Injecter des aérosols dans l'atmosphère – mais à des altitudes plus élevées que les plans ne peuvent atteindre – pourrait refroidir le climat tout en évitant certains des inconvénients de la géo-ingénierie solaire à faible altitude
Les fusées peuvent transporter des aérosols de refroidissement à haute altitude
Les roquettes réutilisables qui fournissent des aérosols réfléchissants au soleil au sommet de la stratosphère pourraient refroidir la planète – avec moins d'effets secondaires négatifs que la géo-ingénierie solaire à faible altitude. Mais une flotte de roquettes de refroidissement climatique viendrait avec ses propres inconvénients.
L'augmentation des températures moyennes mondiales a porté davantage l'attention de la recherche sur la géo-ingénierie solaire, la notion controversée de refroidir le climat en reflétant la lumière du soleil loin de la planète. L'approche la plus connue, appelée injection d'aérosol stratosphérique (SAI), impliquerait de libérer un approvisionnement constant de particules réfléchissantes comme le dioxyde de soufre dans la stratosphère.
Dans les scénarios de SAI, les chercheurs envisagent normalement d'utiliser des plans de cargaison spécialisés de haut vol pour injecter des aérosols à une altitude d'environ 20 kilomètres. Selon les modèles climatiques, cela masquerait le réchauffement en raison de la hausse des concentrations de gaz à effet de serre. Mais cela créerait de nombreux autres risques climatiques, à la fois connus et inconnus.
Un problème majeur est que les aérosols absorberaient la lumière du soleil et chaufferaient la stratosphère elle-même, même si des températures de surface refroidies ci-dessous. En raison des schémas de vent, les aérosols s'accumuleraient dans la stratosphère tropicale, provoquant un réchauffement plus grand là-bas que d'autres parties de l'atmosphère. Cela, à son tour, pourrait perturber les jets de jet et les schémas de circulation qui ont un impact sur la météo dans le monde.
Les aérosols pourraient également accélérer la dégradation de l'ozone par le chlore, retardant la réparation du trou d'ozone sur l'Antarctique jusqu'à cinq décennies.
Pengfei Yu à l'Université Jinan en Chine et ses collègues ont modélisé si l'injection des aérosols à une altitude beaucoup plus élevée de 50 kilomètres, près du sommet de la stratosphère, changerait cette dynamique. Ils ont constaté que l'injection de très haute altitude aurait plus d'effet de refroidissement que les approches à faible altitude car les aérosols resteraient en l'air plus longtemps, en particulier aux pôles. Cette élévation supplémentaire empêcherait également les aérosols de chauffer la stratosphère inférieure jusqu'à ce qu'ils se rapprochent des pôles, évitant la plupart du réchauffement perturbateur dans la stratosphère tropicale.
Enfin, les chercheurs ont découvert que les aérosols décomposaient un produit chimique séparé qui mange de l'ozone, entraînant un retard net dans la récupération d'ozone de seulement cinq ans. «Nous ne savions pas (injecter à) 50 kilomètres auraient cette image différente», explique Yu.
Les avions ne peuvent pas atteindre près de 50 kilomètres, donc les chercheurs suggèrent d'utiliser des roquettes. Ils estiment que jusqu'à 80 fusées à hydrogène réutilisables, lancées tous les deux jours, pourraient injecter entre 3 millions et 8 millions de tonnes d'aérosol chaque année. Ils écrivent que ce serait «bien dans le cadre de la technologie actuelle».
Bien que cela puisse être possible en théorie, il serait beaucoup plus compliqué que les approches à basse altitude de SAI, explique Douglas Macmartin à l'Université Cornell à New York. Certains des avantages, comme éviter le réchauffement dans la stratosphère tropicale, pourraient être réalisés plus facilement en injectant à des latitudes plus élevées, plutôt qu'à des altitudes plus élevées, dit-il.
«C'est un peu plus efficace parce que vous le mettez plus haut dans l'atmosphère – mais les coûts sont astronomiques en comparaison», dit-il.
L'approche à haute altitude n'éviterait pas non plus la plupart des autres risques de géo-ingénierie solaire, comme l'augmentation rapide des températures qui se produiraient si les injections s'arrêtaient. « Et si les roquettes explosent à la surface? » dit Yu. «C'est une préoccupation valable.»
