Géo-ingénierie : les apprentis sorciers du climat


C’est un scénario d’anticipation qui ne paraît pas si improbable : nous sommes en 2040 et l’humanité a échoué à réduire suffisamment les émissions de CO2 pour contenir le réchauffement climatique en deçà de la limite « acceptable » de 1,5° C à l’horizon 2100. Désertification de régions entières, submersion de zones côtières, cyclones de plus en plus dévastateurs… les conséquences sont déjà dramatiques. Et ça ne peut aller qu’en empirant.

Pour desserrer un peu l’étau, certains Etats décident unilatéralement de recourir à la géo-ingénierie. Conscients que ces solutions visant à refroidir artificiellement le climat auront certainement des effets collatéraux inconnus, ils en assument le risque. L’heure n’est plus aux demi-mesures ! Largage d’aérosols soufrés dans la stratosphère pour réfléchir le rayonnement solaire. Dispersion de chaux ou de fer dans l’océan pour alcaliniser les eaux ou nourrir le phytoplancton… Toutes les techniques envisagées depuis longtemps mais jamais véritablement testées dans la nature sont mises en oeuvre.
La suite de l’histoire est plus difficile à imaginer – mais une « happy end » est loin d’être assurée

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Des manipulations contre-nature

C’est pour ne pas en arriver là, pour être à même, si nécessaire, de faire des choix informés dans le cadre d’une gouvernance maîtrisée, que certains scientifiques et diplomates plaident pour que l’on approfondisse dès à présent le potentiel et les implications réglementaires de la géo-ingénierie.
Mais le sujet se heurte à de très fortes résistances

. Les ONG sont vent debout. L’idée même d’essayer de manipuler le climat est à leurs yeux… contre nature.

Surtout, elles craignent qu’en entretenant l’espoir, jugé illusoire, d’apporter des solutions technologiques au réchauffement

, on favorise une démobilisation sur le front de la réduction des émissions. De leur point de vue, la géo-ingénierie est une nouvelle variante du climatoscepticisme. La communauté scientifique, très réticente elle aussi, pointe les conséquences difficiles à prévoir de ce jeu avec la planète.

Reproduire l’effet des éruptions

Pas de quoi cependant décourager tous ceux pour qui il faut se préparer au pire. Considéré comme l’un des chefs de file de la géo-ingénierie, le chercheur de Harvard David Keith tente ainsi depuis plusieurs années de mettre sur pied la première expérience in situ de « management » du rayonnement solaire. Dans un premier temps, il s’agirait « juste » d’envoyer deux ballons dans la stratosphère, à 20 km d’altitude, pour larguer sur une courte distance quelques kilos de carbonate de calcium et sonder le processus. Une fois dispersées, ces particules auraient la capacité de réfléchir durablement les rayons du soleil et de diminuer ainsi le réchauffement à la surface du globe.

Cette idée s’inspire des effets des éruptions volcaniques sur le climat. « On sait que ces événements naturels peuvent refroidir la température de la planète », confirme Slimane Bekki, chercheur au Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (Latmos, au sein du CNRS). En répandant d’immenses quantités de soufre dans les airs, l’éruption du Pinatubo en 1991, aux Philippines, a ainsi fait chuter le thermomètre, l’année suivante, de 0,5° C à l’échelle du globe. « Elle a aussi entraîné une diminution de la couche d’ozone de 3 à 4% », précise le chercheur.

C’est pour éviter cet inconvénient que David Keith opte plutôt pour le carbonate de calcium, a priori moins nocif. Reste à mesurer son impact. Annoncée pour 2018 puis 2019, l’expérimentation dans la stratosphère n’aura pas lieu avant l’an prochain.

L’éruption du volcan Pinatubo, aux Philippines, en 1991, a fait chuter la température globale du globe de 0,5° l’année suivante, car les énormes quantités de soufre émises dans l’air ont fait obstacle aux rayonnements du soleil. Un mécanisme dont veulent s’inspirer certains scientifiques.©DURIEUX/SIPA

Une arme de guerre utilisée au Vietnam

Cette technique inquiète d’autant plus ses détracteurs qu’elle pourrait être appliquée à moindres frais. Or, à la différence de la plupart des autres solutions envisagées, grâce à l’analogie naturelle des éruptions volcaniques, ses conséquences ont pu être, en partie, modélisées. Et elles ne sont pas rassurantes. « Si l’effet sur la température de ce forçage radiatif serait incontestablement significatif, on sait aussi qu’il modifierait le régime des précipitations et qu’il ne se répartirait pas de façon homogène dans toutes les régions. Il y aurait des gagnants et des perdants », assure Slimane Bekki.

L’idée de modifier le climat ne date pas de ces dernières années. « Les scientifiques l’ont d’abord évoquée au cours du xxe siècle dans une perspective utopique comme celle de cultiver le Sahara », explique l’historien des sciences Régis Briday. « À partir des années 1950, les Etats-Unis, qui ont toujours été à la pointe dans ce domaine, l’ont aussi utilisée comme une arme. Durant la guerre du Vietnam, ils n’ont pas hésité à ‘ensemencer’ les nuagespour faire pleuvoir et embourber les troupes ennemies », précise-t-il.

« Mais il faudra attendre les années 1970 pour que des scientifiques issus de la culture de la guerre froide commencent à envisager la géo-ingénierie comme une manière de contrebalancer le réchauffement climatique. » Longtemps considérés comme de la science-fiction, ces techniques bénéficieront en 2006 de la caution du prix Nobel de chimie Paul Crutzen, qui évoque dans un article scientifique la nécessité de les étudier pour disposer, le cas échéant, d’un « plan B ».

Blanchir les nuages

Très disparates, les solutions étudiées se concentrent sur deux grands domaines d’action : l’atténuation du rayonnement solaire et la séquestration du carbone. Ses promoteurs sont souvent issus d’une culture technique. Les ONG les accusent de surfer sur l’urgence climatique pour développer un nouveau marché. De fait, avant d’entrer à Harvard, David Keith a créé la start-up Carbone Engineering, spécialisée dans la capture du gaz carbonique dans les airs. Pour couper court à toute critique, ce diplômé du MIT s’est engagé à ne déposer aucun brevet sur le résultat de ses recherches dans le management du rayonnement solaire.

Egalement dans le viseur des environnementalistes, Stephen Salter, professeur émérite à l’université d’Edimbourg, est le chef de file de la technique de « blanchiment des nuages ». Pour augmenter l’efficacité de ces amas de vapeur condensée qui parsèment notre ciel et qui renvoient déjà près de 30% du rayonnement solaire, cet ingénieur anglais a conçu un système de pulvérisation d’eau de mer qui, dirigé vers les stratocumulus marins, favoriserait la formation de gouttelettes plus petites au pouvoir réfléchissant plus important.

D’après lui, une flotte de 300 navires équipés de ce dispositif pourrait réduire la température globale de 1,5° C. Les climatologues sont beaucoup plus sceptiques. « Le coût énergétique d’une telle solution serait énorme, souligne Slimane Bekki. Surtout, en l’état, on n’est pas en mesure d’anticiper l’effet final de ces interventions sur la météorologie. »

Fertiliser les océans

Pas plus que pour un autre procédé imaginé par Stephen Salter qui consiste à faire flotter dans l’océan d’immenses tubes de 300 m de long et de 200 m de large, pour les plus imposants, permettant, grâce à la houle, de mélanger les eaux du fond avec celles plus chaudes de la surface dans le but de les refroidir et d’éviter ainsi les ouragans qui se forment dans une eau à plus de 25° C. Ce système a été breveté avec l’entreprise américaine Intellectual Ventures, créée par un autre chantre de la géo-ingénierie, le climatologue Ken Caldeira, de la Carnegie Institution of Science.

Pour l’instant, toutes ces solutions butent sur le manque de financements. Seuls quelques philanthropes et organisations privées comme la Fondation Bill Gates les soutiennent. La technique de fertilisation du phytoplancton, grand consommateur de CO2, a tout de même fait l’objet d’une dizaine d’expérimentations à petite échelle. Mais beaucoup de doutes demeurent sur la pertinence de larguer, en guise d’engrais, de grandes quantités de fer dans la mer pour en augmenter la fonction de « puits de carbone ».

« L’océan capte 25% des émissions de CO2 anthropiques. Mais l’essentiel de ce travail se fait via un processus physique de dissolution du carbone dans l’eau », explique Stéphane Blain, chercheur au Laboratoire d’océanographie microbienne (CNRS). « L’absorption par le phytoplancton ne joue qu’à la marge. Car une grande partie du gaz carbonique est rejetée lors de la décomposition de ces algues microscopiques à la surface. Seule une très petite quantité d’entre elles tombe au fond et le séquestre durablement. »

Bio-pirate

Cela n’a pas empêché un homme d’affaires américain de déverser en 2012 pas moins de 100 tonnes de sulfate de fer au large des côtes canadiennes, sans aucune autorisation ni contrôle scientifique. Ce « bio-pirate » a réussi à faire financer l’intervention par une communauté de pêcheurs de l’Etat de Colombie-Britannique en leur assurant que le développement du plancton favoriserait celui des bancs de saumon. Et qu’ils pourraient ensuite se rembourser en vendant des crédits carbone. Le tollé provoqué a donné un gros coup de frein à cette technique.

D’autres approches de modification de la chimie de l’océan offriraient, d’après les scientifiques, un potentiel plus important. Ainsi, en déversant de grandes quantités de minerai de chaux ou d’olivine dans la mer, on pourrait contrer le processus d’acidification en alcalinisant les eaux de surface. Et en relançant, du même coup, la pompe à carbone. Mis à part quelques études financées notamment par l’industrie pétrolière, cette pratique n’a pas encore été testée in vivo.

Les dispositifs de capture du CO2 directement dans l’atmosphère sont en revanche beaucoup plus avancés. Plusieurs start-up, dont Carbone Engineering et le suisse Climeworks, ont installé des démonstrateurs. Cette technologie bute encore sur la trop faible concentration de ce gaz dans l’air, et souffre d’un prix du carbone trop bas pour être compétitive.

Un dispositif de capture du CO2 dans l'atmosphère testé par la start-up Carbone Engineering, à Squamish, dans le sud-ouest du Canada.

Un dispositif de capture du CO2 dans l’atmosphère testé par la start-up Carbone Engineering, à Squamish, dans le sud-ouest du Canada.©Carbon Engineering Ltd

Stocker le CO2

Les experts du Giec, le groupe de scientifiques qui conseille les gouvernements sur le climat, n’ont pas encore pris en compte ces possibilités dans leurs scénarios. Ils ont bien sûr intégré depuis longtemps les techniques dites d’« émission négatives », mais il s’agit surtout de solutions moins « invasives » comme la reforestation ou la restauration des mangroves.

Principale exception : une combinaison émergente de techniques baptisée Beccs (Bio-energy with carbon capture and storage) qui consisterait à cultiver intensivement des végétaux (consommateurs de CO2) pour fabriquer des biocarburants destinés à être brûlés dans des centrales équipées de systèmes de capture du gaz carbonique, stocké ensuite dans des réservoirs géologiques.

La combustion de biomasse par pyrolyse (carbonisation avec peu d’oxygène) peut aussi produire un charbon d’origine végétale baptisé Biochar, qui sert ensuite d’engrais pour les cultures. Inconvénient : pour être efficaces, ces dispositifs devraient être déployés à grande échelle et ils entreraient, dès lors, en compétition avec d’autres usages des sols.

Lobbying au Congrès américain

L’utilisation encore hypothétique de la géo-ingénierie soulève un autre problème de taille, juridique cette fois : qui serait autorisé à jouer avec le thermostat ? Et dans quelles conditions ? « Aucun texte de droit international ne régit la géo-ingénierie dans son ensemble », indique Marion Lemoine, chercheuse à l’Institut de l’Ouest Droit et Europe (Iode) à Rennes. « Il existe une convention qui interdit la modification de la météo à des fins militaires et un moratoire signé par les Etats membres de l’Organisation maritime internationale contre les techniques de fertilisation et d’alcalinisation des océans, précise-t-elle. Pour le reste, il faut se référer au droit général de l’environnement. »

C’est pour combler ce vide relatif que la Suisse, soutenue par dix autres pays, a déposé lors de la dernière Assemblée des Nations Unies pour l’environnement, à Nairobi en mars dernier, un projet de résolution invitant non seulement à faire le point sur les recherches liées à la gestion du rayonnement solaire et à la capture du CO2, mais aussi à définir des orientations de gouvernance internationale. Peu désireux de se voir imposer des règles trop contraignantes, les Etats-Unis, l’Arabie saoudite et le Brésil l’ont fait capoter.

« Il y a en ce moment un fort lobbying outre-Atlantique pour que le Congrès vote un programme de recherche civil sur le sujet », indique Olivier Boucher, climatologue au Laboratoire de météorologie dynamique (LMD). Sans doute pour faire pendant à celui qu’a déjà mis en place le gouvernement chinois afin d’évaluer l’impact de ces techniques sur l’agriculture, les glaciers, le niveau de la mer.

On le voit, quelles que soient les réserves que l’on puisse émettre, le train est déjà en marche. « Je crois qu’au final il est préférable de savoir à quoi s’en tenir. Et, pour progresser, il faut accepter de faire un peu d’expérimentation dans la nature », affirme Olivier Boucher. Avec d’autres collègues spécialisés en sciences sociales, ce chercheur est allé jusqu’à tester si le simple fait d’étudier ces techniques augmentait la probabilité de les utiliser. « La réponse est oui », assure-t-il. Mais il ajoute : « Se l’interdire signifierait cependant ne pas faire confiance aux générations futures. » Cornélien !

Ensemencer les nuages

Les Etats n’ont pas attendu la géo-ingénierie pour manipuler les cieux. Depuis longtemps, ils ont recours à l’ingénierie météorologique dans le but de faire pleuvoir. La technique consiste à ensemencer les nuages, avec par exemple de l’iodure d’argent, pour augmenter le niveau de condensation et favoriser les précipitations. « Aléatoire, son impact n’a jamais été véritablement démontré », indique toutefois le chercheur Slimane Bekki. Pourtant, plus de 50 pays confrontés à des déficits hydriques ont déjà utilisé cette solution proposée par un large réseau d’entreprises. En pointe, la Chine a même créé un Bureau de modification météorologique installé à Pékin, doté en particulier d’une flotte d’avions ad hoc.



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