Les bienfaits cachés des baleines

Avis à tous ceux qui regrettent le peu d'avancées sur la question de la fertilisation des océans : j'ai une bonne nouvelle ! Plutôt que de se lancer dans des opérations coûteuses et pas forcément bien maîtrisées de relargage de fer dans les zones anémiées du Pacifique sud pour favoriser la croissance des populations de phytoplancton, il suffit de promouvoir la protection de la baleine !

C'est du moins ce que l'on peut conclure d'un article récemment paru dans le journal scientifique Fish and Fisheries. Les auteurs de l'article, des chercheurs australiens, ont en effet analysé la teneur en fer des fèces de baleine. Il en ressort que la concentration en fer des fèces est environ 10 millions de fois plus élevée que celle de l'eau de mer en Antarctique. Chaque fois qu'une baleine crotte, elle contribue donc à fertiliser les océans. Compte tenu de l'état des stocks de baleines dans le Pacifique sud, cette contribution est à l'heure actuelle négligeable. On peut toutefois penser qu'il n'en a pas toujours été ainsi et que par le passé, les grands mammifères marins ont contribué à l'équilibre en fer des eaux qui bordent l'Antarctique. En théorie, rien n'empêche cette contribution de reprendre une place prépondérante... à condition bien sûr de se donner les moyens de protéger les espèces concernées.

Les océans tu fertiliseras

Ces derniers temps, la fertilisation des océans est devenue un sujet très sensible et épineux. A tel point que j'ai hésité à appeler ce post "chronique d'une idée avortée".

L'idée initiale semble pourtant de nature à faire vibrer de nombreux ingénieurs et financiers. Il s'agit de rajouter du fer dans des zones océaniques qui sont caractérisées par de faibles concentrations en ce nutriment indispensable à la photosynthèse. Par ce biais, on favorise la multiplication du phytoplancton, qui va absorber du CO2 pour croître. En mourant, une partie de ce phytoplancton rejoindra le plancher océanique, entraînant avec lui le CO2 absorbé. Selon une analyse parue en 2009, on pourrait de cette manière diminuer de quelques ppm la concentration en CO2 de l'atmosphère (-15 ppm pour une concentration supposée de 700 ppm en 2100 ou un peu plus de 30 ppm pour un scenario de 800 ppm de CO2 en 2100).

Voilà pour la théorie. Dans la pratique, l'idée soulève toutefois de nombreuses interrogations et inquiétudes. La première est l'efficacité réelle de la méthode, qui n'a jusqu'à présent été testée qu'avec des quantités modérées de fer et sur des périodes inférieures à un mois. Par ailleurs, les conséquences d'une explosion des populations de phytoplancton dans des zones normalement pauvres en biomasse sont difficiles à prévoir. Enfin, la masse de phytoplancton mort qui tombe au fond des océans sera pour la majorité reminéralisée dans le futur et le CO2 sera alors relâché dans l'atmosphère, ce qui diminue singulièrement l'intérêt de la méthode.

Les façons cavalières de certaines start-ups positionnées sur le créneau de la fertilisation océanique ont contribué à cristalliser ces inquiétudes. C'est notamment le cas de Planktos, une société californienne qui a défrayé la chronique en 2007. L'entreprise avait en effet annoncé son intention de répandre 600 tonnes de fer dans les environs des îles Galapagos. L'annonce avait provoqué un tollé, l'action ne paraissant pas légale au regard des lois américaines, qui interdisent le relargage sans permis de matériel chimique à la mer. Face à ces attaques, Planktos avait annoncé que l'opération serait effectuée sous un pavillon de complaisance, se mettant de ce fait hors d'atteinte de la juridiction américaine. La société a sombré avant de pouvoir mettre ses projets à exécution, faute de financements.

L'épisode a laissé des traces profondes dans le monde de la géo-ingénierie. Il s'est notamment soldé par une modification de la Convention de Londres de l'Organisation Maritime Internationale, qui régit le relargage de déchets dans les océans. Cette dernière spécifie maintenant que les activités de fertilisation des océans à des fins autres que la recherche ne devraient pas être autorisées. D'ailleurs, même les activités de recherche sur la question ne sont plus vues d'un très bon œil, ainsi que l'ont démontré les réactions peu positives lors du lancement en 2009 de l'expédition expérimentale d'une équipe de l'Alfred Wegener Institut de Bremerhaven en Allemagne... Ce mouvement de défiance est-il temporaire ? Seul l'avenir le dira. Dans l'immédiat, il semble en tous cas que les océans peuvent rester anémiés. Et c'est sans doute tant mieux.

Les nuages tu ensemenceras

Dans un premier temps, on pourrait presque croire à une publicité pour dentifrice : John Latham et Stephen Salter proposent de blanchir les nuages. Les deux compères ne sont pourtant pas des as du marketing, mais bien des scientifiques, l'un chercheur au Centre National de Recherche Atmosphérique de Boulder, dans le Colorado aux Etats-Unis et l'autre professeur au département d'ingénierie de l'Université d'Édimbourg en Écosse.


Small is whiter
L'idée qu'ils défendent ne date pas d'hier ; elle a fait l'objet d'une publication de John Latham dans la très prestigieuse revue Nature en 1990. Le concept général en est simple : les nuages sont formés de vapeur d'eau, qui se condense en gouttelettes autour de fines particules solides, appelées "noyaux de condensation". Faisant sienne la devise "égalité", la vapeur d'eau tend à se condenser sur chaque noyau. Dans un nuage riche en noyaux et à quantité de vapeur d'eau égale, les gouttelettes auront donc tendance à être plus petites. Or, à masse égale, plus les gouttelettes d'un nuage sont petites, plus le nuage est blanc et plus il réfléchit les rayons solaires ; il a un albédo plus élevé.

Bonnet d'âne pour les stratocumulus
Dans cette course à l'albédo, les stratocumulus, qui recouvrent 25% à 30% de la surface océanique, notamment dans les régions subtropicales, font souvent figure de cancres. Nuages de basse altitude, ils passent en effet fréquemment leur vie en mer. Or, un nuage est plus riche en noyaux de condensation s'il traverse des terres, où il pourra se charger en poussière et autres résidus volatiles. Face à ce problème existe une solution (relativement) simple : il "suffit" d'ensemencer ces nuages en particules, ce qui permettra d'augmenter leur albédo et nous offrira un répit pouvant peut-être aller jusqu'à 25 ans !

Des vertus cachées du sel de mer
Pour ce faire, Latham et Salter proposent de mettre en place une flotte de machines qui fonctionneraient à l'énergie éolienne et pomperaient l'eau de mer pour la rejeter dans l'atmosphère sous forme de très fines gouttelettes. Ces gouttelettes contiendraient des cristaux de sel, qui joueraient le rôle de noyaux de condensation. Bien sûr, comme les cristaux de sel auraient tendance à retomber rapidement sous forme de pluie, l'effet réfléchissant ne serait que temporaire et son maintien nécessiterait un travail constant des machines. Néanmoins, la méthode présenterait l'avantage d'être flexible (on pourrait moduler le travail des machines à distance et déplacer la flotte en fonction de l'emplacement des nuages) et d'être basée sur des éléments non-polluants, puisqu'il s'agit d'eau de mer et de vent. Par ailleurs, les effets de cette activité pourraient se dissiper très rapidement en cas de problème imprévu.

Tous les chercheurs ne sont toutefois pas aussi enthousiastes que Latham et Salter. Selon une équipe de scientifiques du MetOffice qui s'est penchée sur la question, l'opération pourrait notamment se solder par une forte réduction des pluies au dessus de l'Amérique du sud... ce qui reviendrait à accélérer l'agonie de la forêt amazonienne.

Le débat reste donc ouvert. Mais pour combien de temps ?

Image : ciel des Alpes, vu par Sophie

Le plan B a le vent en poupe

Floraison d'articles scientifiques, annonce régulière de nouvelles subventions, succession de réunions et de comités scientifiques... ces derniers temps, la géo-ingénierie fait parler d'elle. Alors que le grand public reste focalisé sur le Climategate, le monde des sciences s'intéresse en effet de plus en plus à la question du "plan B" : comment retarder un changement climatique catastrophique dans un monde où les plans d'actions politiques se révèlent insuffisants ou pas assez rapides ?

Face à cette question pressante, les solutions proposées par la géo-ingénierie sont inventives, allant de la capture du CO2 atmosphérique par des arbres artificiels à l'installation dans l'atmosphère de miroirs réfléchissants les rayons solaires. En cas d'application, ces différentes mesures auraient un impact parfois difficile à prévoir pour l'ensemble des habitants de la planète. A ce titre, elles ne devraient pas être passées sous silence. En conséquence, elles seront décrites à l'avenir sur Le grand dégel, sous la rubrique géo-ingénierie.

En la technologie toujours tu croiras

2028. Enzo ne sort plus sans ses lunettes de soleil. Il est vrai que tout le monde s'accorde à dire qu'elles lui donnent un charme supplémentaire. Il est également vrai qu'elles lui sont devenues indispensables : avec ses yeux clairs, il a de plus en plus de mal à supporter la réflectance des rues. Depuis que la chaussée et les derniers immeubles haussmanniens ont été intégralement repeints en blanc (loi du 5 janvier 2025), Paris a en effet pris un côté franchement éblouissant, très "21ème siècle".

Ces derniers temps, la ville lumière a également gagné en moiteur. Suite aux relargages réguliers de particules de souffre réfléchissantes dans l'atmosphère, la fréquence des pluies a augmenté. Pour Enzo, c'est un inconvénient mineur ; après tout, il suffit de s'équiper d'un parapluie. De plus, cela permet d'avoir un minimum d'ombre quand le soleil paraît, ce qui est appréciable maintenant que la plupart des arbres des bords de rue ont été remplacés par des "arbres artificiels", qui servent à la capture du CO2 atmosphérique...

Une discipline qui a le vent en poupe
Science-fiction que tout cela? Il ne s'agit pourtant que de quelques unes des solutions (un brin extrapolées) proposées par la géo-ingénierie, une discipline inventive qui propose de mettre en place des modifications de l'environnement à grande échelle pour contrebalancer les effets du changement climatique.

A l'origine de ce foisonnement d'idées se trouve la conviction d'un certain nombre de scientifiques que la question climatique est tellement urgente que toutes les solutions visant à stabiliser le climat pendant quelques décennies (le temps que soit effectuée la transition vers une économie peu émettrice en gaz à effet de serre) doivent être mises en oeuvre. Pour ce faire, la géo-ingénierie propose d'influer sur deux paramètres du système climatique terrestre : la quantité d'énergie solaire reçue par la Terre et la quantité de CO2 présente dans l'atmosphère. Outre leur coût et les difficulté probables de mise en application, ces solutions présentent toutes un gros inconvénient : il est très difficile d'évaluer quel sera réellement leur impact.

Un remède miracle?
Ainsi, une équipe de l'université de Bristol au Royaume-Uni proposait il y a quelques mois dans le journal Current Biology de favoriser la culture de variétés qui réfléchissent plus la lumière solaire que les variétés actuelles de céréales ou de soja. Ceci permettrait de diminuer la température moyenne estivale de plus d'1°C en Europe et en Amérique du nord. Sur une moyenne annuelle et à l'échelle planétaire, l'effet rafraichissant de cette technique serait marginal (-0,1°C). Toutefois, utilisée en conjonction avec d'autres techniques, elle pourrait faire gagner quelques années à l'humanité. Outre son coût relativement minime, cette solution présenterait l'avantage appréciable de pouvoir être utilisée sur des plantes destinées à un usage alimentaire, ce qui un impliquerait un impact beaucoup plus réduit sur la sécurité alimentaire que les agrocarburants.

Sur le papier, l'idée est séduisante. Elle suscite toutefois plusieurs questions. La première est de savoir si le fait d'augmenter l'albédo des plantes (soit le niveau de réflection de la lumière solaire) ne risque pas d'impacter également le rendement des plantes cultivées. En effet, la photosynthèse (c'est à dire le processus qui permet de transformer de l'énergie lumineuse et du CO2 en matière organique) est par définition dépendante de la quantité d'énergie lumineuse absorbée. Pour la même raison, qui dit moins de photosynthèse dit moins de CO2 capturé par la végétation... De plus, rien ne garantit que pour une espèce cultivée donnée, la variabilité génétique sur ce critère soit suffisante pour obtenir un effet significatif. Si ce n'est pas le cas, la technique nécessiterait l'intervention des biotechnologies pour introduire des gènes de plus grande réflectance dans les plantes cultivées.

Comme les autres propositions qui fleurissent depuis quelques années dans les publications scientifiques, l'idée de l'équipe de l'université de Bristol a le mérite de proposer une solution concrète à un problème de plus en plus pressant. Toutefois, elle ne lève pas la question de fond de la géo-ingénierie : est-il vraiment souhaitable de jouer à l'apprenti sorcier à l'échelle planétaire?

Image : hommage à l'architecte du Sacré Coeur, un visionnaire qui sut mettre la basilique face aux défis du futur en choisissant la bonne couleur. Photo par Marie Metge.