Frank Keutsch et ses collègues chercheurs travaillent sur une idée controversée qui pourrait un jour être notre meilleur espoir contre le changement climatique : l’injection d’aérosol stratosphérique.

La recherche examine la possibilité de pulvériser de minuscules particules dans la stratosphère pour bloquer un peu le soleil et refroidir la planète.

Tous les matins, le Keutsch Research Group se réunit. Huit ingénieurs et chimistes font le point sur leur travail de la veille : commande de pièces, transfert de logiciels, démêlage d’un problème administratif. Toute l’affaire dure généralement moins de 15 minutes.

La planification des vacances et les demandes de fournitures ne sont pas des « enjeux importants », mais le projet du groupe pourrait un jour avoir des conséquences majeures sur le changement climatique mondial. Elle est cependant controversée. Certains craignent même que cela n’aggrave la situation. En ce moment, le groupe attend l’approbation d’une nouvelle expérience dans la stratosphère.

Leur idée ? Protéger la Terre d’un brouillard de minuscules particules. Cela ressemble à des films de science-fiction, mais depuis qu’il a été proposé pour la première fois dans les années 1950, l’idée s’est répandue parmi les scientifiques du monde entier pour nous protéger non pas des extraterrestres, comme Hollywood pourrait le dire, mais du soleil. Connu sous le nom de géo-ingénierie solaire, le concept consiste à envoyer des avions dans la stratosphère – de 9 à 50 km au-dessus de la Terre – pour pulvériser des particules qui peuvent réfléchir la lumière solaire dans l’espace et refroidir la planète.

Travaillant en collaboration avec des collègues du groupe Keith – plus d’une douzaine de scientifiques de l’environnement, d’ingénieurs, d’économistes et de politologues sous la direction de David Keith, le professeur Gordon McKay de physique appliquée à la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et professeur en politique publique à la Harvard Kennedy School – le groupe Keutsch espère découvrir certaines réponses au sujet des possibilités de ce projet dans un projet appelé l’expérience SCoPEx (Stratospheric controlled Perturbation Experiment ou Expérience Contrôlée par la Perturbation de l’Environnement Stratégique).

La nécessité d’un nouveau plan audacieux semble évidente.

Les émissions mondiales de dioxyde de carbone (CO2) ont atteint un niveau record en 2018. En octobre, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) des Nations Unies a annoncé que ces émissions devaient diminuer considérablement pour limiter le réchauffement planétaire à des niveaux acceptables.

En 2017, selon le GIEC, le réchauffement climatique a atteint 1 degré Celsius au-dessus des niveaux préindustriels. Pour l’empêcher d’augmenter de plus d’un demi-degré, le panel recommande de réduire les émissions d’environ 45 % d’ici 2030 et d’atteindre le « net zéro » d’ici 2050. Le site web du panel admet cependant que même ces changements radicaux signifieraient que « toutes les émissions restantes devraient être compensées par l’élimination du CO2 dans l’air ».

En d’autres termes, le professeur Frank Keutsch a déclaré :  » Si nous ne faisons que des réductions d’émissions pour atteindre les objectifs du panel, nous devrons les ramener à zéro d’ici 2021 ou 2022, et cela n’arrivera évidemment jamais. C’est une idée purement utopique. Pour cette raison, ils incluent dans leurs modèles une technologie d’émissions négatives que nous n’avons pas encore. Il n’existe pas. » La superficie de terre dont cet équipement imaginé par le GIEC aurait besoin s’il existait, a-t-il ajouté, est à peu près la taille d’une parcelle de terre en Inde.

Mais à l’approche de la date limite de réduction des émissions, les scientifiques sont de plus en plus ouverts aux solutions techniques. « Une chose dont nous savons qu’elle peut refroidir la planète rapidement est de mettre des particules dans la stratosphère « , lance Franck Keutsch. Les événements naturels nous l’ont appris : En 1991, le mont Pinatubo, aux Philippines, a éclaté, libérant 20 millions de tonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère. Par la suite, le globe entier s’est refroidi d’un demi-degré Celsius pendant plus d’un an.

Le fait d’imiter ce genre d’impact pourrait avoir un certain nombre d’effets secondaires, y compris des changements dans les régimes météorologiques. Franck Keutsch ne pense pas que les particules causeraient de la brume mais a dit qu’elles pourraient donner à nos levers de soleil des rouges plus vifs. Le problème, c’est qu’il est difficile de juger de ce qui pourrait arriver sans plus de données.

« Si, dans 20 ans, l’impact climatique devient soudainement négatif et que le public commence à exiger une action rapide, ce qui me préoccupe, c’est que nous pourrions en arriver à une situation où des décisions soudaines sont prises et que nous n’avons pas suffisamment d’informations pour les prendre », a-t-il dit. Mon rôle est de fournir des informations sur les risques des différents scénarios. »

Une chambre à vide thermique utilisée pour simuler les températures et la pression de l’air à des altitudes plus élevées.

Pour commencer à obtenir plus d’informations, l’équipe de recherche veut envoyer un ballon et une nacelle télécommandés dans la stratosphère quelque part au-dessus du sud-ouest, où les grands espaces et les conditions météorologiques devraient être favorables au lancement. L’équipement de la nacelle pulvérisera un aérosol sur quelques kilomètres, dans un panache en expansion lente d’environ 200 m de diamètre, d’après Franck Keutsch. Le ballon reviendra ensuite à travers le jet pour mesurer comment l’air et les aérosols ont réagi au fil du temps.

La date des vols d’essai sera déterminée par un comité consultatif indépendant qui examinera non seulement les questions scientifiques, mais aussi les questions de gouvernance et de sciences sociales en jeu.

L’expérience, selon Franck Keutsch, est « minuscule » et « ne provoquera aucune réaction climatique ». Seulement quelques centaines de grammes de matière seront pulvérisés dans la stratosphère – beaucoup moins que la quantité émise par un vol d’avion typique. Malgré cela, son équipe a déjà été confrontée à des réactions défavorables quant aux conséquences potentielles de leurs recherches.

Au-delà des préoccupations concernant les conséquences environnementales involontaires, certaines organisations affirment que le fait de parler de génie solaire dissuade les gens de régler le problème, estime Franck Keutsch,  » et il y a une part de vérité à cela « .

« Et puis il y a ceux qui pensent que l’expérience n’est qu’une expérience « folle », probablement en raison de son côté science-fiction, lance Franck Keutsch. Jusqu’à ce qu’ils entendent les détails. « Très souvent, ils changent d’avis et disent : « Je suppose que c’est plus raisonnable que je ne le pensais. C’est en fait très courant. »

Ce revirement pourrait être dû en partie aux efforts des chimistes du laboratoire de Keutsch, qui s’interrogent sur ce qu’ils devraient pulvériser exactement dans le ciel pendant que les ingénieurs travaillent sur les détails de la nacelle. Les seules particules naturelles de la stratosphère contiennent de l’eau et de l’acide sulfurique, qui est produit à partir de dioxyde de soufre volcanique. Mais l’acide sulfurique est un problème parce qu’il a des effets secondaires inquiétants : Il refroidit la Terre, mais il détruit aussi la couche d’ozone protectrice et réchauffe la stratosphère.

Les chimistes pensent que la solution pourrait être du carbonate de calcium – la substance de la craie, du calcaire, du marbre et des coquillages. Il est peut-être moins nocif pour l’ozone, et ce n’est pas un gros problème de santé. L’équipe étudie les effets de cette substance sur les oxydes de chlore et d’azote, qui existent également dans la stratosphère – en grande partie en raison des émissions anthropiques – et sur la destruction rapide de l’ozone. Les chercheurs pensent que le carbonate de calcium pourrait aider à réduire les concentrations de ces gaz.

Une chose que Franck Keutsch veut clarifier, cependant, c’est ceci : Même s’ils sont capables de résoudre les incertitudes et que le projet de géo-ingénierie est un succès, cela ne signifie pas que le problème du changement climatique aura été réglé.

La raison en est évidente, dit Franck Keutsch.

« Ça ne s’attaque pas à la cause », a-t-il dit. « Quand on fait ça, et qu’on continue d’émettre du CO2, on doit mettre de plus en plus de particules dans l’atmosphère, et à un moment donné, ça devient un scénario fou, non ? »

En fin de compte, la seule solution durable est que les gens changent leurs attitudes et leurs comportements. « Ce que nous devons faire de toute façon, c’est réduire les rémissions, a-t-il dit. « Je pense qu’il n’y a aucun doute. Et c’est la base, le point de départ : Nous devons réduire les émissions. »

https://news.harvard.edu/gazette/story/2019/09/harvard-groups-research-planet-cooling-aerosols/