Le défi de la modification du temps face au changement climatique

Au cours des dernières décennies, nous avons pu observer un changement dans le climat de la Terre, provoqué par une quantité croissante d’énergie retenue dans l’atmosphère. Cela a à son tour affecté les systèmes météorologiques du monde entier, provoquant des conditions météorologiques plus extrêmes. En conséquence, la perspective d’un contrôle météorologique est plus que jamais d’actualité pour les pays les plus directement touchés par les pluies et les vents violents. Bien que le concept de modification du temps ne soit pas nouveau, il se concentrait autrefois principalement sur des aspects plutôt limités, tels que l’ensemencement de nuages ​​pour augmenter les précipitations.

Des propositions récentes telles que le programme japonais Moonshot de modification du temps cherchent à trouver des moyens de prévenir ou d’atténuer l’impact des pluies torrentielles, des typhons et des événements météorologiques extrêmes similaires qui accompagnent le changement climatique. Cette proposition fait partie du programme R&D multithème japonais Moonshot qui vise à faire progresser l’état de l’art dans un large éventail de domaines de manière très significative d’ici 2050. En ce qui concerne la modification du temps, cela soulève naturellement de nombreuses questions. Il est clair que nous sommes capables d’influencer le climat par le biais, par exemple, d’émissions de gaz à effet de serre et de constructions à grande échelle, mais existe-t-il des moyens par lesquels les humains peuvent influencer le climat et la météo d’une manière plus raffinée qui profite à la société, ou est-ce quelque chose qui restera au-delà notre portée pour l’avenir prévisible ?

Définir la météo

Circulation globale de l'atmosphère terrestre affichant la cellule de Hadley, la cellule de Ferrell et la cellule polaire ainsi que les alizés.  (Auteur : Kaidor, NASA)
Circulation globale de l’atmosphère terrestre : montrant chaque cellule de Hadley, cellule de Ferrell et cellule polaire ainsi que les alizés. (Auteur : Kaidor, NASA)

La météo est définie comme l’état de l’atmosphère, qui comprend des paramètres tels que la température, les niveaux d’humidité, ainsi que les turbulences, comme le vent et les ouragans. Les forces motrices derrière les conditions météorologiques sont les différences entre la pression atmosphérique, la température et l’humidité entre les différentes parties de l’atmosphère, où chaque paramètre est déterminé par un certain nombre d’entrées différentes, telles que l’angle de cette partie de la planète par rapport au Soleil, l’eau de surface disponible et systèmes météorologiques dans les régions voisines, l’apport thermique du Soleil fournissant une grande partie de l’impulsion de ce système.

La principale différence entre le climat et la météo réside dans le fait que le premier est plutôt constant et concerne principalement les systèmes à grande échelle, notamment la circulation atmosphérique et les courants océaniques. Ces modèles de circulation déterminent les paramètres de ce qui se transforme finalement en conditions météorologiques en raison des températures, de l’humidité et des vents présents localement. En tant que système chaotique, la plupart des modèles météorologiques s’appuient sur des tendances historiques, ainsi que sur les données de capteurs qui alimentent en permanence les températures, les niveaux d’humidité et bien d’autres paramètres dans la simulation météorologique.

Les grands courants océaniques.  (Crédit : Dr Michael Pidwirny)
Les grands courants océaniques. (Crédit : Dr Michael Pidwirny)

Cela garantit une prévision assez précise pour les prochains jours, mais à mesure que la quantité d’énergie dans ce système augmente (température globale plus élevée) ou diminue (par exemple période glaciaire), les tendances météorologiques historiques deviennent moins significatives, en raison d’aspects fondamentaux tels que la le débit du Gulf Stream change, ce qui à son tour modifie la répartition de l’énergie thermique, de l’humidité et donc des conditions météorologiques locales.

Le résumé essentiel de la météo est donc qu’elle est principalement déterminée par la quantité d’énergie thermique dans le système, qui elle-même dépend à la fois de la quantité d’irradiation solaire et du pourcentage de cette énergie qui est finalement retenue dans l’atmosphère, la surface et les océans de la Terre. , plutôt que d’être renvoyé dans l’espace.

Afin de modifier ou de contrôler le temps, il est donc crucial d’influencer ces processus d’une manière ou d’une autre. Lorsque nous examinons la pratique de l’ensemencement des nuages ​​pour provoquer des précipitations, cela implique d’ajouter davantage de noyaux à des nuages ​​​​spécifiques (ou au brouillard) autour desquels l’humidité peut s’accumuler avant de retomber à la surface. Ici, le système météorologique n’est pas fondamentalement modifié pour obtenir cet effet. Bien que l’humidité ainsi extraite des nuages ​​ne puisse plus se transformer en pluie ou en neige ailleurs, avec l’arrêt de l’ensemencement des nuages, le système devrait revenir à son état antérieur.

Météo et changement climatique

Température annuelle de surface comparée à la moyenne du XXe siècle de 1880 à 2022.  Les barres bleues indiquent des années plus fraîches que la moyenne ;  les barres rouges montrent les années plus chaudes que la moyenne.  (Crédit : NOAA)
Température annuelle de surface comparée à la moyenne du XXe siècle de 1880 à 2022. Les barres bleues indiquent des années plus fraîches que la moyenne ; les barres rouges montrent les années plus chaudes que la moyenne. (Crédit : NOAA)

Comme indiqué dans les sections précédentes, il y a eu une augmentation nette de la quantité d’énergie thermique retenue dans l’atmosphère terrestre et les océans, ce qui entraîne des changements dans le climat terrestre. À cause de ce changement, cela signifie que le temps change avec lui. Avec plus d’énergie dans le système, cela entraîne une plus grande évaporation dans les régions plus chaudes, conduisant à des averses plus extrêmes là où les cellules atmosphériques rencontrent de l’air plus froid, ainsi qu’à des sécheresses et des vents extrêmes en général. Cela ne menace pas seulement la sécurité des personnes, mais aussi tout ce qui va de l’agriculture aux infrastructures.

Pourtant, bien que beaucoup considèrent qu’il s’agit de nouvelles considérations, la modification du temps et du climat est un sujet depuis de nombreuses décennies, le rapport de 1965 de la Commission spéciale sur la modification du temps (PDF) à la National Science Foundation (NSF) donnant un aperçu à la fois du l’orientation et l’état de l’art à l’époque. Vient ensuite un rapport de 1979 produit par le secrétaire au Commerce en réponse à la National Weather Modification Policy Act, qui cherchait à faire le point sur les options disponibles plus d’une décennie après le rapport à la NSF.

Même si les avantages du contrôle climatique sont évidents, dans la mesure où il permet à l’humanité de prévenir les catastrophes naturelles et d’optimiser les conditions météorologiques pour l’agriculture et d’autres activités humaines, les deux rapports notent à juste titre que jusqu’à présent, l’humanité réussit mieux à modifier le climat sans avoir l’intention de le faire. Les villes humaines et la coupe à blanc des forêts forment des îlots de chaleur, tandis que la combustion de combustibles fossiles et l’activité industrielle ajoutent des polluants à l’atmosphère qui augmentent les propriétés de rétention de chaleur de l’atmosphère terrestre dans son ensemble, augmentant ainsi les températures mondiales.

Il est intéressant de noter que le rapport de 1979 couvre des expériences réalisées sur la modération des ouragans (Projet Stormfury) qui utilisaient l’ensemencement des ouragans (cyclones tropicaux) avec de l’iodure d’argent dans l’espoir que cela diminuerait leur force. Ceci était basé sur la théorie selon laquelle de tels cyclones contiennent suffisamment d’eau surfondue pour réagir à l’ensemencement et perturber ainsi la structure du cyclone. Cette théorie s’est avérée incorrecte, mais elle fournirait de précieuses informations sur ces cyclones tropicaux.

Il est postulé que l’augmentation des températures des océans pourrait augmenter la fréquence ainsi que la force des cyclones et des tempêtes tropicales, mais jusqu’à présent, il existe encore beaucoup d’incertitude quant à leur impact, principalement en raison de notre mauvaise compréhension de la formation et de la propagation des cyclones tropicaux. force.

Terraformation de la Terre

Dans le contexte exposé, le programme japonais de modification du climat Moonshot semble plutôt ambitieux, même si sa nécessité est évidente. Nous assistons à des tempêtes plus extrêmes, à davantage de sécheresses et, par conséquent, à davantage d’incendies de forêt et d’inondations. Certains pays comme les États-Unis et la Chine investissent massivement dans l’ensemencement des nuages ​​afin d’extraire davantage de pluie des nuages, mais cela soulève des questions sur la viabilité à long terme et l’efficacité globale d’une telle approche. Parallèlement, la prévention des pluies extrêmes et des inondations dépasse nos capacités, au-delà de la conception des villes et des cours d’eau dans les zones rurales de manière à ce qu’ils ne soient pas inondés par de grandes quantités d’eau.

Illustration des différentes techniques d'intervention solaire sur le climat.  (Crédit : NOAA/CIRES)
Illustration des différentes techniques d’intervention solaire sur le climat. (Crédit : NOAA/CIRES)

Parmi les propositions de modification climatique les plus extrêmes figure celle de la géo-ingénierie solaire, qui consisterait essentiellement à bloquer une partie de la lumière solaire, accompagnée de l’extraction de CO.2 de l’atmosphère (géo-ingénierie du carbone), qui est à ce jour une question très controversée sans aucune approche claire (efficace) pour y parvenir. Entre-temps, le concept de blocage de la lumière solaire avec des aérosols dans la troposphère, ainsi que d’autres propositions extrêmes, se sont heurtés à une résistance significative.

Le problème ici est peut-être que le seul aspect du climat terrestre sur lequel nous semblons avoir un contrôle solide est celui de la pollution par les gaz à effet de serre, provenant principalement de l’utilisation de combustibles fossiles et de processus industriels. Réduire la pollution par tous les moyens disponibles est une chose que nous pouvons commencer aujourd’hui, comme l’ont déjà démontré les années 1970 aux États-Unis, en France, en Suède, en Norvège et en Ontario grâce au recours à l’énergie hydroélectrique et nucléaire. Même des pays comme la Chine, qui sont souvent critiqués pour leur utilisation de combustibles fossiles comme le charbon, augmentent rapidement la part de l’énergie à faible émission de carbone, la Chine cherchant à dépasser le nombre de centrales nucléaires des États-Unis aujourd’hui (92), avec plus de cinquante centrales sous contrôle. en construction ou en planification, en plus de sa construction massive de capacités renouvelables solaires, éoliennes et hydroélectriques.

Pragmatisme

Même si nous aimerions contrôler la météo, y compris les tempêtes, les typhons, les ouragans et les douces pluies d’été, il y a une raison pour laquelle le programme japonais Moonshot s’appelle ainsi et vise 2050 comme date d’espoir pour avoir atteint l’un des objectifs. il s’est fixé pour objectif de réaliser. L’atmosphère et les océans de la Terre sont après tout énormes, avec l’énergie derrière ses systèmes circulatoires, ses courants et les conditions météorologiques qui en résultent bien au-delà de ce que nous pouvons raisonnablement espérer maîtriser.

Cela nous amène à considérer ce sur quoi nous avons un contrôle, à savoir essentiellement la réduction de la pollution susmentionnée, ainsi que la modification des villes et d’autres zones affectées par l’activité humaine afin de modifier leur albédo et de réduire la perte d’humidité par évaporation. Cet objectif peut être atteint grâce à la plantation d’arbres, à la restauration des forêts et au verdissement des villes tout en tenant compte de la capture et de la rétention des eaux de pluie. Bien qu’elles ne soient pas aussi futuristes que la modification du temps avec des machines sophistiquées et des grilles de contrôle météorologique comme on le voit dans Star Trek, ce sont des méthodes éprouvées dont nous disposons aujourd’hui.

François Zipponi
Je suis François Zipponi, éditorialiste pour le site 10-raisons.fr. J'ai commencé ma carrière de journaliste en 2004, et j'ai travaillé pour plusieurs médias français, dont le Monde et Libération. En 2016, j'ai rejoint 10-raisons.fr, un site innovant proposant des articles sous la forme « 10 raisons de... ». En tant qu'éditorialiste, je me suis engagé à fournir un contenu original et pertinent, abordant des sujets variés tels que la politique, l'économie, les sciences, l'histoire, etc. Je m'efforce de toujours traiter les sujets de façon objective et impartiale. Mes articles sont régulièrement partagés sur les réseaux sociaux et j'interviens dans des conférences et des tables rondes autour des thèmes abordés sur 10-raisons.fr.