réchauffement-climatique

Alors que la température de la Terre monte d’année en année, et que les actions internationales visant à réduire les gaz à effet de serre à effet de serre faiblissent, les changements climatiques sont tellement menaçants, que les scientifiques commencent à étudier sérieusement la possibilité d’utiliser la géo-ingénierie comme tentative ultime de refroidir la planète.

Comment la géo-ingénierie affecterait les cultures agricoles

Mais manipuler délibérément le climat de la Terre pourrait évidemment avoir des conséquences imprévues, alors « il est très important que nous l’étudiions avant que quiconque essaie de l’utiliser », explique Solomon Hsiang, professeur de politique publique à l’Université de Californie à Berkeley. Hsiang et une équipe de chercheurs, ont tenté de découvrir avec une nouvelle étude, comment un type de géo-ingénierie en injectant des tonnes de minuscules particules dans l’atmosphère, pour dévier la lumière du soleil et assombrir la planète, affecterait un système très important: les cultures agricoles.

Un nombre croissant de recherches suggèrent que le stress thermique dû au réchauffement de la planète pourrait compromettre les récoltes – une préoccupation majeure pour la sécurité alimentaire mondiale. Par exemple, une étude publiée en juin a révélé que les rendements du maïs chuteraient globalement, et que la variabilité des températures augmenterait d’une année à l’autre. La géo-ingénierie solaire semblerait donc être un moyen de réduire le fardeau du climat agraire. Elle offrirait même l’avantage de disperser les rayons du soleil, créant ainsi le type de lumière diffuse que de nombreuses plantes ont tendance à préférer.

Mais il y a un problème: les plantes recevraient moins de lumière pour la photosynthèse. Ce qui reste incertain, c’est quel effet l’emporte, et donc si une telle géo-ingénierie nuirait ou aiderait l’agriculture. La nouvelle étude de Hsiang, publiée mercredi dans Nature, tente de déterminer l’effet global de la manipulation du climat de la Terre.

Deux éruptions volcaniques comme analogues 

Hsiang et son équipe ont utilisé deux éruptions volcaniques massives – le mont Pinatubo aux Philippines en 1991 et El Chichón au Mexique en 1982 – comme analogues à la géo-ingénierie solaire. Les deux éruptions ont projeté des millions de tonnes de dioxyde de soufre dans l’atmosphère, où le gaz est devenu des aérosols sulfatés qui bloquaient la lumière du soleil (un peu comme ce que pourrait faire la géo-ingénierie solaire). Les aérosols de sulfate du mont Pinatubo ont refroidi la terre entière d’environ 0,5 degré Celsius pendant presque deux ans.

L’équipe a analysé les données satellitaires mondiales des deux éruptions, ainsi que les rendements des cultures de maïs, de soja, de riz et de blé dans 105 pays de 1979 à 2009. Les chercheurs ont spécifiquement mesuré l’impact de la lumière sur les cultures, les effets d’autres variables telles que les précipitations, puis ils ont constaté que les variations de la lumière solaire dues au Pinatubo avaient réduit le rendement des cultures, tandis que celle d’El Chichón avait causé moins de dommages, bien que cette éruption n’ait pas été aussi bien mesurée que celle du Pinatubo, un facteur qui pourrait fausser ces résultats.

Les effets du Pinatubo 

L’effet du Pinatubo a réduit les rendements mondiaux de maïs de 9% en moyenne et ceux du soja, du riz et du blé de 5%. Les résultats ont été une surprise, car les scientifiques s’attendaient à ce que la diffusion de la lumière qui en résulte soit plus bénéfique pour les cultures, explique M. Hsiang.

pinatubo-effetsLes effets du Pinatubo.

L’équipe a combiné son analyse historique avec un modèle climatique mondial, pour prédire les rendements des cultures sur une hypothétique planète encore plus chaude, avec et sans géo-ingénierie solaire. Ils ont constaté qu’avec la géo-ingénierie, la réduction de la lumière du soleil diminuait suffisamment les rendements des cultures pour compenser les gains liés aux températures plus fraîches. « Nous ne disons pas que la géo-ingénierie nuit à l’agriculture abruptement. Ce que nous disons, c’est que cela n’aide pas l’agriculture », explique Hsiang.

« Avant nous, beaucoup de gens avaient dit que cela pourrait être un moyen de sauver l’agriculture – vous pourriez géo-concevoir le climat pour qu’il ne devienne pas trop chaud, donc vous n’avez pas de mauvaises récoltes. Nous vous rappelons que lorsque vous faites cela, les pertes de récolte dues à la chaleur ne sont plus causées par la lumière.  »

Des conclusions qui doivent être interprétées avec prudence

Certains experts qui n’étaient pas impliqués dans l’étude ont déclaré que ces conclusions devaient être interprétées avec prudence. « C’est un bon effort, mais nous disposons que de très peu de données sur une période limitée pour faire ces estimations », déclare Douglas MacMartin, associé de recherche senior en génie mécanique et aérospatial à l’Université Cornell. David Keith, professeur de physique appliquée à l’Université de Harvard, a exprimé son profond scepticisme quant à l’utilisation des éruptions volcaniques comme analogue à la géo-ingénérie. « La géo-ingénierie modifierait le climat d’une manière très différente de celle d’une éruption volcanique », explique-t-il.

D’une part, la géo-ingénierie impliquerait une diffusion répétée d’aérosols, comparée au « choc soudain » d’une éruption volcanique; selon lui, cette présence soutenue d’aérosols créerait une dynamique de refroidissement différente de celle d’un volcan et affecterait donc d’autres aspects du climat, tels que les précipitations. Alan Robock, professeur des sciences climatiques à l’université Rutgers, souligne également que la technologie et les techniques agricoles évoluent avec le temps. Il n’est pas clair, selon lui « si ces résultats seraient applicables à l’avenir si nous faisons de la géo-ingénierie ».

Il est essentiel de mener des études sur la géo-ingénierie

Malgré leurs critiques, ces experts indépendants reconnaissent qu’il est essentiel de mener des études sur la géo-ingénierie et ses conséquences potentielles sur le climat terrestre. « Il est important de faire cette recherche pour comprendre et quantifier tous les risques. Certaines personnes soutiennent que vous ne devriez pas faire cette recherche. Mais nous pourrions découvrir que la géo-ingénierie n’est pas une bonne solution », déclare Robock. « Le plus tôt nous le saurons, alors il y aura peut-être une plus grande impulsion pour atténuer le changement climatique, car nous n’avons pas de porte de sortie. La Terre est le seul lieu habitable et nous en sommes « prisonniers ».

Crédit photo : Willian West
Source : Scientific American