des températures mondiales.

L’éclaircissement des nuages marins (MCB) vise à produire un effet similaire sur les nuages sans provoquer les effets de la pollution atmosphérique. En pulvérisant de l’eau de mer depuis des navires, on espère produire un effet d’éclaircissement des nuages.

Bien que cette idée puisse fonctionner en principe, les ingénieurs n’ont pas encore conçu de pulvérisateurs de sel marin suffisamment efficaces pour faire partie du déploiement, et les effets des particules sur les nuages restent très incertains. En réalité, ces interactions entre les aérosols et les nuages sont l’une des plus grandes incertitudes de la science du climat.

C’est pourquoi une équipe australienne mène des expériences sur le terrain depuis 2020 et que plusieurs autres équipes de recherche travaillent à l’élaboration de leurs propres projets d’expériences sur le terrain.

Si ce sont la SAI et le MCB qui retiennent le plus l’attention des chercheurs, il existe plusieurs autres pistes en termes de MRS.

Les MRS spatiales consisteraient à placer des matériaux entre la Terre et le soleil afin de dévier la lumière avant qu’elle n’atteigne la Terre. Mais cela aurait un coût prohibitif, du moins lors des prochaines décennies.

L’amincissement des cirrus aurait pour but de réduire l’effet de piégeage de la chaleur qu’exercent les cirrus élevés et clairsemés. Ajouter le bon type de particules pourrait amincir ces nuages, mais le potentiel et l’efficacité de cette méthode restent très incertains.

Il existe aussi quelques pistes pour éclaircir les surfaces, comme par exemple : la création de cultures un peu plus réfléchissantes, la construction à l’aide de matériaux plus clairs, ou encore l’éclaircissement et l’épaississement de la banquise. Ces idées pourraient atténuer les effets locaux, mais aucune d’entre elles ne saurait être appliquée à une échelle suffisante pour refroidir significativement toute la planète.

La réduction des émissions de gaz à effet de serre est et restera la principale stratégie de lutte contre le changement climatique. L’élimination du carbone déjà présent dans l’atmosphère et l’adaptation sont également essentielles.

Les MRS sont envisagées comme un outil supplémentaire à utiliser parallèlement à ces autres stratégies, car elles offrent un moyen de faire baisser les températures et de limiter bon nombre des effets néfastes du changement climatique. Ces méthodes s’accompagneraient toutefois de nouveaux risques et incertitudes et soulèveraient de sérieuses questions éthiques et politiques.