Des solutions pour contrer le réchauffement climatique dans l’Arctique// Solutions to counter global warming in the Arctic

Alors que la fonte de l’Arctique s’accélère à cause du réchauffement climatique d’origine anthropique, des projets de géoingénierie sont apparus, avec des scientifiques à la recherche de solutions de dernier recours.

Une solution suggérée par un organisme à but non lucratif, l’Arctic Ice Project, consiste à répandre une fine couche de billes de verre sur certaines parties de l’Arctique, ce qui  augmenterait la réflectivité de la surface et apporterait plus de glace. Eu final, on pourrait donner naissance à une boucle de rétroaction de refroidissement. Les minuscules perles sont faites de dioxyde de silicium, ou silice (SiO2), un composé censé réfléchir 90% de la chaleur du soleil. Arctic Ice Project a testé les perles sur des lacs recouverts de glace dans les montagnes de la Sierra Nevada, dans le Minnesota et en Alaska, et les premiers résultats ont montré qu’elles augmentent la réflectivité et l’épaisseur de la glace. Les auteurs du projet ciblent des parties fragiles de la région arctique, en particulier le détroit de Fram entre le Groenland et le Svalbard. Le coût de l’opération serait d’environ 300 millions de dollars.

Afin de ralentir la fonte des glaciers, plus particulièrement celle du glacier de Thwaites, en Antarctique, des scientifiques du Centre Arctique de l’Université de Laponie ont proposé en 2018 la construction d’une digue ou d’une structure flottante qui empêcherait les courants océaniques chauds de faire fondre le glacier par le bas. Dans le cas du glacier Jakobshavn au Groenland, qui draine environ 7% de l’ensemble de la calotte glaciaire du Groenland, une barrière pourrait être construite à travers le fjord d’Ilulissat pour bloquer les courants océaniques chauds qui atteignent sa partie inférieure.

La fonte du pergélisol dans la toundra arctique contribue largement à l’émission de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et le méthane. Afin de réduire ces émissions, le projet familial Pleistocène Park a progressivement réintroduit l’écosystème de prairie de steppe – celle que fréquentaient les mammouths – dans des parties de la toundra arctique du nord de la Sibérie au cours des deux dernières décennies.
Cette initiative a été rendue possible par l’introduction d’animaux tels que les bisons, les rennes et les chevaux qui peuvent remodeler le paysage en piétinant ou en mangeant des jeunes arbres. Ces grands herbivores piétinent également la couverture de neige, ce qui réduit son pouvoir isolant et expose la couche de pergélisol en dessous à des températures plus froides. Le projet est censé préserver 80% du pergélisol à l’échelle de la planète.

La proposition de géoingénierie la plus ambitieuse à ce jour est peut-être la construction de 10 millions de pompes éoliennes (aussi appelées éoliennes de pompage) dans tout l’Arctique. Elles répandraient continuellement l’eau de mer sur la glace de surface où elle gèlerait ensuite. L’idée, initialement proposée en 2017 par des chercheurs de la revue Earth’s Future de l’American Geophysical Union, visait à la fois à augmenter la quantité de glace dans l’Arctique et à réduire l’effet albédo en créant une couche de glace plus épaisse qui survivrait à la fonte estivale.
En 2019, des chercheurs de l’Institut Alfred Wegener ont utilisé un modèle climatique pour tester cette approche. Leurs résultats ont montré que l’utilisation de pompes éoliennes retarderait de quelques décennies la perte totale de la glace de mer estivale, mais qu’elle n’offrait pas de solution permanente.

Ces dernières années, la géoingénierie solaire a été proposée comme solution potentielle, mais controversée, au réchauffement de l’Arctique. Le principe de la géoingénierie solaire est identique à l’effet de refroidissement que les événements naturels tels que les éruptions volcaniques ont sur la surface de la Terre, lorsqu’ils libèrent des particules qui bloquent le rayonnement solaire dans l’atmosphère.
Le programme de géoingénierie solaire le plus connu est le Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx) – Expérience de perturbation stratosphérique contrôlée – de l’Université de Harvard, qui vise à réfléchir la chaleur du soleil en libérant du carbonate de calcium dans la stratosphère. Les chercheurs de Harvard prévoient d’effectuer les premiers tests en envoyant de petites quantités d’aérosol dans la stratosphère à l’aide d’un ballon. Cependant, l’idée a soulevé des inquiétudes sur les dégâts que le projet pourrait causer à l’environnement, en particulier à la couche d’ozone.

Dans des notes précédentes, j’ai expliqué qu’un projet était en cours en Islande pour transformer le CO2 en roche. Dans la centrale géothermique de Hellisheidi, les chercheurs ont capté le carbone en injectant les émissions de la centrale dans la roche basaltique. Le projet, baptisé CarbFix, a été mené à bien sans aucune perte d’émissions. Le carbone a été entièrement converti en une partie organique non polluante de la roche islandaise.
Après le succès du premier projet CarbFix 1, CarbFix 2 a pour but de faire passer le captage de carbone de plusieurs centaines de tonnes à plusieurs millions de tonnes par an..

Source: Yahoo News.

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As the melting if the Arctic is accelerating because of human-caused global warming, geoengineering projects have appeared, with scientists looking for last resort solutions.

One solution suggested by a nonprofit called Arctic Ice Project consists in sprinkling parts of the Arctic with a thin layer of glass beads that would boost surface reflectivity and create more ice, potentially starting a cooling feedback loop. The tiny beads are made from silica; a compound made up of oxygen and silicon, which is supposed to reflect 90% of the sun’s heat. Arctic Ice Project has tested the beads on ice-covered lakes in the Sierra Nevada mountains, Minnesota and Alaska and initial results have shown that they do increase ice reflectivity and thickness. The group is targeting critical parts of the Arctic region, in particular the Fram Strait between Greenland and Svalbard. The cost of the operation would be around 300 million dollars.

In order to slow down the melting of glaciers, more particularly the Thwaites Glacier, in Antarctica, scientists from the Arctic Centre, University of Lapland proposed in 2018 the construction of a sea wall or a free-floating design that would prevent the warm ocean currents from melting the glacier from below. In the case of the Jakobshavn glacier in Greenland, which drains around seven per cent of Greenland’s entire ice sheet, a barrier could be constructed across Ilulissat Fjord to block warm ocean currents reaching its lower reaches.

The melting of permafrost in the Arctic tundra largely contributes to the emission of greenhouse gases like carbon dioxide and methane. In order to reduce these emissions, the family-run Pleistocene Park project has gradually reintroduced the mammoth steppe grassland ecosystem to swathes of Arctic tundra in northern Siberia over the past two decades.

This initiative was made possible by the introduction of large grazing animals such as bison, reindeer and horses that can re-engineer the landscape by trampling on or eating tree saplings. These large herbivores also trample on the snow cover, reducing its insulating effect and exposing the layer of permafrost below to colder temperatures. The project is supposed to preserve 80% of the world’s permafrost.

Perhaps the most ambitious geoengineering proposal to date is the construction of 10 million wind-powered pumps throughout the Arctic that would continually distribute seawater onto surface ice where it would then freeze. The idea, initially proposed in 2017 by researchers in the American Geophysical Union’s journal Earth’s Future aimed to both increase the amount of ice in the Arctic as well as reduce the Albedo effect by creating a thicker layer of ice which would survive the summer melt.

In 2019, researchers at the Alfred Wegener Institute used a climate model to test the approach. Their findings showed that the use of wind-powered pumps would delay the total-loss of summertime sea ice for a few decades but that it did not offer a permanent solution.

In recent years, solar geoengineering has been highlighted as a potential, controversial solution to Arctic warming. The principle behind solar geoengineering is similar to that of the cooling effect that natural events such as volcanic eruptions have on the Earth’s surface, when they release particles into the atmosphere that block solar radiation.

The most high-profile solar geoengineering program is Harvard University’s Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx), which looks to explore the idea of reflecting the sun’s heat by releasing calcium carbonate into the stratosphere. Harvard researchers plan to run initial tests by releasing small amounts of the aerosol into the stratosphere using a high altitude scientific balloon. However, the idea has raised several environmental concerns, including potential damage to the ozone layer.

In previous posts, I explained tha a project was underway in Iceland to turn CO2 into rock. At a geothermal power plant in Hellisheidi, researchers have produced a unique form of carbon capture by injecting emissions from the plant into basalt rock. The project, called CarbFix, was successfully completed without any emissions leaking. The carbon was entirely converted into an organic non-polluting part of the Icelandic rock.

After the success of the first project, the CarbFix2 initiative aims to upscale carbon capture from several hundred tonnes per year to several million tonnes per year.

Source: Yahoo News.

Empêcher la glace des pôles de disparaître sera un enjeu majeur des prochaines décennies (Photo : C. Grandpey)

Peut-on vraiment trafiquer le climat? // Can we really tamper with the climate ?

Au cours de la COP 21 de 2015, les pays du monde entier se sont mis d’accord pour limiter le réchauffement climatique d’ici la fin du siècle à 1,5°C au-dessus des niveaux préindustriels. Cependant, cette cible semble de plus en plus difficile à atteindre. Au cours des derniers jours, les scientifiques ont annoncé que les émissions de dioxyde de carbone étaient à nouveau en hausse au moment où le président américain Donald Trump vantait les avantages du charbon lors d’une conférence sur le changement climatique.
Comme l’objectif de la COP 21 semble voué à l’échec, certains scientifiques mettent sur le tapis une idée qui n’est pas vraiment nouvelle (voir ma note du 21 juillet 2012). Ils pensent pouvoir inverser le réchauffement climatique en imitant les éruptions volcaniques, mais une nouvelle étude explique que de telles interventions sur le climat doivent être abordées avec grande prudence.
Quand les volcans entrent en éruption, ils envoient des aérosols d’acide sulfurique, ce qui refroidit la Terre en créant un bouclier qui réfléchit la lumière du soleil. En expédiant des particules similaires dans la stratosphère, certains scientifiques pensent que nous pourrions imiter ce processus et inverser le changement climatique. Cette nouvelle technologie a été baptisée « géoingénierie solaire ». Elle consiste à injecter des aérosols dans l’atmosphère et, au moment où le gaz se mêle à l’oxygène, des gouttelettes d’acide sulfurique se forment ; elles renvoient la lumière du soleil, processus chimique qui refroidirait la planète.
Cependant, imiter les éruptions volcaniques de cette manière pourrait être dangereux. Une nouvelle étude publiée dans Nature Communications explique que si la géoingénierie solaire peut effectivement avoir des impacts positifs, elle peut aussi avoir des effets désastreux dans des régions du monde déjà touchées par des catastrophes naturelles.
Les chercheurs ont utilisé des simulations pour examiner les effets de la géoingénierie solaire sur la fréquence des cyclones tropicaux dans l’Atlantique Nord. Alors que les injections d’aérosols dans l’hémisphère nord réduiraient la fréquence des cyclones, elles pourraient en réalité augmenter le risque de cyclone lorsqu’elles sont appliquées dans l’hémisphère sud. Pour aggraver les choses, les simulations ont montré que les effets positifs dans l’hémisphère nord seraient compensés par une augmentation des sécheresses dans la région du Sahel en Afrique sub-saharienne, une région déjà ravagée par la désertification. Il convient de noter que trois des quatre années de pire sécheresse en Afrique ont été immédiatement précédées d’éruptions volcaniques dans l’hémisphère Nord.
La perspective de climats modifiés par la géoingénierie solaire peut sembler lointaine, mais les scientifiques se sont déjà lancés dans des projets à grande échelle pour étudier sa faisabilité.
La dernière étude met également en évidence un gros problème lié à la géoingénierie solaire ; il s’agit de l’absence totale de réglementation. En effet, rien ne peut empêcher des pays, des organismes ou des entreprises privées de mettre en application cette technologie relativement bon marché. Il faudrait seulement une centaine d’avions à raison de trois vols quotidiens pour la déployer. Cela coûterait entre un milliard et dix milliards de dollars par an.
Source: Presse scientifique internationale.

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In the 2015 Paris Agreement, nations from across the globe agreed to limit global warming by the end of the century to 1.5°C above pre-industrial levels. This target, however, is looking further and further out of reach. In the last few days, scientists announced carbon dioxide emissions are rising again, while President Donald Trump took to promoting coal at a climate change conference.

As the COP 21 target seems to be doomed to failure, efforts are underway to reverse global warming by mimicking volcanic eruptions. The idea is note really new (see my post of 21 July 2012) but a new study explains that such dramatic interventions should be approached with caution.

When volcanoes erupt, they spew sulphate particles into the air, cooling the Earth by creating a shield that reflects sunlight away from its surface. By emitting similar particles into the stratosphere, some scientists have suggested we could imitate this process and reverse climate change in a technology termed “solar geoengineering”. It involves injecting aerosols into the atmosphere. As the gas combines with oxygen, droplets of sulphuric acid form. These droplets reflect sunlight away, cooling the planet in the process.

However, creating artificial volcanic eruptions in this way might be dangerous. New research published in Nature Communications suggests that while geoengineering may indeed have positive impacts, it could also have catastrophic effects in parts of the world already battered by natural disasters.

The researchers used simulations to examine the effect that geoengineering would have on tropical cyclone frequency in the North Atlantic. While aerosol injections in the northern hemisphere decreased projected cyclone frequency, when applied in the southern hemisphere they could actually enhance cyclone risk. To make matters worse, the team’s simulation suggested that the positive effects in the northern hemisphere would be offset by an increase in droughts in the Sahel region of sub-Saharan Africa, an area already ravaged by desertification. It should be noted that three of the four years with the worst drought in Africa were immediately preceded by volcanic eruptions in the Northern Hemisphere.

The prospect of geoengineering climates may seem remote, but scientists are already engaged in large-scale projects to investigate its feasibility.

However, the study also highlights a big problem with solar geoengineering and its complete lack of regulation. Indeed, there is nothing that could stop countries, organizations or private companies from deploying the technology which is relatively cheap. It could be done on a large scale as it only needs about 100 aircraft with three flights per day. It would cost one billion to ten billion dollars per year.

Source: International scientific press.

En 1991, l’éruption du Pinatubo (Philippines) a abaissé la température de la planète de quelques dixièmes de degrés. Sommes-nous autorisés à imiter la Nature? (Crédit photo: Wikipedia)