La géo-ingénierie semble être une solution rapide au changement climatique, mais sans davantage de recherche et de garde-fous, c'est un pari coûteux – avec des résultats potentiellement néfastes.

Quand des températures qui montent en flèche, conditions météorologiques extrêmes et incendies de forêt catastrophiques font la une des journaux, les gens commencent à demander des solutions rapides au changement climatique.Les États-Unisle gouvernement vient d'annoncer les premiers prix d'un Fonds de 3,5 milliards de dollars pour des projets qui promettent d’extraire le dioxyde de carbone de l’air.Les décideurs politiques explorent également davantage types invasifs de géo-ingénierie − la manipulation délibérée et à grande échelle des systèmes naturels de la Terre.

Le problème sous-jacent est connu depuis des décennies :Les véhicules et les centrales électriques fonctionnant à des combustibles fossiles, la déforestation et les pratiques agricoles non durables ont mis en péril plus de dioxyde de carbone dans l’atmosphère que les systèmes terrestres ne peuvent naturellement en éliminer, ce qui réchauffe la planète.

La géo-ingénierie vise théoriquement à restaurer cet équilibre, soit en éliminant l'excès de dioxyde de carbone de l'atmosphère, soit en réfléchissant l'énergie solaire loin de la Terre.

Mais la modification du système climatique complexe et interconnecté de la Terre pourrait avoir des conséquences inattendues.Les changements qui aident une région pourraient nuire à une autre, et leurs effets pourraient ne pas être clairs avant qu’il ne soit trop tard.

En tant que géologue et climatologue, je pense que ces conséquences ne sont pas encore suffisamment comprises.Au-delà des répercussions physiques potentielles, les pays ne disposent pas des structures juridiques ou sociales nécessaires pour gérer à la fois son utilisation et ses conséquences en cas de problème.Des préoccupations similaires ont été soulignées par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, le Les Nations Unies Programme Environnement, le Académie nationale des sciences et le Administration nationale océanique et atmosphérique, entre autres.

Le Maison Blanche Le Bureau de la politique scientifique et technologique a également discuté de ces préoccupations dans son rapport de juillet 2023. plan de recherche pour enquêter sur d’éventuelles interventions climatiques.

Risques liés à la gestion du rayonnement solaire

Lorsque les gens entendent le mot « géo-ingénierie », ils imaginent probablement la gestion du rayonnement solaire.Ces technologies, dont beaucoup sont encore théoriques, visent à réfléchir l’énergie solaire loin de la surface de la Terre.

L'idée de injection d'aérosol stratosphérique, par exemple, consiste à ensemencer la haute atmosphère de milliards de minuscules particules qui réfléchissent la lumière du soleil directement vers l’espace. Amincissement des cirrus vise à réduire l’impact des nuages ​​vaporeux de haute altitude qui emprisonnent l’énergie dans l’atmosphère en rendant leurs cristaux de glace plus gros, plus lourds et plus susceptibles de précipiter.Un autre, éclaircissement des nuages, vise à augmenter la prévalence de nuages ​​​​plus brillants et de niveau inférieur qui reflètent la lumière du soleil, éventuellement en pulvérisant de l'eau de mer dans l'air pour augmenter la concentration de vapeur d'eau.

Certains scientifiques ont suggéré d'aller plus loin et d'installer des réseaux de miroirs spatiaux cela pourrait réduire la température mondiale en réfléchissant l’énergie solaire avant qu’elle n’atteigne l’atmosphère.

Bien que théoriquement capable de refroidir la planète, la gestion du rayonnement solaire ça aurait pu être radical effets secondaires en modifiant les modèles de circulation atmosphérique mondiale, ce qui peut conduire à des événements météorologiques plus extrêmes.Cela ne fait rien non plus pour réduire les méfaits des excès de gaz à effet de serre, notamment acidification des océans.Une étude de 2022 publiée dans la revue scientifique revue Nature prédit que l’injection d’aérosols stratosphériques pourrait modifier les régimes mondiaux de précipitations et réduire la productivité agricole.

L’éclaircissement des nuages, bien qu’efficace en théorie, nécessite également plus de recherche pour s’assurer que les efforts visant à étendre les nuages ​​​​réfléchissants de niveau inférieur qui peuvent aider à refroidir la surface de la Terre n’augmentent pas également la prévalence des nuages ​​​​de haute altitude qui réchauffent la planète.

Miroirs spatiaux placés entre le Soleil et la Terre pourrait théoriquement bloquer 2% du rayonnement solaire entrant et stabiliser la température mondiale.Mais il faudra encore au moins 20 ans pour que cette technologie soit mise en œuvre et coûterait des milliards de dollars.Plus important encore, le impact mondial global l’ombrage de la surface de la Terre est largement inconnu.Cela diminuera les températures régionales des océans et de l’air d’une manière qui pourrait affecter les changements dans le jet stream, les précipitations, la couverture neigeuse, les tempêtes et peut-être même les moussons.De nombreuses recherches supplémentaires sont nécessaires pour clarifier ces incertitudes.

Éliminer le dioxyde de carbone de l'air

Les technologies d’élimination du dioxyde de carbone comportent généralement moins de risques que la manipulation de l’énergie solaire.

Captage et stockage du carbone élimine le dioxyde de carbone des centrales électriques et des usines et le stocke sous terre dans des réservoirs géologiques profonds.Cela a prouvé son potentiel, mais cela fait craindre que les fuites ne contaminent les aquifères, nuisent à la santé publique et ne parviennent finalement pas à maintenir le carbone hors de l’atmosphère.

La technologie est aussi cher et dépend de la proximité de réservoirs adaptés au stockage.

La capture directe de l'air, conçue pour extraire le carbone de l'air, est encore à ses débuts mais offre l'avantage de pouvoir réduire les niveaux existants de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.Cela aussi est coûteux, à plus de 600 $ la tonne métrique de dioxyde de carbone capturé aujourd'hui, mais les innovateurs obtiennent financement des États-Unisgouvernement.

Il existe également des moyens naturels pour éliminer le carbone. Planter des arbres, par exemple, peut éliminer le carbone directement de l’atmosphère, mais c’est pas assez.Si toutes les terres disponibles pour le reboisement étaient replantées, cela resterait ne suffira pas pour inverser la tendance actuelle au réchauffement climatique.

Fertilisation des océans est un autre hack de géo-ingénierie destiné à stimuler la séquestration du carbone, mais la recherche en est à ses débuts.La technique fournit des nutriments tels que le fer pour augmenter la croissance du phytoplancton, qui utilise le carbone dissous de l'atmosphère pour développer ses coquilles et ses tissus.Mais cela peut aussi avoir effets inattendus pour la chaîne alimentaire qui pourrait nuire à la vie océanique.

Le vide juridique

Au-delà de la sécurité, une autre question importante concerne la responsabilité.

Il y a de fortes chances que la géo-ingénierie destinée à aider une région nuise à d’autres.En effet, les systèmes océaniques et météorologiques sont interconnectés à l’échelle mondiale.

Donc, qui décide quels projets peuvent aller de l'avant ?Pour l’instant, c’est un vide juridique.

Il n'y a pas cadre réglementaire qui peut déterminer qui est responsable en cas de problème.Alliances multinationales, États individuels, entreprises et même riches individus peut agir de manière indépendante sans consulter personne.En cas de préjudice dépassant les frontières nationales, il n’existe actuellement aucune voie de recours claire.

Trouver le bon équilibre

Rien de tout cela ne veut dire que le monde devrait rejeter la géo-ingénierie.

Techniques d'élimination du dioxyde de carbone, telles que la plantation d'arbres et l'augmentation séquestration du carbone dans le sol – retenir davantage de carbone organique dans les sols fertiles – peut apporter des avantages supplémentaires à services écosystémiques en augmentant la diversité des espèces et en stimulant la productivité agricole.Ce sont tous des résultats positifs et devraient faire partie d’une réponse mondiale au changement climatique.

Certaines formes d’injection d’aérosols stratosphériques pourraient éviter la destruction de l'ozone et ont une courte durée de vie dans l'atmosphère.Cependant, une recherche plus rigoureuse, une gouvernance mondiale transparente et des cadres juridiques et éthiques gérer les risques et garantir que l’équité est nécessaire en premier.

Je crois que toutes les technologies doivent être complétées par des efforts profonds et soutenus pour réduire les émissions et transformer le système énergétique pour éviter les impacts mondiaux de l’élévation du niveau de la mer, de la hausse des températures, des sécheresses, des tempêtes, des inondations, des incendies, de la famine, de l’extinction des espèces et de l’augmentation des conflits humains.

Comme Riley Duren, ingénieur système de la NASA, a déclaré dans une interview à l'agence spatiale :« La géo-ingénierie n’est pas un remède.Au mieux, c’est un pansement ou un garrot ;au pire, il pourrait s’agir d’une blessure auto-infligée.