Imaginez un monde où le réchauffement climatique sur Terre a considérablement diminué. Les combustibles fossiles sont en veilleuse. Des sources d’énergie renouvelables abordables alimentent la plupart de nos activités. Oh, et il y a un canon sur la lune projetant de la poussière lunaire dans l’espace pour aider à protéger partiellement la lumière du soleil vers la Terre.

C’est une approche surprenante pour refroidir notre planète proposée par un groupe d’astrophysiciens dans une étude publiée dans PLOS Climate. 

L’équipe a utilisé des simulations informatiques pour modéliser divers scénarios où des quantités massives de poussière (et nous voulons dire beaucoup de poussière) dans l’espace peuvent réduire la quantité de lumière solaire terrestre de 1 à 2%, ou jusqu’à environ six jours d’un soleil obscurci dans un année. 

Leur idée la moins chère et la plus efficace est de lancer de la poussière de la lune, qui atterrirait en orbite entre le soleil et la Terre et créerait un pare-soleil.

Oui, l’idée ressemble à de la science-fiction. Oui, cela nécessiterait (beaucoup) de nouvelle ingénierie. Oui, il existe des tactiques d’atténuation du climat plus réalisables qui peuvent être utilisées maintenant et dans un avenir proche. 

Mais les chercheurs considèrent cette expérience de physique rigoureuse comme une option de secours qui pourrait aider – et non remplacer – les stratégies existantes pour aider l’humanité à vivre sur une Terre plus confortable.

« Nous ne pouvons pas, en tant qu’humanité, abandonner notre objectif principal de réduire les émissions de gaz à effet de serre ici sur notre planète. Cela doit être le premier travail », a déclaré Ben Bromley, auteur principal de l’étude et astrophysicien à l’Université de l’Utah. « Notre idée en est une – et c’est une idée très, très intensive – de contribuer à l’atténuation du changement climatique, si nous avons besoin de plus de temps ici à la maison. »

Certains climatologues, cependant, considèrent ces projets comme des distractions par rapport à des solutions climatiques plus permanentes, telles que la réduction de la consommation de combustibles fossiles.

Ce n’est pas la première idée d’une solution climatique basée dans l’espace

Les astrophysiciens ont imaginé un pare-poussière spatial en empruntant des concepts à leurs recherches habituelles axées sur la formation des planètes autour d’étoiles lointaines. Bromley a expliqué que les planètes se forment à travers un processus désordonné impliquant de nombreuses collisions, qui soulèvent de la poussière qui peut intercepter une grande quantité de lumière stellaire. 

Alors pourquoi ne pas explorer stratégiquement l’utilisation d’une telle poussière bloquant la lumière pour le bénéfice de la Terre ?

L’équipe n’est pas la première à proposer d’utiliser un objet physique dans l’espace pour bloquer la lumière du soleil vers la Terre, ce que certains classent comme de la géo-ingénierie solaire. 

Des idées sont apparues dès 1989 lorsque James Early du Lawrence Livermore National Laboratory a proposé de placer un mince bouclier de verre de 2 000 km de large entre le soleil et la Terre (soit près de 1 250 milles). 

En 2006, l’astronome Roger Angel a exploré l’idée d’ envoyer des billions de petits vaisseaux spatiaux avec des boucliers en forme de parapluie pour bloquer le soleil. 

En 2012, des chercheurs écossais ont enquêté sur le dynamitage d’un nuage de poussière d’un astéroïde placé entre le Soleil et la Terre. 

L’année dernière, un groupe de chercheurs du MIT a proposé de déployer un radeau de bulles qui pourraient éclater sans partirdébris spatiaux.

Pourtant, ces idées se sont heurtées à une myriade de problèmes : trop de matériel est nécessaire. Cela nécessiterait une construction dans l’espace. C’est dangereux. Irréversible.

« La littérature sur la géo-ingénierie spatiale s’étend maintenant sur plus de trois décennies et regorge d’idées créatives, souvent farfelues », a déclaré Chad M. Baum, un spécialiste du comportement à l’Université d’Aarhus qui n’a pas participé à la nouvelle étude, dans un e-mail. « Certains ont affirmé que le fait de voir ces types de solutions climatiques discutées pourrait faire comprendre l’urgence de la situation dans laquelle nous nous trouvons. »

Pourtant, il a déclaré que de tels projets spatiaux visant à réduire la lumière solaire entrante sont « actuellement parmi les moins réalisables », compte tenu du coût et des nombreux obstacles techniques, politiques, sociaux et juridiques.

Tirer de la lune

Dans la nouvelle étude, les auteurs admettent que leur idée n’est pas parfaite mais disent qu’elle résout certains problèmes avec les concepts précédents.

Par exemple, la quantité de matière nécessaire pour ombrager le soleil dépasse 10 milliards de kilogrammes (22 milliards de livres), soit environ 100 fois plus de masse que ce que les humains ont jamais envoyé dans l’espace. Bromley dit que la poussière est très efficace pour diffuser la lumière du soleil par rapport à sa taille. 

L’équipe a examiné différents types de poussière, leurs propriétés de diffusion et leur taille. L’équipe a découvert que les agrégats de particules pelucheuses et hautement poreuses diffusaient le mieux la lumière, mais ils ont opté pour une particule peut-être plus facilement accessible dans l’espace : la poussière de lune.

« Nous nous concentrons vraiment sur la poussière lunaire, tout simplement la poussière lunaire ancienne, telle quelle, sans aucune indication de changement de forme », a déclaré Bromley, qui a déclaré que la future exploitation lunaire pourrait extraire la poussière nécessaire.

Le plus grand défi est peut-être d’obtenir le bon matériel exactement là où vous en avez besoin, a déclaré Bromley.

Dans une simulation informatique, l’équipe a projeté de la poussière lunaire de la surface de la lune vers le soleil. Bromley a déclaré que l’appareil pour lancer la poussière lunaire dans l’espace pourrait être quelque chose de similaire à un pistolet électromagnétique, un canon ou une fusée – imaginez un canon T-shirt envoyant de la poussière en orbite. 

Dans la simulation, la poussière s’est dispersée le long de divers itinéraires jusqu’à ce que l’équipe trouve des trajectoires appropriées, ce qui a permis à la poussière de se concentrer temporairement et d’agir comme un pare-soleil. Bromley a déclaré que la poussière se disperserait périodiquement loin de la Terre et dans tout le système solaire.

Dans une autre simulation, l’équipe a projeté de la poussière depuis une plate-forme spatiale à environ 1 million de kilomètres de la Terre. Ce serait dans une zone connue sous le nom de L1 (point de Lagrange 1), où les objets ont tendance à rester immobiles en raison d’attractions gravitationnelles égales entre le soleil et la Terre. 

Cette idée nécessitait des coûts et des efforts plus astronomiques car ils auraient besoin d’une plate-forme spatiale et d’un approvisionnement en poussière qui pourrait être facilement reconstitué.

Dans les deux cas, les personnes au sol ne pourraient pas voir le bouclier ni ressentir de différence, bien que certains outils soient probablement capables de détecter les changements dans le rayonnement solaire.

Des solutions climatiques plus réalistes en cours de développement

Le co-auteur du rapport, Scott Kenyon, a déclaré que les grands obstacles dans les deux scénarios seraient

« la logistique et les dépenses nécessaires pour acheminer l’équipement requis sur la Lune et le faire fonctionner ».

« Bien que nous ne les ayons pas calculés explicitement, nous savons d’après le programme spatial que cet effort serait décourageant », a déclaré Kenyon, astrophysicien au Smithsonian Astrophysical Observatory, dans un e-mail.

Baum ne trouve normalement pas que les nuages ​​de poussière font partie des solutions climatiques les plus intéressantes, mais il pense que les auteurs

« ont fait un travail admirable en tenant compte de nombreuses permutations différentes d’une approche potentielle, et en examinant spécifiquement les orbites potentielles ».

Mais il souligne les problèmes liés à la quantité de matériau nécessaire – 10 milliards de kilogrammes de poussière – qui, selon les auteurs, peut devoir être remplacée tous les quelques jours après que les flux de poussière se sont envolés. En outre, il prévoit que beaucoup contesteraient la quantité d’« ingénierie lunaire » nécessaire pour que l’idée fonctionne.

La scientifique atmosphérique Emmi Yonekura, qui n’a pas participé à l’étude et qui a proposé d’utiliser des miroirs spatiaux pour réfléchir la lumière du soleil loin de la Terre, a déclaré qu’il n’y avait pas encore d’étude de faisabilité rigoureuse sur de telles solutions climatiques spatiales. Cependant, dit-elle, l’avantage de cette approche est qu’elle nécessite moins d’engins spatiaux que les concepts précédents.

« Nous n’avons pas encore résolu le problème du changement climatique, donc ces nouvelles idées sont excellentes [pour] susciter des réactions à la fois du public et de la communauté scientifique », a déclaré Yonekura, un scientifique de Rand Corp., dans un e-mail. « La géo-ingénierie solaire – bien que très controversée – ne semble pas être hors de propos, et ces nouvelles idées de solutions aident à fournir des approches alternatives qui pèsent différemment dans une analyse coûts-avantages. »

Yonekura a déclaré que l’idée d’ingénierie solaire la plus réalisable pour le moment est d’injecter des gaz dans la stratosphère. L’injection d’aérosols pourrait produire un nuage pour refléter la lumière du soleil dans l’espace afin de refroidir la surface en dessous (similaire à ce qui se passe parfois lors d’éruptions volcaniques), mais la technologie est à des années et pourrait avoir d’autres problèmes .

Pour des idées plus radicales comme l’utilisation de la poussière spatiale, elle a déclaré que de tels concepts seront difficiles à réaliser sans un consensus international ou l’adhésion des communautés et des organisations scientifiques.

Cela peut prendre beaucoup de temps pour faire changer d’avis certains scientifiques. Le climatologue Alan Robock dans un e-mail au Washington Post a qualifié des solutions telles que la poussière spatiale de « tout à fait irresponsables ».

« Le changement climatique mondial dû aux injections humaines de gaz à effet de serre est un vrai problème, mais il existe une solution beaucoup plus simple, plus sûre et moins chère : laisser les combustibles fossiles dans le sol et faire fonctionner le monde grâce à l’énergie solaire et éolienne, dont il y a suffisamment pour fournir de l’électricité à tout le monde », a déclaré Robock, professeur de sciences du climat à l’Université Rutgers et auteur du comité du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat de 2007 qui a reçu le prix Nobel de la paix.

En termes de projets « d’intervention climatique », Robock a déclaré qu’il existe un certain nombre de propositions plus réalistes qui devraient recevoir une attention supplémentaire. 

Il a déclaré que l’élimination du dioxyde de carbone sera probablement utile à l’avenir, mais qu’elle est actuellement coûteuse et soulève des questions environnementales potentielles, telles que l’endroit où enterrer le carbone. Robock a également déclaré que davantage de recherches étaient nécessaires même avec l’injection d’aérosols dans l’atmosphère, même si cela est souvent considéré comme une possibilité réaliste.

Bromley comprend que la proposition de son équipe est inhabituelle, mais tout ce qu’il veut, c’est la meilleure solution pour la Terre.

« Nous arrivons ici en tant que personnes qui se soucient certainement de la Terre, se soucient de la vie ici », a déclaré Bromley. « Je ne sais pas quelle voie les gens emprunteront, mais si la poussière spatiale est celle que nous considérons comme plus pratique, meilleure pour l’humanité, j’aimerais voir cela mis en œuvre. C’est fascinant ».

(Source : The Washington Post)