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Contrer le réchauffement avec du soufre : une bien mauvaise idée...

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Injecter des sulfates en grandes quantités dans la stratosphère pour refroidir l'atmosphère terrestre, comme l'a suggéré, notamment, le prix Nobel Paul Crutzen, réduirait considérablement la couche d'ozone au-dessus de l'Arctique et retarderait au siècle prochain la récupération du trou d'ozone au-dessus de l'Antarctique.

Le Pinatubo, aux Philippines, le 12 juin 1991, éjectant brutalement un énorme nuage de poussières et de gaz, trois jours avant une éruption plus importante encore. © US Geological Survey

Pour lutter contre le réchauffement climatique, certains imaginent des remèdes de cheval. En 2006, Paul Crutzen, prix Nobel de chimie 1995, avait proposé, avec d'autres scientifiques, de répandre du soufre à très haute altitude, dans la stratosphère, à l'aide de ballons. L'idée s'inspirait d'un exemple naturel : celui de la formidable explosion du Pinatubo, le 15 juin 1991, aux Philippines. Au moins dix millions de tonnes de sulfates ont été propulsés jusqu'à 35 kilomètres d'altitude, formant un vaste ensemble de nuages qui ont fait plusieurs fois le tour de la Terre, sous l'œil des satellites. En absorbant les rayons solaires, cette couche a notablement réduit la quantité de lumière parvenant au sol.

Dans l'année qui a suivi, les températures ont sensiblement baissé un peu partout sur la planète, de 0,4 à 0,6°C dans l'hémisphère nord et de 0,4°C au sud. Un seul volcan avait temporairement compensé un siècle de réchauffement dû aux activités humaines... Alors pourquoi ne pas imiter la nature ? Il suffirait, expliquait Paul Crutzen, d'injecter chaque année une quantité de sulfates deux fois moindre que celle émise par le Pinatubo pour maintenir une bonne teneur dans la haute atmosphère et provoquer un effet refroidissant.

Les critiques n'ont pas manqué, s'appuyant notamment sur la nocivité du soufre dans les basses couches de l'atmosphère et sur notre méconnaissance des phénomènes à si grande échelle. Cette possibilité est pourtant toujours envisagée. L'idée de la géoingénierie, c'est-à-dire l'action à grande échelle pour modifier le climat, n'est d'ailleurs pas nouvelle. Elle rencontre même un certain succès, notamment aux Etats-Unis, où les militaires (agir sur le climat est une option envisagée depuis longtemps), des politiques et des industriels voient d'un bon œil cette clim' à l'échelle planétaire.

Coucher de soleil au nord de la Suède durant l'hiver 1992. La teinte plus rouge qu'à l'ordinaire provient des particules de sulfates émises l'été précédent par l'éruption du Pinatubo. © Fred Podlak

Mais une récente étude vient tempérer cet enthousiasme. Parue dans Science, elle est signée par Simone Tilmes (National Center for Atmospheric Research, Boulder, Etats-Unis), Rolf Müller (Centre de recherche de Jülich, Allemagne) et Ross Salawitch (université de Maryland, Etats-Unis).

Danger d'agrandissement pour le trou d'ozone

Cette équipe a étudié l'effet possible de telles injections stratosphériques d'aérosols soufrés, en tenant compte des effets connus du cycle du soufre sur celui du chlore et de celui-ci sur l'ozone polaire en haute altitude. Le soufre, en effet, n'intervient pas directement sur la chimie de l'ozone mais le chlore, en se fixant sur ces particules, devient chimiquement plus actif et, lui, tend à rompre les molécules d'ozone (O3) pour les transformer en oxygène (O2).
Deux scénarios ont été soumis à examen, selon la taille des aérosols que l'on diffuserait, qui seraient soit de la dimension de ceux émis par les volcans, soit plus petits. Le résultat est net. Dans les deux cas, la quantité d'ozone aux environs de 25 kilomètres d'altitude - ce que l'on appelle la couche - serait fortement réduite au-dessus des pôles.

Au nord, avec des aérosols de petites dimensions, cette couche serait réduite de près de moitié une vingtaine d'années après l'injection. La perte, en épaisseur, atteindrait 100 à 230 unités Dobson alors que la valeur actuelle est de 300 à 450 Dobson (un Dobson correspond à une épaisseur de un centième de millimètre dans les conditions de pression et de température dites normales, soit 0 °C et 1013 hectopascals). Des aérosols de plus grandes tailles auraient un effet moindre mais la réduction atteindrait tout de même 70 à 150 Dobson. Au total, l'épaisseur de la couche à la fin du siècle se réduirait à 60 à 150 Dobson. En Antarctique, la réduction serait négligeable... parce que la couche est actuellement extrêmement fine. Mais elle s'épaissit désormais grâce à l'interdiction des CFC et HCFC. L'injection de soufre compromettrait ce regain, retardant de 30 à 70 ans la récupération complète.

Ironie de l'histoire, c'est Paul Crutzen qui a le premier alerté la communauté mondiale sur l'amincissement de cette concentration d'ozone sous l'effet de certains produits rejetés dans l'atmosphère. Cette découverte de ce qui est devenu le trou d'ozone lui a valu son prix Nobel et a conduit aux efforts concertés de la communauté internationale pour inverser la tendance.

« L'étude met en lumière la connexion entre le réchauffement et la réduction de la couche d'ozone, souligne Ross Salawitch. Ils étaient traditionnellement considérés comme des problèmes distincts mais on voit maintenant qu'ils sont fortement couplés, et de manière complexe. » Ce n'est en effet pas la première fois que l'on remarque des relations entre ces deux phénomènes. En 2007, un groupe de climatologues affirmait que la réduction des CFC et HCFC avait aussi atténuer l'effet de serre d'origine humaine.

Ce travail montre également que nos connaissances sont sans doute insuffisantes pour imaginer se lancer dans des actions à grande échelles. « Clairement, beaucoup plus de recherches seront nécessaires pour déterminer toutes les conséquences de la géoingénierie avant que nous puissions sérieusement considérer l'injection de sulfates dans la stratosphère » conclut Rolf Müller.