La vie humaine est confrontée à l’un des plus grands défis de son histoire. Les effets dévastateurs du changement climatique, propulsés par nos activités industrielles, menacent notre civilisation tout entière. Les courants destabilisés, l’intensification des vagues de chaleur et des tempêtes de plus en plus fréquentes représentent un danger pour l’ensemble de l’humanité.
La solution incontestée consiste à réduire nos émissions, qui pourraient avoir déjà atteint leur pic, bien que le rythme de cette diminution reste insuffisant pour atténuer les effets d’un climat en évolution.
Cependant, une autre approche pourrait compléter nos efforts timides en matière de réduction des émissions.
Et si, en parallèle de la décarbonisation de notre société, nous utilisions des mesures temporaires pour influencer le climat terrestre et prévenir certains des pires effets du changement climatique?
C’est le rêve défendu par les fervents partisans de la géo-ingénierie, un terme qui désigne la manipulation de l’environnement pour contrecarrer le changement climatique causé par l’homme. Ce terme a longtemps suscité des réserves au sein de la communauté scientifique.
« La géo-ingénierie a longtemps été considérée comme un tabou », déclare Jessica Wan, climatologue à l’Institut Scripps d’océanographie aux États-Unis. « Elle a généralement été perçue comme une manière de détourner les efforts de mitigation visant à réduire les émissions. »
Pourtant, la dynamique semble en train de changer.
En mai 2025, l’Agence britannique pour la recherche avancée et l’invention (ARIA), conçue pour financer des recherches à haut risque et à fort potentiel de récompense, a annoncé un financement de 56,8 millions de livres (près de 77 millions de dollars) pour 21 projets de géo-ingénierie sur les cinq prochaines années, dans le cadre d’un programme intitulé “Exploration du refroidissement climatique”.
Cela a suivi quelques expérimentations aux États-Unis et en Australie pour examiner la viabilité de certaines idées de géo-ingénierie.
« Il est important de mener des recherches à petite échelle », souligne Michael Gerrard, professeur de droit de l’environnement et de l’énergie à la Columbia Law School aux États-Unis.
Alors, que nous réserve l’avenir et un projet de géo-ingénierie à grande échelle pourrait-il un jour devenir réalité?
Des nuages plus lumineux
Plusieurs techniques relèvent de la géo-ingénierie. Peut-être la plus connue et la moins contestée est celle de l’élimination du dioxyde de carbone.
L’idée est de retirer le CO2 directement de l’atmosphère pour réduire son impact sur le réchauffement climatique. Des travaux pour développer de tels systèmes sont déjà en cours.
« La plupart des analystes climatiques s’accordent à dire que l’élimination du CO2 est absolument nécessaire à grande échelle », déclare Gerrard. « Nous ne pourrons pas atteindre nos objectifs de température à moins d’éliminer d’énormes quantités de CO2 déjà présent dans l’atmosphère, en plus de réduire notre production. »
Les projets financés par ARIA et explorés ailleurs sont davantage expérimentaux. Cependant, en raison des réserves entourant la géo-ingénierie, très peu de recherches ont été menées.
Il y a néanmoins une demande croissante pour des expérimentations prudentes et à petite échelle afin d’explorer ces techniques.
Mener de telles recherches de manière transparente, et publier les résultats, pourrait empêcher des pays ou des entreprises d’essayer une technique sans connaître ses effets.
« Il est nécessaire qu’un acteur responsable opère objectivement et pour le bien public dans ce domaine », souligne le professeur Mark Symes de l’Université de Glasgow, qui dirige le programme Exploration du refroidissement climatique d’ARIA.
L’une des techniques s’appelle l’éclaircissement des nuages marins (MCB).
Avec l’augmentation des températures sur Terre due aux changements climatiques, les océans, et en particulier les récifs coralliens, en souffrent. Des températures plus chaudes et une surexposition à la lumière du soleil peuvent déclencher le blanchissement des coraux, un phénomène où les coraux expulsent les algues dont ils ont besoin pour se nourrir, devenant translucides et risquant de tomber malades et de mourir de faim.
Des écosystèmes marins entiers dépendent des récifs coralliens pour survivre, ce qui peut entraîner des conséquences dévastatrices.
Les effets du blanchissement pourraient être atténués par le MCB. En éclaircissant les nuages au-dessus des récifs coralliens pendant les périodes de forte chaleur, une plus grande quantité de lumière du soleil pourrait être réfléchie dans l’espace, protégeant ainsi les coraux en dessous.
Le Dr Daniel Harrison, océanographe à la Southern Cross University en Australie, étudie actuellement cette technique.
Son expérience, financée par le gouvernement australien ainsi que par ARIA, cherche à déterminer si des ventilateurs peuvent être utilisés pour pulvériser de l’eau de mer sur la Grande Barrière de Corail.
Au fur et à mesure que l’eau de mer est expulsée, les cristaux de sel dans l’eau montent dans les nuages et forment de minuscules gouttelettes. Plus il y a de gouttelettes ajoutées aux nuages, mieux ils réfléchissent la lumière du soleil.
« Fondamentalement, nous essayons d’ajouter des gouttelettes de nuage supplémentaires en utilisant du sel de mer », explique Harrison. Le ventilateur développé par son équipe aspire de l’eau de mer et de l’air, les compresse ensemble et les souffle. « Un seul ventilateur produit 1 000 trillions de gouttelettes par seconde », indique Harrison.
Personne n’a tenté cela auparavant. « Nous sommes les premiers », ajoute Harrison. « Quelqu’un doit être le premier. »
Harrison et son équipe ont construit la technologie et collaborent avec l’Autorité de la Grande Barrière de Corail pour réaliser une expérience sur une section du récif.
Les modélisations suggèrent qu’avec une réduction des émissions, « cela pourrait réellement améliorer la trajectoire du récif dans le futur ».
Sans cette réduction, « vous observez un bénéfice pendant quelques décennies, puis c’est submergé par le changement climatique », même avec le MCB, prévient Harrison.
Une autre idée, explorée par Wan, pourrait consister à appliquer le MCB sur des sections de l’océan, comme le Pacifique, pour fournir un effet de refroidissement sur les terres environnantes.
L’année dernière, elle a étudié si cette technique pouvait être utilisée pour réduire les vagues de chaleur extrêmes dans l’ouest des États-Unis. Elle a trouvé qu’elle pourrait réduire le risque d’exposition à la chaleur de jusqu’à 55 % dans les conditions actuelles, bien que cet effet soit atténué, voire inversé, si la planète continue de se réchauffer.
« Vous refroidissez l’air, et les vents et courants océaniques transportent l’air plus frais vers les terres », explique Wan. « L’air plus frais finira par déplacer d’autres masses d’air, générant ainsi des effets qui seront plus présents à l’intérieur des continents que seulement sur les zones côtières. »
Les effets secondaires d’une telle technique, le cas échéant, restent flous sans recherche expérimentale à petite échelle. Toutefois, la perspective de considérer une telle technique à grande échelle reste à des décennies d’éloigner. Non seulement des réglementations strictes seraient nécessaires, mais la perception publique serait également cruciale.
Les efforts pour réaliser des expériences à petite échelle par le passé ont été controversés. En mai 2024, une expérience de MCB sur un porte-avions à San Francisco a été interrompue avant son lancement face à l’opposition locale.
« Si vous n’obtenez pas l’adhésion du public, aucune de ces initiatives ne pourra jamais devenir à grande échelle », prévient Wan. « C’est le défi. »
Glace plus épaisse
Une autre technique de géo-ingénierie qui pourrait être bénéfique est le renforcement de la glace marine.
La perte de glace de mer arctique est un effet majeur du changement climatique. Selon la NASA, la glace de mer arctique diminue à un rythme de 12,2 % par décennie. D’ici 2040, il est estimé que l’Arctique pourrait être complètement dénué de glace pendant les mois d’été.
Les effets indirects pourraient être dramatiques, y compris l’élévation du niveau de la mer, un jet stream affaibli pouvant perturber les patterns météorologiques et des circulations océaniques modifiées. Des craintes existent quant au fait qu’il pourrait y avoir un point de basculement où les changements deviennent irréversibles, même si nous réduisons les émissions.
« Vous pouvez imaginer des cascades de points de basculement où les calottes glaciaires fondent, les circulations océaniques changent et les forêts se dessèchent », explique Symes. « Il est crucial que nous prêtions davantage d’attention à ces points de basculement. »
Le renforcement de la glace marine pourrait être une solution. Le Dr Shaun Fitzgerald, climatologue à l’Université de Cambridge, dirige une équipe qui pompe l’eau de mer sous les calottes glaciaires et la répand sur leur surface, où elle gèle et crée une couche d’isolation supplémentaire.
Son équipe, avec l’aide des communautés locales, a déjà commencé des expérimentations à petite échelle dans le nord du Canada, pompant environ 1 000 litres (environ 250 gallons) d’eau de mer par minute durant l’hiver arctique précédent, épaississant la glace de mer de plusieurs dizaines de centimètres (1 à 2 pieds) dans une petite zone.
Ils étudient maintenant la région pendant l’été arctique pour déterminer si la glace plus épaisse persiste, par rapport à une zone témoin où aucun pompage n’a eu lieu.
« Elle pourrait être devenue plus épaisse, mais a-t-elle réellement duré plus longtemps? » demande Fitzgerald. « Ce sont des questions reliées, mais différentes. »
L’objectif est de revenir en hiver et de réessayer l’expérience avec l’aide du financement d’ARIA, et potentiellement d’élargir l’expérience à un domaine de jusqu’à un kilomètre (un peu plus d’un demi-mile) de large.
« L’idée principale est que si vous pouvez augmenter l’étendue globale de la glace de mer pendant l’été arctique, cela aidera à l’équilibre radiatif global », souligne Fitzgerald. « Nous observons une diminution constante de l’étendue de la glace de mer, ce qui est une préoccupation majeure. »
Injection atmosphérique
Ce qui pourrait être l’idée de géo-ingénierie la plus controversée implique l’injection de particules dans l’atmosphère pour réfléchir davantage de lumière solaire.
Connue sous le nom d’injection d’aérosols stratosphériques (SAI), cette technique a suscité une opposition considérable, en particulier en raison des effets secondaires qui ne sont pas entièrement connus.
« La gestion de la radiation solaire est extrêmement controversée », ajoute Gerrard. « Il est important que nous sachions comment cela fonctionne, à quel point cela fonctionne bien et s’il a des effets négatifs. »
En substance, l’idée consiste à déposer des particules d’un matériau, comme du soufre, du calcium ou même de la poussière de diamant, dans la stratosphère, la région de l’atmosphère qui s’étend d’environ 6 à 50 km au-dessus de la surface de la Terre.
Ces particules augmenteraient la réflectivité de la stratosphère, renvoyant davantage de lumière solaire dans l’espace et refroidissant ainsi la planète.
Ce concept est similaire à la manière dont les éruptions volcaniques ont refroidi la Terre dans le passé, libérant de grandes quantités de dioxyde de soufre dans l’atmosphère. L’éruption du mont Pinatubo aux Philippines en 1991, par exemple, a entraîné une baisse de la température planétaire d’environ un demi-degré l’année suivante.
Aucun projet SAI n’a jamais été réalisé, bien qu’il y ait eu des tentatives. Un projet financé par ARIA effectuera une sorte d’expérience SAI en utilisant des ballons météorologiques pour élever de l’équipement dans la stratosphère afin d’examiner comment différents matériaux vieillissent dans cette zone.
Rien ne sera relâché dans la stratosphère dans le cadre de l’expérience. Au lieu de cela, un bac contenant des échantillons sera exposé, et les effets de la stratosphère sur les échantillons seront étudiés au sol.
« [Les échantillons sont] censés être là-haut dans la stratosphère, soumis à des UV, à la lumière, à l’ozone et à toutes les autres conditions sévères qui prévalent là-haut », explique Symes. « Cela nous donnera une idée non seulement de comment ils pourraient se comporter dans la stratosphère, mais aussi des impacts potentiels s’ils devaient être utilisés à grande échelle. »
Le SAI, s’il était appliqué à grande échelle, pourrait fournir un effet de refroidissement temporaire, soit à des régions particulières, soit à l’ensemble de la planète. Des avions pourraient déposer des aérosols dans l’atmosphère pendant des mois, qui se mélangeraient dans l’ensemble de la stratosphère en quelques années.
Les aérosols finiraient par se dissiper de l’atmosphère s’ils n’étaient pas renouvelés, mais pourraient constituer une mesure temporaire pour fournir un effet de refroidissement au sol.
« Il existe des preuves significatives que certaines de ces méthodes de réflexion de la lumière solaire pourraient réduire considérablement le changement climatique, diminuant ainsi les impacts humains sur les populations les plus vulnérables », indique le professeur David Keith, climatologue à l’Université de Chicago.
La perception publique des propositions comme celle-ci demeure un point de friction, mais certaines enquêtes montrent que la population soutiendrait la recherche sur le SAI.
« La très grande image est que les choses évoluent très vite sur ce sujet », déclare Keith, avec des efforts tels qu’ARIA prenant désormais des démarches prudentes pour comprendre le SAI de manière plus détaillée.
Ombres spatiales
Une idée de géo-ingénierie plus farfelue se déroulerait dans l’espace. En utilisant de grands écrans ou miroirs, il pourrait être possible de réfléchir une partie de la lumière du soleil avant qu’elle n’atteigne la Terre, offrant un effet de refroidissement pour certaines parties de la planète.
Aucune expérience dans ce sens n’est en cours, bien qu’ARIA finance une étude de modélisation de la Planetary Sunshade Foundation aux États-Unis pour examiner sa faisabilité. Comment, ou même si, cette technique pourrait fonctionner reste encore incertain, selon Symes.
Le concept serait de déployer quelque part entre la Terre et le Soleil un grand écran ou une série d’écrans, réduisant ainsi la quantité de lumière solaire atteignant la planète.
La quantité pourrait être extrêmement petite, à tel point qu’il n’y aurait aucune différence perceptible sur Terre, mais suffisante pour abaisser les températures dans certaines parties du globe.
« Nous parlons de retirer de très petits pourcentages de la lumière du soleil entrant », précise Symes. Pour l’instant, cette idée reste extrêmement spéculative. « Nous pourrions avoir une idée plus précise après l’achèvement du projet de modélisation », ajoute Symes.
Même si une telle idée reste un rêve, elle met en lumière le désir croissant des scientifiques de voir des recherches sur la géo-ingénierie se concrétiser, même si cela n’aboutit finalement à rien.
Le domaine est « définitivement en plein essor », souligne Wan, « car il y a cette urgence à agir face au changement climatique ».
L’objectif global reste de réduire les émissions. Mais si certains effets du changement climatique ne peuvent être évités avant que nous ne le fassions, serait-il alors judicieux d’adopter des mesures temporaires capables potentiellement de sauver des millions de vies? Au minimum, la recherche sur de telles mesures est cruciale.
Il existe également actuellement peu de règlements mondiaux sur la géo-ingénierie, rendant essentiel de connaître les effets des différentes techniques au cas où un pays ou une entreprise tenterait d’en appliquer une. « C’est un domaine totalement non réglementé », souligne Gerrard.
« Une de mes préoccupations est qu’un État renégat ou même un milliardaire pourrait entreprendre cela seul sans avoir besoin de l’approbation de quiconque. »
Nous pourrions commencer à voir les premières publications évaluées par les pairs provenant des projets d’ARIA dans les un à deux prochaines années, en parallèle d’autres travaux en cours ailleurs.
« Nous essayons d’être aussi transparents que possible », conclut Symes, « afin que les gens puissent voir que ces [projets] ne sont pas effrayants. Ils sont très petits, ont des objectifs clairement définis et impliquent des experts [scientifiques] ayant consacré leur carrière entière à la recherche sur ces phénomènes. »
La géo-ingénierie peut-elle sauver la planète? nous le découvrirons peut-être dans les années à venir.
Notre Opinion Tech
À travers cette exploration des solutions de géo-ingénierie, il apparaît clairement que la gestion des effets du changement climatique nécessite une approche innovante et multidimensionnelle. La géo-ingénierie, bien que controversée, représente une avenue potentiellement cruciale dans notre lutte contre un avenir incertain. Il est impératif que les chercheurs, les décideurs et le public travaillent ensemble pour garantir que ces techniques soient développées de manière éthique et responsable. En tant que société, nous devons encourager l’exploration de stratégies diversifiées qui, même temporaires, pourraient atténuer les conséquences désastreuses du changement climatique tout en préservant un équilibre avec nos efforts de durabilité à long terme.
Bon à savoir
Il est important de noter que toute mise en œuvre de projets de géo-ingénierie nécessite une régulation adéquate pour éviter des conséquences inattendues sur l’environnement ou les sociétés humaines. La transparence dans les recherches et les débats publics sera essentielle pour surmonter les craintes et obtenir l’adhésion nécessaire à ces initiatives.