Étude : L'injection d'aérosols stratosphériques est plus imprévisible et risquée que modélisé

Une étude avertit que l'injection d'aérosols stratosphériques est plus imprévisible et risquée que ce que prévoient les modèles

Aperçu

Pourquoi l'IAS a été proposée

L'IAS vise à imiter le refroidissement planétaire temporaire qui a suivi les grandes éruptions volcaniques, notamment celle du mont Pinatubo en 1991, laquelle a injecté du dioxyde de soufre dans la stratosphère et abaissé les températures mondiales d'environ 0,5 °C pendant près de deux ans. Certaines études antérieures ont suggéré que des injections délibérées pourraient réduire le réchauffement à un coût annuel relativement faible par rapport aux impacts économiques plus larges d'un changement climatique non maîtrisé. L'étude de Columbia examine si ce tableau résiste à des contraintes opérationnelles et matérielles réalistes.

Principales conclusions

• Comportement des matériaux : les fines particules minérales proposées comme alternatives aux sulfates (par exemple, le carbonate de calcium, le dioxyde de titane ou l'alumine) ont tendance à s'agréger en amas plus importants dans les panaches concentrés. Ces agrégats diffusent la lumière du soleil de manière beaucoup moins efficace et retombent de la stratosphère plus rapidement.
• Difficulté technique : prévenir ou briser les agrégats à grande échelle nécessiterait des systèmes de compression et de dispersion dépassant de loin les capacités des aéronefs existants, réduisant considérablement la charge utile et augmentant les besoins en énergie et en coûts.
• Impacts sur la chaîne d'approvisionnement : un programme d'IAS s'étalant sur plusieurs décennies, aux échelles modélisées dans certains scénarios, pourrait consommer une fraction importante de la production mondiale de certains matériaux. L'étude estime qu'un programme de 15 ans conçu pour réduire de moitié les taux de réchauffement pourrait exiger jusqu'à 40 % de la production mondiale de minerai de zirconium et dépasser la production actuelle de diamants industriels.
• Risques économiques et géopolitiques : une forte demande soudaine pour des minéraux spécifiques pourrait faire grimper les prix, mettre sous pression les secteurs industriels et créer de nouvelles vulnérabilités stratégiques dans les chaînes d'approvisionnement en minéraux.

Considérations opérationnelles et de gouvernance

Implications pour les aérosols solides par rapport aux aérosols de sulfate

Les aérosols minéraux solides ont été proposés pour éviter certains inconvénients connus des injections de sulfates, notamment l'appauvrissement potentiel de la couche d'ozone. L'analyse de Columbia montre que les propriétés mêmes qui rendent les solides attrayants dans les modèles — une réflectivité élevée et un faible échauffement — pourraient ne pas survivre à la dispersion en conditions réelles et à la chimie atmosphérique. Si des agrégats se forment ou ne peuvent être dispersés de manière fiable à l'échelle micronique, les candidats minéraux pourraient perdre les avantages prédits par les modèles.

Conclusions et recommandations

L'étude conclut que l'IAS se heurte à des limites pratiques substantielles qui sont souvent absentes des simulations de modèles climatiques idéalisés. Les recommandations clés incluent :

1. Une recherche ciblée sur la microphysique des aérosols dans des conditions réalistes de panache stratosphérique, y compris la dynamique d'agrégation et les conséquences radiatives.
2. Le développement et l'essai de technologies de dispersion capables de délivrer et de maintenir les tailles de particules cibles sans produire de gros agrégats.
3. L'évaluation des chaînes d'approvisionnement en matériaux et des impacts économiques potentiels d'une demande à grande échelle pour des minéraux spécifiques.
4. Des cadres de gouvernance internationale pour gérer la coordination, les normes de déploiement et les compromis en matière de risques, étant donné qu'une activité décentralisée pourrait considérablement accroître les dangers.