Les scientifiques corrigent les nuages ​​pour sauver la Grande Barrière de Corail

L'été a été étouffant en Australie et les coraux de la Grande Barrière de Corail montrent des signes précoces de stress. 1998 qu'une flambée des températures de l'eau a anéanti de vastes étendues de coraux qui habitent d'innombrables créatures marines.animal.Trois de ces événements de blanchissement qui rendent les coraux plus sensibles aux maladies et à la mort se sont produits au cours des six dernières années seulement.Lorsque les coraux connaissent des conditions extrêmes et stress thermique prolongé, ils expulsent les algues vivant dans leurs tissus et deviennent complètement blancs. Cela pourrait avoir des effets dévastateurs sur des milliers d'espèces de poissons, de crabes et d'autres espèces marines qui dépendent des récifs coralliens pour s'abriter et se nourrir. blanchissement causé par le réchauffement des océans, certains scientifiques se tournent vers le ciel pour trouver une solution. Plus précisément, ils regardent le nuage.
Les nuages ​​apportent plus que de la pluie ou de la neige. Pendant la journée, les nuages ​​agissent comme des parasols géants, renvoyant une partie de la lumière du soleil de la Terre vers l'espace. Les stratocumulus marins sont particulièrement importants : ils sont situés à basse altitude, épais et couvrent environ 20 pour cent de l'océan tropical, refroidissant l'eau en dessous. C'est pourquoi les scientifiques étudient si leurs propriétés physiques peuvent être modifiées pour bloquer plus de lumière du soleil. Sur la Grande Barrière de Corail, on espère qu'un soulagement indispensable sera fourni aux colonies de coraux canicules de plus en plus fréquentes. Mais il y a aussi des projets visant au refroidissement global qui sont plus controversés.
L'idée derrière le concept est simple : projeter de grandes quantités d'aérosols dans les nuages ​​au-dessus de l'océan pour augmenter leur réflectivité. Les scientifiques savent depuis des décennies que les particules dans les traînées de pollution laissées par les navires, qui ressemblent beaucoup à des traînées derrière les avions, peuvent illuminer nuages. C'est parce que ces particules créent les germes des gouttelettes de nuages ;plus les gouttelettes de nuage sont nombreuses et petites, plus la capacité du nuage à réfléchir la lumière du soleil est blanche et meilleure avant qu'elle ne frappe et ne réchauffe la Terre.
Bien sûr, projeter des aérosols de polluants dans les nuages ​​n'est pas la bonne technologie pour résoudre le problème du réchauffement climatique. Le regretté physicien britannique John Latham avait proposé en 1990 d'utiliser à la place des cristaux de sel provenant de l'évaporation de l'eau de mer. La mer est abondante, douce et surtout gratuit. Son collègue Stephen Salter, professeur émérite d'ingénierie et de design à l'Université d'Édimbourg, a alors suggéré de déployer une flotte d'environ 1 500 bateaux télécommandés qui navigueraient sur les océans, aspirant de l'eau et pulvérisant une fine brume dans les nuages ​​pour créer les nuages Alors que les émissions de gaz à effet de serre continuent d'augmenter, l'intérêt pour la proposition inhabituelle de Latham et Salter augmente également. (MCBP). L'équipe du projet étudie actuellement si l'ajout délibéré de sel de mer aux stratocumulus bas et pelucheux au-dessus de l'océan aurait un effet de refroidissement sur la planète.
Les nuages ​​semblent particulièrement susceptibles de s'éclaircir le long de la côte ouest de l'Amérique du Nord et du Sud et de l'Afrique centrale et australe, a déclaré Sarah Doherty, scientifique atmosphérique à l'Université de Washington à Seattle, qui gère le MCBP depuis 2018. Les gouttelettes d'eau se forment naturellement sur les océans lorsque l'humidité s'accumule autour des grains de sel, mais leur ajouter un peu de sel peut augmenter le pouvoir réfléchissant des nuages.Éclaircir de 5% la grande couverture nuageuse sur ces zones appropriées pourrait refroidir une grande partie du monde, a déclaré Doherty.Au moins c'est ce que suggèrent des simulations informatiques. "Nos études sur le terrain de projection de particules de sel marin dans les nuages ​​à très petite échelle aideront à acquérir une compréhension plus approfondie des processus physiques clés qui peuvent conduire à des modèles améliorés", a-t-elle déclaré. Des expériences à petite échelle du dispositif prototype devaient commencer en 2016 sur un site près de la baie de Monterey, en Californie, mais ils ont été retardés en raison d'un manque de financement et de l'opposition du public à l'impact environnemental possible de l'expérience.
"Nous ne testons pas directement l'éclaircissement des nuages ​​​​océaniques à toute échelle qui affecte le climat", a déclaré Doherty. Cependant, les critiques, y compris les groupes environnementaux et les groupes de défense tels que la Carnegie Climate Governance Initiative, craignent que même une petite expérience puisse affecter par inadvertance climat en raison de sa nature complexe. "L'idée que vous pouvez le faire à l'échelle régionale et à une échelle très limitée est presque une erreur, car l'atmosphère et l'océan ont importé de la chaleur d'ailleurs", a déclaré Ray Pierre Humbert, professeur de physique à l'Université d'Oxford.Il y a aussi des défis techniques.Développer un pulvérisateur capable d'éclaircir les nuages ​​de manière fiable n'est pas une tâche facile, car l'eau de mer a tendance à se boucher à mesure que le sel s'accumule.Pour relever ce défi, MCBP a fait appel à Armand Neukermans, le inventeur de l'imprimante à jet d'encre originale, qui a travaillé chez Hewlett-Packard et Xerox jusqu'à sa retraite. de diamètre) dans l'atmosphère.
Alors que l'équipe MCBP se prépare pour les tests en extérieur, une équipe de scientifiques australiens a modifié un premier prototype de la buse MCBP et l'a testé sur la Grande Barrière de Corail. L'Australie a connu un réchauffement de 1,4°C depuis 1910, dépassant la moyenne mondiale de 1,1° C, et la Grande Barrière de Corail a perdu plus de la moitié de ses coraux à cause du réchauffement des océans.
L'éclaircissement des nuages ​​peut apporter un certain soutien aux récifs et à leurs habitants. Pour y parvenir, l'océanographe en ingénierie de l'Université Southern Cross Daniel Harrison et son équipe ont équipé un navire de recherche de turbines pour pomper l'eau hors de l'océan. Semblable à un canon à neige, la turbine extrait l'eau et projette des milliards de minuscules gouttelettes dans l'air à travers ses 320 buses. Les gouttelettes sèchent dans l'air, laissant derrière elles de la saumure salée, qui se mélange théoriquement aux stratocumulus de bas niveau.
Les expériences de preuve de concept de l'équipe en mars 2020 et 2021 - lorsque les coraux sont les plus à risque de blanchir à la fin de l'été australien - étaient trop petites pour modifier de manière significative la couverture nuageuse. Pourtant, Harrison a été surpris par la rapidité avec laquelle le de la fumée salée a dérivé dans le ciel. Son équipe a fait voler des drones équipés d'instruments lidar jusqu'à 500 mètres de haut pour cartographier le mouvement du panache. Cette année, un avion couvrira les quelques mètres restants pour évaluer toute réaction dans les nuages ​​à plus de 500 mètres.
L'équipe utilisera également des échantillonneurs d'air sur un deuxième navire de recherche et des stations météorologiques sur les récifs coralliens et à terre pour étudier comment les particules et les nuages ​​se mélangent naturellement pour améliorer leurs modèles. , pourraient affecter l'océan de manière souhaitable et inattendue », a déclaré Harrison.
Selon la modélisation réalisée par l'équipe de Harrison, réduire la lumière au-dessus du récif d'environ 6 % réduirait la température des récifs sur le plateau moyen de la Grande Barrière de Corail de l'équivalent de 0,6 °C. Développer la technologie pour couvrir tous récifs – la Grande Barrière de Corail est composée de plus de 2 900 récifs individuels s'étendant sur 2 300 kilomètres de diamètre – sera un défi logistique, a déclaré Harrison, car il faudrait environ 800 stations de pulvérisation pour fonctionner pendant des mois avant les hautes vagues attendues. La Grande Barrière de Corail est si grand qu'il peut être vu de l'espace, mais il ne couvre que 0,07 % de la surface de la Terre. Harrison a reconnu que cette nouvelle approche présente des risques potentiels qui doivent être mieux compris. L'éclaircissement des nuages, qui peut perturber les nuages ​​ou modifier les Les conditions météorologiques et les précipitations sont également une préoccupation majeure pour l'ensemencement des nuages. C'est une technique qui implique que des avions ou des drones ajoutent des charges électriques ou des produits chimiques comme l'iodure d'argent aux nuages ​​pour produire de la pluie. Les Émirats arabes unis et la Chine ont expérimenté la technologie pour lutter contre la chaleur. ou la pollution de l'air. Mais ces mesures sont extrêmement controversées - beaucoup les considèrent comme très dangereuses. L'ensemencement et l'éclaircissement des nuages ​​font partie des interventions dites de « géo-ingénierie ».
En 2015, le physicien Pierrehumbert a co-écrit un rapport du National Research Council sur l'intervention climatique, mettant en garde contre les problèmes politiques et de gouvernance. Mais un nouveau rapport de l'académie, publié en mars 2021, a adopté une position plus favorable à la géo-ingénierie et a recommandé que le gouvernement américain investir 200 millions de dollars dans la recherche. contrôle, ce ne seront pas eux qui prendront les décisions.Le gouvernement australien fortement critiqué pour son inaction face à la crise climatique et sa dépendance à l'égard de la production d'électricité au charbon, voit le potentiel d'éclaircissement des nuages ​​​​océaniques. En avril 2020, il a lancé un programme de 300 millions de dollars pour restaurer la Grande Barrière de Corail en avril 2020 - ce financement a financé la recherche, le développement technologique et les tests de plus de 30 interventions, y compris l'éclaircissement des nuages ​​​​océaniques. Bien que les mesures d'investissement massives telles que Yun Zengliang soient encore controversées. Les groupes environnementaux affirment que cela pourrait poser des risques écologiques et détourner l'attention des efforts visant à limiter les émissions de gaz à effet de serre.
Mais même si l'éclaircissement des nuages ​​s'avère efficace, Harrison ne pense pas que ce sera une solution à long terme pour sauver la Grande Barrière de Corail. les effets de tout éclaircissement seront bientôt surmontés. Au lieu de cela, soutient Harrison, l'objectif est de gagner du temps pendant que les pays réduisent leurs émissions. "Il est trop tard pour espérer que nous pourrons réduire rapidement les émissions pour sauver les récifs coralliens sans aucune intervention."
Atteindre zéro émission nette d'ici 2050 nécessitera des solutions innovantes à l'échelle mondiale. Dans cette série, Wired, en partenariat avec l'initiative Rolex Forever Planet, met en lumière les individus et les communautés qui travaillent pour résoudre certains de nos défis environnementaux les partenariat avec Rolex, mais tout le contenu est éditorialement indépendant.en savoir plus.