Comment freiner le réchauffement climatique ? Les pistes de la géo-ingénierie

Reforester, partout, tout le temps

Il suffirait de planter. Un malencontreux Paris - Nice en avion ? Comptez 4 arbres, et le tour est joué. Pour un jean neuf, produit au Bangladesh, un seul. Grâce au reboisement, fini les tracas climatiques ! L’idée est séduisante : les arbres absorbent le CO2. Quoi de mieux que d’en faire pousser, à chaque fois que l’on en émet ?

Il n’y a donc qu’un pas à franchir pour les industriels du secteur privé qui osent les promesses les plus démesurées afin de pouvoir continuer leurs activités au même rythme. Selon le cabinet d’analyse Trove Research, ils seraient prêts à planter au moins 380 millions d’hectares d’ici à 2050. Ce qui revient déjà à grignoter des terres agricoles ou réservées à la biodiversité.

Résultat, les alertes se multiplient : "Les objectifs de plantations sont irréalistes", prévient Paul Leadley, écologue à l’IPBES, le "GIEC de la biodiversité". "Une majorité de projets sont monocultures, ce qui alimente les feux, les attaques de parasites et les déserts biologiques, en privant de ressources les autres espèces."

Planter reste utile, mais seulement pour compenser, après réduction drastique des émissions, s’accordent les experts : "La priorité consiste à protéger les forêts. Et si on plante, il faut recréer les écosystèmes, avec une multitude d’espèces différentes, mais c’est fastidieux", poursuit Paul Leadley.

Des forêts "mosaïques", comme les appelle l’Office national des forêts. L’institution tente de trouver les mélanges adaptés au climat de demain, pour satisfaire les objectifs français de 1 milliard d’arbres en 2032. Signe d’une prise de conscience des limites du reboisement : l’Union européenne va interdire les allégations "neutre pour le climat", si celles-ci ne reposent que sur de la plantation.

Faire pousser des biocarburants

Du tout-en-un, en théorie. Pour réduire les émissions, de plus en plus de pays investissent dans la bioénergie. L’idée : faire pousser des arbres, du colza, ou de la cameline, comme l’expérimentent les agriculteurs du nord de la France actuellement, pour absorber le CO2, avant de les transformer en combustible.

Gagnant-gagnant, à condition de capturer les fumées. L’Europe considère même qu’il s’agit d’une "énergie renouvelable". Mais selon des projections publiées dans Nature en décembre 2022, les objectifs de l’Union nécessitent de réserver 20 % des terres cultivées.

Pour atteindre ces objectifs, l’Europe devra donc déforester ou importer plus de matières premières. "La bioénergie massive, c’est enfiler des hypothèses dans des hypothèses", douche Pierre-Marie Aubert, chercheur en politiques agricoles à l’Institut du développement durable et des relations internationales.

Le chercheur énumère : "Il faudrait cultiver sans malmener les sols, puis récolter et acheminer sans émettre, tout capturer lors de la combustion, ce qu’on ne sait pas faire, et enfin réussir à cristalliser le carbone sous une forme stable pour s’assurer qu’il ne se libère pas dans l’air."

Comme pour le reboisement, avec lequel cette solution technique entre d’ailleurs en compétition pour l’espace disponible, les scientifiques estiment qu’il faut réserver la production de bioénergie à ce qu’il est impossible de décarboner, comme les déplacements inévitables et les industries lourdes. Écologie rime avec parcimonie.

Épandre des roches

Dans la nature, lorsqu’il pleut ou qu’il neige, des réactions chimiques avec les roches piègent une partie du CO2. Des organisations scientifiques veulent en épandre pour accélérer ce phénomène. Un article publié dans Nature proposait déjà cette solution en 1990. Elle est de nouveau explorée, alors que la géo-ingénierie regagne du terrain.

A ce jeu, Project Vesta fait la course en tête. Cette structure américaine à but non lucratif pense détenir le graal avec sa poudre d’olivine. Avantage : elle est capable en théorie de capturer son poids en CO2, ce qui la place parmi les solutions les plus prometteuses. Inconvénient : elle serait déversée sur les plages qui deviendraient vertes, de la couleur de ce silicate. Peu ragoûtant.

Le département américain de l’Énergie réfléchit, lui, à en épandre dans les champs. Des roches comme le basalte pourraient à la fois servir de fertilisant et de piège à CO2. Mais ces projets demeurent risqués : "On ne maîtrise pas les impacts" sur de grandes surfaces, reconnaissait Pete A. Raymond, professeur à Yale et chef du projet, dans un communiqué paru mi-octobre. Chaque remède climatique a ses effets secondaires. Ces roches pourraient détruire les écosystèmes, en favorisant certaines algues et planctons plutôt que d’autres. Pire : selon une étude publiée dans Nature le 4 octobre dernier, l’olivine peut aussi relâcher du CO2. Verte, mais potentiellement contre-productive.

Modifier le rayonnement solaire (MRS)

Mesure phare de la géo-ingénierie, elle vise à reproduire ce qui se passe lors d’une éruption volcanique géante : un immense nuage de poussières se trouve projeté dans la stratosphère, formant un écran entre le Soleil et la Terre, entraînant une chute des températures. Un tel scénario a été mesuré pour la première fois en 1991 avec le réveil du Pinatubo (Philippines) qui a débouché sur un apport d’aérosols estimé à 17 millions de tonnes de dioxyde de soufre (SO2) provoquant une baisse de la température de 0,4 °C à l’échelle du globe. En 2006, Paul Crutzen, Prix Nobel de chimie et père du terme "anthropocène" a alors émis l’idée de libérer massivement du SO2 pour contrecarrer le réchauffement climatique. "Cela a donné un coup de fouet aux recherches dans ce domaine qui se basent essentiellement sur des modèles numériques", explique Olivier Boucher, climatologue à l’Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL). Avec un ordre de grandeur : en injectant 10 millions de tonnes de SO2 par an dans la stratosphère, l’homme peut espérer refroidir le climat de 1 °C. Dès lors, de nombreuses personnalités ont affirmé soutenir ces recherches, dont Bill Gates.

"Attention aux conséquences, prévient Olivier Boucher. A long terme, si rien n’est fait pour réduire les concentrations atmosphériques de gaz à effet de serre, nous risquerions un choc terminal." Le jour où le dispositif s’arrêterait, alors que les quantités de CO2 auront continué à s’accumuler dans l’atmosphère, on assisterait à un réchauffement brutal des températures. "En une décennie, on récupérerait de 70 à 80 % de ce que l’on a refroidi", estime le Français. D’autres spécialistes assurent que si on utilisait les technologies de MRS pendant quarante ans et qu’on les stoppait du jour au lendemain, la température augmenterait dix fois plus vite qu’au rythme actuel du réchauffement climatique. Avec des conséquences en cascade : des sécheresses plus grandes (notamment en Afrique) et une perturbation des moussons (en Asie).

Agir sur la chimie des océans

De trois façons : en les fertilisant, en les acidifiant et en modifiant leur albédo. Dans le premier cas, il s’agit de semer des particules ferreuses dans l’eau afin de stimuler le développement du phytoplancton, considéré comme une pompe biologique à carbone. "La fertilisation était un champ de recherches très poussé aux Etats-Unis voici quinze ou vingt ans, explique Stéphane Blain, du laboratoire d’océanographie microbienne de Banyuls-sur-Mer. Mais scientifiquement, l’efficacité de ce phénomène n’a jamais été vérifiée." Jusqu’à aujourd’hui, une douzaine d’expériences ont été menées à petite échelle, à l’instar de celle de l’homme d’affaires Russ George, qui a déversé 100 tonnes de sulfates de fer dans le Pacifique au large du Canada. "On cherche à tourner dans un sens le bouton des mécanismes naturels océaniens mais aucune mesure n’a été faite in situ et on ignore les quantités de carbone piégées", tacle le chercheur français. Localement, les spécialistes craignent que cette fertilisation fatigue les organismes marins (faune et flore). Et globalement, ils redoutent des effets dans tous les océans.

Une autre approche du changement de la chimie des océans est l’alcalinisation de sa surface consistant à déverser des substances naturelles (minerais de chaux, olivine) pour inverser le processus d’acidification et augmenter les capacités d’absorption du CO2. "Cela revient à accélérer un processus physiologique existant, mais là encore nous n’en connaissons pas les impacts", tranche Stéphane Blain. Enfin, la dernière façon d’agir sur l’océan est la modification de son albédo, c’est-à-dire sa capacité à renvoyer des rayons du Soleil vers l’espace. Améliorer son effet miroir pourrait donc significativement refroidir le climat. Pour cela, certains apprentis sorciers imaginent créer une mousse blanche ou déverser des microbilles (en plastique !). "Là, nous sommes au niveau de la conjecture, tacle sévèrement l’océanographe. Pourvu qu’elle reste purement théorique."

Mettre en orbite un bouclier spatial

L’idée est presque aussi vieille que les débuts de la conquête spatiale mais elle reste, forte heureusement, à l’état de science-fiction. Le principe simpliste ? Déployer en orbite terrestre un immense bouclier qui permettrait d’occulter totalement ou de filtrer les rayons du Soleil et ainsi faire diminuer les effets du réchauffement climatique. Elle a été émise sous diverses formes – une voile solaire, des miroirs gigantesques ou encore un essaim de satellites pour dévier les UV. Elle revient de façon récurrente dans l’actualité au fil des projets. L’un des derniers est l’œuvre de István Szapudi, un scientifique à l’Institut d’astronomie de l’université d’Hawaï, publié dans la très sérieuse revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) au mois d’août 2023. Il vise à mettre en place une sorte "parasol" situé au point Lagrange L1 (là où les forces gravitationnelles s’équilibrent) qui serait, via des filins en graphène, arrimé à un astéroïde en orbite stable. Objectif : réduire le rayonnement solaire de 1,7 %.

En France, l’autoproclamée "Organisation mondiale pour la protection de l’environnement" a évoqué le même type de système de "parasol noir" afin de générer une éclipse solaire géante grâce à un satellite en orbite géostationnaire. Sur leur site internet, assez peu de détails sur la faisabilité d’un tel projet, si ce n’est que ledit bouclier aurait plusieurs types de filtres, sur plusieurs axes d’inclinaison et de rotation afin de varier la zone d’ombre portée sur la Terre. Dernier détail : un budget de 25 millions d’euros pour lancer des études de faisabilité.

A noter enfin, le programme plus original de scientifiques de l’université de l’Utah (Etats-Unis) d’exploiter la Lune pour fabriquer un écran de poussière projeté à 1 million de kilomètres de la Terre, là encore au niveau du fameux point Lagrange L1. Une nouvelle idée assez loufoque d’exploitation de notre petit satellite naturel. Pas sûr que cela accélère le retour de l’homme à sa surface.