Des chercheurs explorent une stratégie audacieuse pour atténuer le réchauffement climatique en ciblant la stratosphère qui agit comme une barrière thermique en retenant la chaleur terrestre. Une étude récente met en lumière que la majeure partie de l’air pénètre dans la stratosphère sous les tropiques avec une zone clé au-dessus du nord de l’Australie. L’idée centrale consiste à réduire la vapeur d’eau dans cette région spécifique, ce qui permettrait ainsi un meilleur rayonnement infrarouge dans l’espace.
La stratosphère : la gardienne thermique de la Terre
La stratosphère, qui s’étend entre environ 12 et 50 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, joue un rôle crucial en tant que barrière thermique en raison de sa composition particulière. L’une de ses caractéristiques clés est en effet la présence d’ozone, une molécule composée de trois atomes d’oxygène (O3). Cet ozone absorbe une partie significative du rayonnement ultraviolet (UV) en provenance du Soleil, ce qui contribue à réchauffer la stratosphère, créant ainsi une barrière thermique. En d’autres termes, la stratosphère emprisonne une partie de l’énergie solaire absorbée, empêchant ainsi une perte excessive de chaleur de la Terre vers l’espace.
Naturellement, cette rétention de chaleur est cruciale pour maintenir des conditions climatiques stables et favorables à la vie sur notre planète. Sans cette barrière thermique, une quantité excessive de chaleur pourrait en effet s’échapper rapidement dans l’espace, entraînant alors des températures plus basses et potentiellement des conditions météorologiques plus extrêmes.
Cependant, cette propriété bénéfique peut également devenir problématique en cas de changements dans la composition atmosphérique, tels que l’augmentation des gaz à effet de serre. Ces derniers, comme le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4), retiennent en effet également la chaleur, ce qui contribue au réchauffement climatique. En s’accumulant, ils perturbent donc l’équilibre thermique naturel en renforçant l’effet de serre. Ainsi, bien que la stratosphère agisse comme une barrière thermique essentielle pour préserver la chaleur terrestre, des changements dans la composition atmosphérique peuvent avoir des implications climatiques importantes.
Déshydrater la stratosphère
Dans le cadre de ces nouveaux travaux, des chercheurs proposent d’ajuster délibérément cette barrière thermique en se concentrant sur un processus de déshydratation de la stratosphère. La stratosphère est en effet naturellement alimentée en vapeur d’eau par des mécanismes tels que la circulation atmosphérique. Cependant, les chercheurs ont identifié une région particulière, située au-dessus du nord de l’Australie, comme un point d’entrée significatif de l’air dans la stratosphère, principalement sous les tropiques. Cet air se disperse ensuite vers les pôles au cours d’une période d’environ quatre ans avant de retourner dans la troposphère.
L’idée fondamentale repose donc sur la possibilité de réduire la vapeur d’eau stratosphérique dans cette zone spécifique, ce qui permettrait ainsi à davantage de rayonnement infrarouge de s’échapper dans l’espace.
Pour tester cette hypothèse, les chercheurs ont utilisé des données de vapeur d’eau et de température de la campagne ATTREX (Airborne Tropical Tropopause Experiment) de la NASA. Ils ont également exploité des modèles informatiques pour simuler l’élimination de la vapeur d’eau de l’air juste avant son entrée dans la stratosphère.
L’ingénierie climatique
Le concept sous-jacent implique la création intentionnelle de cristaux de glace autour de particules nucléatrices de glace. Ces particules sont de minuscules fragments de matière qui servent de point de départ à la formation des cristaux de glace. En d’autres termes, les scientifiques envisagent de favoriser la formation de glace en introduisant ces particules dans l’atmosphère.
Dans les zones où les conditions naturelles ne favorisent pas spontanément la cristallisation de la vapeur d’eau en glace, les chercheurs ont étudié la possibilité d’introduire ces particules au-dessus de l’Australie. Les cristaux de glace formés constitueraient alors temporairement un nuage qui descendrait à des altitudes plus basses. Ce nuage se réchaufferait alors rapidement et s’évaporerait, éliminant ainsi l’humidité de l’air en direction de la stratosphère.
En injectant de manière répétée ces particules là où cela compte, les scientifiques suggèrent la possibilité de réduire progressivement la quantité de vapeur d’eau dans la stratosphère. Cette approche novatrice pourrait potentiellement offrir une solution partielle pour compenser le réchauffement provoqué par le changement climatique. Cependant, il est crucial de souligner que les détails précis de cette stratégie, ainsi que les implications à long terme, nécessitent une exploration approfondie et une compréhension plus poussée avant toute mise en œuvre pratique.
Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Science Advances.
