Limiter le rayonnement solaire a un effet bénéfique sur les cultures. © Stephen Radford, Unsplash
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La géoingénierie solaire peut-elle sauver l'agriculture du réchauffement climatique ?

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Il existe deux moyens d'atténuer le réchauffement climatique : la réduction des émissions de gaz à effet de serre ou la géoingénierie qui consiste, par exemple, à injecter des aérosols dans les nuages ou à les éclaircir. Or, de manière surprenante, la deuxième méthode a un effet bien plus positif sur les rendements des cultures. Explications.

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[EN VIDÉO] COP25 : la concentration de CO2 dans l’atmosphère sur 15 ans  Grâce à des données collectées sur Terre et depuis l’espace, la Nasa a compilé l’augmentation de la concentration de dioxyde de carbone et sa distribution mondiale pendant quinze ans. À la fin des mesures en 2015, le maximum atteignait 402 ppm ; aujourd’hui, nous en sommes à 418 ppm. 

Il existe de nombreuses techniques de géoingénierie, comme l’ensemencement des océans avec du fer, la modification de l’albédo, ou encore la géoingénierie solaire qui consiste à atténuer le rayonnement solaire, par exemple en injectant des aérosols dans les nuages pour augmenter la réflexion du soleil. Des chercheurs du Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) se sont penchés sur cette dernière, en s'intéressant non pas à son efficacité contre le réchauffement climatique, mais à son impact sur l'agriculture. Et, surprise ! la géoingénierie solaire permettrait, selon eux, d'augmenter le rendement des cultures alors qu'une réduction des émissions de gaz à effet de serre équivalente en terme d'effet sur le réchauffement contribuerait à le diminuer !

L’humidité joue un rôle plus important que l'eau de pluie sur la productivité des cultures que les précipitations

L'équipe de David Keith, professeur de physique appliquée au SEAS, a examiné trois types de géoingénierie solaire : injection d'aérosols dans la stratosphère, éclaircissement des nuages marins et l'amincissement des nuages cirrus (afin d'augmenter le rayonnement vers l'espace) ; il a évalué leur impact sur les six grands types de culture (maïs, canne à sucre, blé, riz, soja et coton) dans un scénario où les émissions se poursuivraient à leur niveau actuel. « Ces trois méthodes ont un fort effet de refroidissement qui profiterait aux rendements des cultures », atteste David Keith, battant ainsi en brèche l'idée selon laquelle le refroidissement induirait une baisse des précipitations.

Variation du rendement des cultures selon les 4 scénarios étudiés : a) injection d’aérosols stratosphériques ; b) éclaircissement des nuages marins ; c) amincissement des nuages cirrus ; d) réduction des émissions de CO2. © Yuanchao Fan et al., Nature Food, 2021

S'il est vrai que le réchauffement augmente les précipitations, ce qui est à priori bénéfique pour les plantes, les précédentes études ne prenaient pas en compte l'un des facteurs écologiques les plus importants de l'évapotranspiration et de la productivité des cultures : l'humidité. Or, « l'humidité joue un rôle plus important que l'eau de pluie sur la productivité des cultures que les précipitations », souligne Yuanchao Fan, premier auteur de l'étude parue dans Nature Food.

Agriculture et réchauffement climatique : les outils pour agir

« Dans l'ensemble, les rendements mondiaux augmentent d'environ 10 % d'ici la fin du siècle dans le cadre des trois techniques, et diminuent de 5 % dans le cadre de la réduction des émissions », remarque David Keith. En effet, un doublement de la concentration en CO2 atmosphérique entraîne une hausse significative de rendement pouvant atteindre 60 à 80 % pour le soja par exemple. Un bénéfice annulé en cas de diminution des émissions.

Les auteurs n'incitent pas pour autant à continuer gaiement à déverser du CO2 dans l'atmosphère, mais soulignent que la réduction des émissions doit s'accompagner d'autres outils pour ne pas nuire à l'agriculture, comme l'utilisation d'engrais azotés ou le changement d'utilisation des terres. La géoingénierie pourrait alors être l'un de ces outils. Quelle que soit la méthode employée (géoingénierie ou réduction des émissions), il est en tous cas nécessaire d'agir. De nombreuses études ont en effet montré l’impact négatif de la hausse du réchauffement climatique sur les rendements, que ce soit à cause de la prolifération d’insectes nuisibles ou de la sécheresse accrue.

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