Titre de l'article

La réduction du rayonnement solaire via l’ingénierie climatique: impact de différentes techniques sur le bilan énergétique et le cycle hydrologique

Introduction à l'article

Dans le cadre du changement climatique anthropique, l’utilisation de la géo-ingénierie pour manipuler le climat est envisagée. Parmi les techniques évoquées on retrouve les SRM (Gestion des radiations solaires) qui consistent à réduire la quantité de radiation solaire atteignant la surface de la Terre. Dans cette catégorie, les techniques envisagées consistent à injecter des particules de souffre dans la stratosphère, mettre des miroirs dans l’espace et modifier les nuages marins avec de l’eau salée sous forme d’aérosols.
Le but principal de cette étude est de répondre en quoi l’extension de ces trois techniques SRM produirait des climats différents. L’étude vise notamment à comparer les effets de ces pratiques sur le cycle hydrologique.

Expériences de l'article

L’approche expérimentale choisie est la modélisation, pour cela les auteurs utilisent le modèle de système terrestre de l’institut Max-Planck. Ce modèle est un modèle de surface atmosphère-océan-terre tri-dimensionnel avec une stratosphère bien représentée et un cycle du carbone interactif.
La comparaison entre SRM est faite à l’aide du modèle de comparaison des projets de géo-ingénierie qui permet d’identifier des réponses régionales.
L’analyse est réalisée selon différents scénarios qui correspondent à un faisceau d’hypothèses envisagées sur l’évolution du climat et ce sur une période de 50 ans (2020-2069).

Résultats de l'article

Les comparaisons sont basées sur les différences entre climats ingéniés de 2065 et climat de référence de 2020. Le résultat principal est que la réponse du cycle hydrologique dépend fortement de la technique SRM utilisée. L’augmentation des précipitations résultant de l’augmentation de la température serait surcompensée par l’utilisation d’une SRM.
Celles basées sur les aérosols induiraient une réduction deux fois supérieure à celle basée sur les miroirs. Cette différence est dût à une meilleure absorption des longueurs d’ondes par les aérosols et par l'effet de serre résultant.
Le gradient de température pole-équateur diminue dans tout les cas mais les aérosols d’eau de mer entrainent une réduction plus forte du réchauffement dans les tropiques. Cette technique génère une diminution des pluies au dessus des océans et une augmentation au dessus des terres. De plus les simulations indiquent alors un changement dans la circulation de Walker entrainant des conditions proches de la Niña.

Rigueur de l'article

L'article est rédigé de façon claire et logique avec de nombreuses références et les illustrations sont de qualités. On remarque un financement de la commission européenne bien qu'il n'y ait pas de conflit d'intérêts apparent.
On note que cette étude n'utilise qu'un seul modèle et un scénario de changement climatique plutôt modéré mais cela ne change pas l'aspect qualitatif des résultats. De plus les nombreuses approximations impliquées par l'utilisation de modèles, de scénarios et d'estimations entrainent un phénomène de bruit limitant la lecture des résultats à des échelles réduites, notamment régionale.
Enfin l'étude n'est pas réalisée sur le long terme, ce qui empêche d'apporter des conclusions plus précises sur la pertinence des techniques SRM dans le temps.

Ce que cet article apporte au débat

Des études avaient été réalisées sur les effets des SRM mettant en évidence des caractéristiques de réduction du gradient de température pole-équateur et une diminution globale des précipitations. Cependant dans de nombreux cas et notamment à une échelle régionale les résultats différaient selon les modèles utilisés.
Par ailleurs, jusqu’à présent les études étaient centrées sur une technique ou dans certains cas sur une comparaison d’échelle. Elles ne permettaient donc pas la comparaison entre SRM et peu d’études s’intéressaient à l’impact de ces différentes techniques.
Les résultats mettent ici en évidence les effets des techniques SRM sur des paramètres plus larges que la seule température, en particulier sur le cycle hydrologique. De plus les effets primaires et secondaires des SRM apparaissent clairement différents selon la technique considérée. Enfin on approche les disparités à l'échelle régionale de façon plus fiable, ce qui met en évidence des régions plus ou moins impactées.

Remarques sur l'article

Les auteurs rappellent la difficulté de détection des effets d'un SRM dans la réalité. La dépendance à ces techniques est aussi abordée puisque un arrêt abrupt de SRM entrainerait un changement climatique rapide. Enfin les auteurs soulignent que des problèmes importants d'ordre politique, légal et technique sont liés à l'utilisation des techniques SRM.

Publiée il y a plus de 8 ans par François Valès.
Dernière modification il y a plus de 8 ans.
Article : Solar irradiance reduction via climate engineering: Impact of different techniques on the energy balance and the hydrological cycle
  • 1 1
  • Auteurs
    U. Niemeier, H. Schmidt, K. Alterskjær and J. E. Kristjánsson
  • Année de publication
    2013
  • Journal
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH: ATMOSPHERES
  • Abstract (dans sa langue originale)

    Different techniques of solar radiation management (SRM) have been suggested to
    counteract global warming, among them the injection of sulfur into the stratosphere,
    mirrors in space, and marine cloud brightening through artificial emissions of sea salt.
    This study focuses on to what extent climate impacts of these three methods would be
    different. We present results from simulations with an Earth system model where the
    forcing from the increase of greenhouse gases in a transient scenario (RCP4.5) was
    balanced over 50 years by SRM. While global mean temperature increases slightly due to
    the inertia of the climate system and evolves similar with time for the different SRM
    methods, responses of global mean precipitation differ considerably among the methods.
    The hydrological sensitivity is decreased by SRM, most prominently for aerosol-based
    techniques, sea salt emissions, and injection of sulfate into the stratosphere. Reasons for
    these differences are discussed through an analysis of the surface energy budget.
    Furthermore, effects on large-scale tropical dynamics and on regional climate
    are discussed.

  • Identifiant unique
    doi:10.1002/2013JD020445
  • Accès libre
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  • Apparait dans la controverse
    La géo-ingénierie est-elle une réponse adaptée aux changements climatiques actuels ?
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