Impacts de la géoingénierie sur les écosysèmes: Une review pour l'élaboration d'un plan scientifique
A l'heure actuelle, les émissions anthropiques et les concentrations atmosphériques de gaz à effet de serre (GES) continuent à augmenter de façon inquiétante. La géoingénierie - qui peut être définie comme la manipulation des caractéristiques du système Terre afin de réduire l'ampleur et le rythme des changements climatiques (GIEC, 2007) - est au centre du débat climatique, il s'agit en effet de d'évaluer les possibilités que peuvent offrir cette discipline dans le cadre d'une réduction de l'effet de serre.
Relativement peu de débats on été menés jusqu'à aujourd'hui autour de la géoingénierie et les méthodes évoquées semblent plus relever de la spéculation que d'une véritable stratégie de recherche. En effet peu de discussions ont vu le jour autour de l'impact potentiel sur les écosystèmes. Pourtant nombre des méthodes soulevées pourraient avoir une incidence significative sur les écosystèmes naturels et leurs fonctions. Or ces systèmes sont d'une importance capitale pour l'Humanité en termes de ressources mais aussi du point de vue des services écosystémiques (MEA 2005).
Cette étude se concentre sur les besoins de recherche liés à l'identification et à la quantification des conséquences possibles sur l'écosystème de méthodes proposées par la géoingénierie. L'éventail des questions posées est bien plus large que la simple recherche scientifiques mais je ne m'étendrais pas sur les aspects sociaux, éthiques voire philosophiques auxquels il serait indispensable d'apporter des réponses avant que la géoingénierie puisse devenir une solution politique viable.
La géoingénierie se décompose en deux grands ensembles d'activités :
Premièrement, les SRM (Solar Radiation Management), des méthodes impliquant la réflectance d'une partie de la lumière et de la chaleur solaire dans l'espace afin de compenser l'augmentation de la température globale à la surface de la Terre.
Deuxièmement, les CDR (Carbon Dioxyde Removal), des méthodes visant à éliminer une partie du dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère y compris via des méthodes "biologiques".
Au delà des moyens à déployer, les techniques SRM et CDR diffèrent par leurs implications temporelles : un déploiement des techniques CDR au point qu'elles aient un impact significatif demanderait probablement plusieurs décennies mais offrirait des effets durables. En revanche les techniques SRM pourrait offrir un refroidissement rapide (quelques mois) mais demanderait à être renouvelées régulièrement.
Les impacts sur les écosystème sont évalués selon deux scénarios pour chaque méthodes proposée : AVEC la géoingénierie vs SANS la géoingénierie. Ces scénarios sont standardisés afin de pouvoir comparer leurs effets potentiels.
De manière générale, il en ressort que seules les techniques CDR permettaient une réduction du CO2 atmosphérique notamment via une fertilisation des océans mais aussi dans une moindre mesure par le stockage souterrain et l'afforestation. Les techniques SRM permettraient une rapide baisse de la température notamment via l'injection d'aérosol stratosphérique ou l'augmentation de l'albédo océanique.
Les perturbations physiques et chimiques pourraient alors être nombreuses avec des modifications profondes pouvant affecter les réseaux trophiques et les cycles biogéochimiques. De même les communautés et la productivité des écosystèmes pourraient être drastiquement modifiées. Néanmoins rien ne garanti la détection de l'ensemble des modifications pouvant apparaître à large échelle, de plus les effets sont à considérer non seulement sur l'écosystème modifié directement mais également sur l'ensemble des écosystèmes pouvant être touchés indirectement
Un plan de recherche préliminaire est apporté en fin de review (cf. Ce que cette review apporte au débat) afin de répondre aux nombreuses interrogations encore en suspend. Des études sur le long terme et à large échelle sont donc nécessaires pour évaluer la faisabilité et l'impact de la géoingénierie.
Les données utilisées pour l'évaluation du potentiel des techniques SRM sont issues d'événements climatiques naturels tels que les éruptions volcaniques, aucune expérimentation n'a pas être menée sur la stratosphère. De même les expérimentations des techniques CDR existent mais restent peu nombreuses.
L'échelle observée est souvent bien trop faible pour avoir une idée précise de l'impact des solutions proposées par la géoingénierie. Des expérimentations à large échelle sont nécessaires.
Il est impossible de généraliser les résultats à l'ensemble de la géoingénierie, chaque solution ayant son lot de questions surtout à ce stade de recherche préliminaire.
Les solutions évoquées sont peu nombreuses, de même que les écosystèmes traités (terrestres, océaniques, souterrains). Pourtant la géoingénierie est une discipline qui s'attacherait à avoir des effets à l'échelle du globe et donc d'impacter l'ensemble de notre environnement de façon plus ou moins directe.
Au delà du fait que cette review tente de répondre à une question encore incertaine, elle propose un plan de recherche préliminaire :
Cadrer la question : Se pencher en premier lieu sur un processus et répondre de façon détaillée à une question précise.
Relevés d'observation et Études des processus : Des interventions à si grande échelle nécessitent une parfaite connaissance des écosystèmes et de leur évolution.
Modèles et expérimentations numériques : La modélisation peut apporter des réponses aux questions de l'impact à grande échelle, de la même façon qu'elle a permis de mettre en place de scénarios climatiques.
Expérimentations : laboratoire et terrain : Des expérimentations en laboratoire permettrait de prendre en compte les effets de feedbacks et d'interactions que l'on n'attendait pas avec la modélisation. L’expérimentation sur le terrain est la seule option permettant de constater les effets réels de la géoingénierie sur les écosystèmes.
Cette review s'attèle à un travail difficile : mettre en exergue les effets potentiels de la géoingénierie sur les écosystèmes. Bien que très incomplet, ce travail reste judicieux dans son approche et permet de rendre compte des enjeux écologiques que représente le recours à la géoingénierie dans la lutte contre le changement climatique. Une solution plus humble serait-elle une limitation de notre consommation énergétique ? Quoi qu'il en soit la route est encore longue et la nécessité d'agir de plus en plus urgente.
Geoengineering methods are intended to reduce climate change, which is already having demonstrable effects on ecosystem structure and functioning in some regions. Two types of geoengineering activities that have been proposed are: carbon dioxide (CO2) removal (CDR), which removes CO2 from the atmosphere, and solar radiation management (SRM, or sunlight reflection methods), which reflects a small percentage of sunlight back into space to offset warming from greenhouse gases (GHGs). Current research suggests that SRM or CDR might diminish the impacts of climate change on ecosystems by reducing changes in temperature and precipitation. However, sudden cessation of SRM would exacerbate the climate effects on ecosystems, and some CDR might interfere with oceanic and terrestrial ecosystem processes. The many risks and uncertainties associated with these new kinds of purposeful perturbations to the Earth system are not well understood and require cautious and comprehensive research.
