Avec CO2 Les émissions se poursuivant sans relâche, un nombre croissant de décideurs, scientifiques et écologistes envisagent de géo-ingénieurs pour éviter une catastrophe climatique. De telles interventions pourraient influencer tout, des précipitations aux fournitures alimentaires mondiales, ce qui rend les enjeux énormes.
En bref, la manipulation d'autres aspects du système climatique de la Terre pourrait réduire certains effets du changement climatique. Mais la merveilleuse complexité de notre planète complique chacune de ces propositions.
Les climatologues de l'UC Santa Barbara ont analysé deux approches qui impliquent de réduire la quantité de surface de la terre réchauffante de la lumière du soleil: semis de nuages sur le Pacifique oriental et introduire des aérosols dans la stratosphère.
En modélisant les effets locaux sur l'océan Pacifique, ils ont constaté que la première stratégie perturberait complètement l'un des principaux cycles climatiques de la planète, l'oscillation du sud d'El Niño. Dans le même temps, le second n'aurait guère affecté le système du tout.
Les résultats, publiés dans la revue L'avenir de la Terresouligne l'importance de considérer le large éventail de conséquences que toute solution de géo-ingénierie peut avoir.
« Nous devons faire attention à la mise en œuvre de propositions de géo-ingénierie avant de comprendre pleinement ce qui va se passer », a déclaré le premier auteur Chen Xing, doctorant de la Bren School of Environmental Science & Management de l'UCSB.
Xing et l'étudiant de Bren Grad, Cali Pfleger, étaient curieux de savoir comment la géo-ingénierie pourrait avoir un impact sur les écosystèmes marins. Mais comprendre cela nécessite un compte rendu de leurs effets sur les cycles climatiques de l'océan, parmi eux étant l'oscillation du sud d'El Niño (ENSO).
L'ENSO est un cycle climatique de deux à sept ans qui déplace la distribution de l'eau chaude dans le Pacifique tropical. Cela a des implications profondes pour les modèles météorologiques mondiaux et la circulation atmosphérique. Par exemple, les années d'El Niño amènent des eaux chaudes sur les côtes ouest des Amériques le long de l'équateur, provoquant des hivers humides en Californie. En revanche, l'Asie du Sud et du Sud-Est éprouve des moussons plus fortes lorsque le Pacifique occidental se réchauffe pendant les années La Niña.
Les deux propositions de géo-ingénierie que les auteurs ont évaluées impliquent la libération d'aérosols dans l'atmosphère; La différence est de quel type et de la hauteur.
L'ensemencement des nuages ou l'éclaircissement des nuages marins (MCB), implique l'injection de sel de mer à moins de 2 kilomètres de la surface pour favoriser une couverture nuageuse plus réfléchie sur les océans. Pendant ce temps, l'injection d'aérosol stratosphérique (SAI) bloque la lumière du soleil plus loin en libérant des sulfates élevés dans l'atmosphère.
Les partisans de la géo-ingénierie ont parfois ciblé les côtés est des bassins océaniques (côtes ouest des continents) pour l'éclaircissement des nuages marins en raison de leur fort effet sur la température mondiale. Malheureusement, le sud-est du Pacifique en particulier semble avoir une grande influence sur l'ENSO.
« Le déploiement de MCB dans le Pacifique oriental subtropical réduit considérablement l'amplitude ENSO d'environ 61% », écrivent les auteurs.
« Il est difficile de faire changer d'ENSO pour autant aussi rapidement », a déclaré le professeur agrégé Samantha Stevenson, qui a co-écrit l'étude, et est conseiller de Xing et Pfleger.
L'éclaircissement des nuages marins fonctionne en créant des nuages avec des gouttelettes plus nombreuses mais plus petites. Le résultat est un nuage plus réfléchissant qui maintient la surface sous la froide. Cependant, ces gouttelettes plus petites inhibent la formation de gouttes de pluie, conduisant à des conditions plus sèches avec des précipitations moins locales.
Au fur et à mesure que cet air frais se déplace dans le Pacifique central, il réduit l'évaporation qui entraîne une convection atmosphérique, séchant davantage la région. Ce refroidissement et ce séchage du Pacifique oriental renforcent les vents le long de l'équateur. Le résultat est des conditions plus sèches, plus fraîches et plus venteuses dans le ciel avec des températures de surface plus hautes et plus fraîches dans la mer. En d'autres termes, ENSO se bloque.
Les auteurs pensaient que les propositions pourraient avoir des impacts, « mais nous ne nous attendions pas à les deux tiers de la variance d'ENSO à disparaître », a déclaré Xing. Les implications semblent claires: « Ne faites pas MCB sur l'océan Pacifique oriental car il pourrait provoquer des réactions en chaîne super fortes de la disparition d'ENSO. »
Contrairement aux répercussions sévères de l'éclaircissement des nuages marins, l'injection d'aérosol stratosphérique n'a pratiquement aucun effet sur l'ENSO. Alors pourquoi la différence?
La réponse peut être liée à l'altitude et à la distribution spatiale des particules de nuages. Le MCB est plus concentré et plus proche de la surface, tandis que Sai est réalisé dans l'atmosphère, où les particules sont plus dispersées. Cela signifie que l'influence du refroidissement de Sai est plus uniformément distribuée et moins perturbatrice au Pacifique tropical.
Cependant, cela ne signifie pas nécessairement que toutes les stratégies MCB auront un impact aussi dommageable sur l'ENSO. Selon Stevenson, ces simulations MCB ont un tel impact en raison de la nature de cet endroit spécifique dans le Pacifique oriental.
« Nous ne disons pas que tout le MCB va tuer ENSO. Nous disons simplement que cela se produit si vous le faites dans cette région spécifique », a-t-elle déclaré. Nous pourrions effectuer des éclaircissements de nuages marins ailleurs, a-t-elle ajouté, mais nous aurions besoin d'une intervention plus importante pour obtenir la même quantité de refroidissement mondial.
Bien sûr, ne prendre aucune mesure aura également des conséquences. Le changement climatique coulant perturbera certainement les cycles naturels majeurs, les écosystèmes et les systèmes sociaux. Quant à l'ENSO, les scientifiques ne savent actuellement pas ce qui lui arrivera. Mais c'est lui-même une raison de prudence.
« Il n'y a rien qui se compare à la vitesse à laquelle ENSO changerait dans ces expériences MCB », a déclaré Stevenson. « Cela ne baisse pas naturellement de 60% en 10 ans, même sous le changement climatique. »
Le blocage du soleil d'atteindre la Terre réduirait également l'activité photosynthétique, diminuant la productivité des cultures, des forêts et, surtout, des algues marines. Les algues forment le fondement du réseau de l'océan et génèrent environ 70% d'oxygène dans l'atmosphère. L'équipe prévoit d'étudier les effets que ces propositions peuvent avoir sur les écosystèmes marins.
Cette étude met en évidence l'importance de comprendre les nuances et les compromis lors de la conception et du choix des solutions de géo-ingénierie. « Deux interventions peuvent atteindre la même cible de réchauffement à l'échelle mondiale et avoir des impacts climatiques régionaux extrêmement différents », a déclaré Stevenson. « La question la plus importante est: » Pensez-nous à toutes les conséquences potentielles? « »
