La technologie pour s’adapter au réchauffement climatique

La technologie peut-elle aider face au réchauffement climatique?

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Nuages dans le ciel des Açores (Crédits Ian Halsey licence Creative Commons)

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La technologie pour s’adapter au réchauffement climatique

Les points de vue exprimés dans les articles d’opinion sont strictement ceux de l'auteur et ne reflètent pas forcément ceux de la rédaction.
Publié le 30 août 2022
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En cette fin d’été boréal particulièrement chaud et sec, la Chine, comme le rapporte CNN, a « employé les grands moyens », en ensemençant des nuages au-dessus du Hubei avec de l’iodure d’argent pour amorcer la pluie. Cela pose la question du danger éventuel de cette molécule chimique et bien sûr de la nécessité d’intervenir sur l’environnement, mais aussi de la possibilité que nous avons de le faire précisément sur le climat.

Pour traiter le premier point il faut d’abord dire que cette pratique de forçage de la pluie est effectivement prouvée comme efficace, pourvu bien sûr qu’il y ait des nuages. Les particules d’iodure d’argent ont une structure cristalline très proche de celle de la glace d’eau. À leur contact, les gouttelettes d’eau surfondues (refroidies en dessous du niveau de congélation mais encore liquides) contenues dans l’air qui s’élève en altitude parce que chaud, se congèlent.

Le contraire n’est évidemment pas possible car la particule d’iodure d’argent, elle, ne peut pas fondre. Les gouttelettes agglomèrent, toujours en la congelant, la vapeur d’eau qui les environne et grossissent ainsi par coalescence jusqu’à atteindre la masse d’une goutte, c’est-à-dire une masse telle que, par gravité, elle sera conduite à précipiter vers le sol (et y parvenant après s’être éventuellement liquéfiée, si elle a atteint une température suffisante). Il est reconnu que par sa stabilité chimique et par la quantité/densité que l’on en utilise (elle est très efficace), l’iodure d’argent n’a pas d’effet négatif notable sur les êtres vivants.

Mais il faut qu’il y ait des nuages ! Les nuages font partie du cycle de l’eau de notre planète et résultent de l’évaporation à partir de surfaces d’eau (mer ou lac) ou d’humidité (forêt) chauffées par le Soleil. Il y a évidemment d’autant plus d’eau qui s’évapore que la mer et la température de l’atmosphère sont plus chaudes. Mais quand il n’y a pas d’eau ou pas d’évaporation parce que l’eau est trop froide (notamment le long des terres désertiques), il n’y a pas de nuage, sous réserve bien sûr que les vents ne les aient pas apportés de plus loin !

Chacun le sait bien, les nuages sont portés par les vents. Ces flux naissent naturellement du différentiel des vitesses de rotation entre le solide (la masse de la planète Terre) et le fluide (l’atmosphère), différentiel qui crée un mouvement apparent d’Ouest en Est (le plus évident dans les jet-streams car ils sont peu perturbés en altitude).

Mais ils sont aussi générés par les mouvements de convection qui animent l’atmosphère (densification ou détente) et ils sont modifiés par toutes sortes de facteurs : la différence de températures entre le jour et la nuit ou le sol et l’altitude ; les différences de latitudes (plus on va vers le Nord, moins le rayonnement du Soleil est vertical et traverse moins d’épaisseur d’atmosphère), sans oublier que ces différences de latitudes changent en fonction des saisons, donc de l’évolution de la position de la Terre par rapport au Soleil puisque notre axe de rotation est incliné sur l’écliptique (plan défini par l’orbite de la planète).

L’orientation générale est, comme mentionnée, d’Ouest en Est mais comme la Terre n’est pas plate et que l’attraction gravitationnelle est orthogonale par rapport à la surface, les mouvements de l’atmosphère sont déviés vers le Sud ou vers le Nord, avec l’équateur comme ligne de partage, selon des trajectoires qui ne sont pas totalement parallèles à ce dernier puisque l’équateur forme un angle avec l’écliptique.

Si on observe de plus près, les vents étant des courants de fluide génèrent par la densité et l’interférence de leurs différentes masses animées par différentes vitesses, des tourbillons chaotiques autour de masses plus chaudes ou plus froides, que l’on nomme « dépressions » (air chaud, léger) ou « anticyclones » (air froid, lourd), génératrices elles-mêmes de mouvements, attirants/condensants (froids) ou repoussants/diffusants (chauds).

Une fois créés, les nuages connaissent une évolution qui résulte de phénomènes complexes qui sont, dans un contexte de mobilité créé par les vents, la densité de l’atmosphère, la différence de température en fonction de l’altitude, les différences de hauteur du relief. Le saupoudrage d’iodure d’argent ne fait que catalyser un phénomène qui devrait se produire naturellement si les conditions étaient plus favorables.

Donc l’intervention humaine dans le fonctionnement du climat, ça commence à marcher. Il n’y a aucune raison de s’en priver puisqu’il vaut mieux qu’il pleuve là où la pluie est utile plutôt que là où elle ne l’est pas.

 

La technologie pour des solutions plus globales

Ceci dit la pluie sur commande ne changera rien à la hausse des températures si elle résulte de l’augmentation de l’effet de serre qui résulte lui-même de la pollution de l’atmosphère (augmentation du CO2 et augmentation des poussières). Elle ne changera donc rien à la fonte des inlandsis (Groenland et Antarctique) et à la hausse du niveau général des mers. Elle ne changera rien au lessivage des sols qui ont été privés de leur couvert végétal et qui ainsi s’appauvrissent. Elle ne changera probablement rien non plus à l’accroissement des déserts car pour qu’il y ait pluie, même forcée artificiellement, il faut qu’il y ait au moins des nuages dans ces régions particulières où il y en a déjà très peu.

Une solution pour les quelques déserts au-dessus desquels passent des nuages, c’est de tenter de capter l’humidité avec des filets comme on le fait notamment dans le désert d’Atacama. Il suffit de choisir une matière qui soit plus froide que l’air environnant ou dont le réchauffement soit moins rapide au lever du jour que celui de l’air ambiant. Le filet laisse passer l’air mais se mouille par condensation et les gouttes d’eau qui en résultent peuvent être recueillies dans une rigole à son pied. Bien entendu on ne peut s’attendre à capter des quantités énormes mais seulement ce qui est nécessaire à la survie des quelques hommes qui se trouvent dans ces conditions.

Une solution, théorique, pour lutter contre la montée de température à un endroit donné (une grande ville par exemple), pourrait être de déployer dans l’espace, au-dessus de la région considérée, de grands écrans réfléchissants, occultant partiellement la lumière solaire. Cela permettrait de réduire l’irradiance solaire reçue au sol et accessoirement de capter l’énergie solaire si ces écrans étaient composés de panneaux photovoltaïques. Cependant plusieurs problèmes se posent du fait de la taille de ces écrans, de leur positionnement dans le ciel et de leur masse sinon de leur stabilité.

Pour le premier point, il faut savoir que le diamètre-angulaire (la taille du disque) de notre Soleil est d’environ 32°carrés, soit 1920’’(secondes) carrés. Lorsque Vénus est au plus près de nous, à 41 millions de km, son diamètre-angulaire ou diamètre-apparent est de 65’’ (diamètre réel 12 104 km). On peut difficilement imaginer qu’une occultation inférieure à ces 65’’ ait une influence quelconque sur le rayonnement solaire reçu au sol de la Terre. Or pour qu’un écran satellisé sur l’orbite géostationnaire (36 000 km d’altitude) ait la même taille apparente, il devrait avoir un peu plus de 10 km de diamètre-réel.

Par ailleurs, une telle occultation n’aurait d’intérêt que si elle était permanente. Or sur une orbite géostationnaire, un satellite est en permanence au-dessus du même point géographique mais ne se trouve qu’une fois toutes les 24 heures (et seulement le temps du passage) dans la même position par rapport au Soleil. Il faudrait beaucoup plus d’énergie que nous pourrions lui en fournir pour qu’il puisse suivre le Soleil dans sa course. Cela, ajouté à la masse et au volume de ce disque de 10 km rend le concept totalement irréalisable. Seul bémol, pour opérer comme un panneau photovoltaïque, le disque du côté soleil devrait absorber la lumière et non la réfléchir. La poussée exercée par le rayonnement ne serait donc pas trop importante même si elle ne serait sans doute pas nulle (sauf si le disque ne génère absolument aucun reflet, comme le parallélépipède de 2001 Odyssée de l’espace !).

Donc si certains moyens technologiques existent (comme aussi le dessalement de l’eau de mer), il ne faut pas envisager n’importe quoi. La solution au problème du réchauffement climatique reste essentiellement le choix des meilleures sources d’énergie possibles (le nucléaire), la construction intelligente (en nous référant à la circulation de l’air aménagée depuis l’antiquité dans les villes du désert, comme aujourd’hui Masdar dans l’Émirat d’Abou Dhabi), l’utilisation économe de nos ressources rares et surtout le recyclage de tout ce que nous pouvons produire.

Enfin il est grand temps d’être raisonnable sur le plan démographique. L’accroissement de la population mondiale (nous allons vers les 10 milliards alors que nous n’étions qu’un peu plus de deux milliards quand je suis né !) ne devrait pas être une fin en soi. Il n’est aujourd’hui pas raisonnable, avec les progrès de la médecine, qu’une famille ait plus de deux enfants, surtout quand les parents n’ont pas une activité économique qui leur permet de les nourrir et de les élever. Nous sommes partis dans une course folle qui pourrait bien se terminer dans le mur.

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  • Prudence sur la géoingénierie, on ne sait pas grand chose, peut-être quelques recettes locales….. Mais si c’est comme en économie, certaines « solutions » peuvent avoir les effets contraires. Un peu comme avec les sanctions contre la Russie….

    • Le principe de précaution n’a pas à être appelé à la rescousse quand il s’agit justement de pallier les effets délétères du principe de précaution. On ensemençait les nuages avec de l’iodure d’argent déjà dans les années 50, les retenues artificielles étaient générales avant que l’UE ne vienne les réglementer, etc. Il ne manque pas de solutions éprouvées non utilisées, n’y renonçons pas au prétexte de dangers à intervenir sur la nature.

  • Partout dans le monde (sauf en Afrique subsaharienne), la natalité s’effondre.
    il n’y a aucune assurance que les 10 milliards d’individus soient atteints.
    la dépopulation va être le grand défi de la fin du 21ème siècle.

    • En attendant la décroissance, nous avons malheureusement un très mauvais moment à passer. Et n’oublions pas que l’explosion démographique en cours a lieu en Afrique, continent voisin de l’Afrique.
      Et bien sûr la décroissance qui doit normalement suivre, sera un « moment » difficile à passer puisqu’elle sera inégale selon les pays et les types de population. C’est pour cela qu’avant d’atteindre le pic, il serait intelligent d’en adoucir la pointe.

  • Oh, un malthusien !

  • Réduire l’irradiance solaire aurait un contre-effet néfaste : la réduction de l’évaporation des océans et par suite l’augmentation de la sécheresse. Il vaut mieux laisser faire la nature et s’en remettre aux bonnes vieilles recettes : réserves d’eau de pluie, individuelles ou collectives, barrages, conservation des zones humides, etc.

    • J’ajoute que la sécheresse, largement traitée dans l’article, n’est pas une résultante du réchauffement climatique, comme le laisse entendre le titre de l’article, et comme souvent repris dans les médias, mais une conséquence des faibles précipitations des mois derniers, elles-mêmes liées à une plus faible évaporation des océans, elle-même liée à une plus faible activité solaire. Voir par exemple cette source pertinemment rappelée par un autre intervenant :
      | de progression du cycle solaire NOAA / NWS Centre de prévision de la météorologie spatiale
      https://www.swpc.noaa.gov/products/solar-cycle-progression

      Même si, comme le montre la courbe, l’activité du cycle 25 remonte vite, elle reste en valeur absolue faible devant celle des cycles 21 22 23. On peut comparer en déplaçant le curseur sur les années situées sous le graphique.

      • Il est évident qu’il y a corrélation entre l’irradiance, la température de la surface de la mer et l’évaporation de l’eau. Sur Vénus, il n’y a plus d’eau liquide.
        On sait aussi que le petit âge glaciaire de la fin du 17ème/début 18ème était très sec.
        Maintenant, l’augmentation de la quantité de gaz à effet de serre et de poussière dans l’atmosphère, provoque aussi un réchauffement de la température de la surface de l’eau de mer et donc de l’évaporation.

        -1
    • Je ne vois pas pourquoi à température constante il n’y aurait pas constance de l’évaporation.

  • Des technologies pour s’adapter au réchauffement climatique existent déjà. Les climatiseurs pour les hommes, les OGM pour les plantes, la désalinisation pour la sécheresse. Pour ces technologies, il faut (beaucoup) d’énergie. Ça tombe bien, on a aussi une technologie pour cela. Et pour les pauvres, me direz vous? On a bien une « technologie » aussi, le libre échange.
    Mais comme par hasard, la France, comme tous les pays très soucieux du réchauffement climatique, interdit, limite ou désinvestit ces technologies.

  • Ce qui me dérange surtout c’est qu’on dise que le CO2 est un polluant.

    • Certes les plantes consomment du CO2. Mais depuis un siècle il y a eu une forte augmentation de ce gaz dans l’atmosphère et il est prouvé que sa présence favorise l’augmentation de la température.
      On peut dire pour généraliser, que toute modification rapide du milieu est dommageable aux êtres qui y vivent. L’adaptation se fait lentement, ou du moins à des rythmes différents selon les espèces.

      -1
      • Vous écrivez « il est prouvé que la présence du CO favorise l’augmentation de température »
        C’est l’erreur classique et cette affirmation maintes fois répétée est fausse.
        Il faut cesser de faire une fixation sur l’effet de serre et le CO2.
        L’effet de serre ne fait que réchauffer l’atmosphère, laquelle a une inertie thermique bien plus faible que les sols et infiniment plus faible que l’eau des couches supérieures des océans qui couvrent 70 % de la planète . L’effet de serre ne joue sur le réchauffement climatique de la planète que de façon marginale.
        J’en viens à l’erreur classique:
        Le CO2 dont on nous rebat les oreilles est peut-être un gaz à effet de serre en laboratoire mais pas dans l’atmosphère où il est en mélange avec d’autres gaz, principalement la vapeur d’eau. Or H2O présente un spectre d’absorption des infrarouges aux larges bandes qui recouvrent totalement (en fréquence et en intensité) celles du CO2. De ce fait et compte tenu de la quantité bien plus élevée dans l’atmosphère d’humidité que de CO2 (3 ou 4 ordres de grandeur), c’est l’eau qui absorbe les infrarouges et la quantité restante absorbée par le CO2 est infime. C’est le phénomène physique dit de saturation. Il en résulte que le CO2 atmosphérique ne peut être comptabilisé dans les GES. Le principal gaz à effet de serre est l’eau atmosphérique (80 à 90% + le méthane et l’ozone à quelques % chacun).
        Effet-saturation-par-H2O.jpg (550×380) (e-monsite.com)
        Cette chasse au CO2 est une absurdité, encore moins au CO2 « humain » qui est lui-même en quantité très faible dans le CO2 atmosphérique.

        • Lire évidemment CO2 à la première ligne, pardon.

        • OK pour votre démonstration mais le CO2 est passé de 330 ppm en 1974 à plus de 400 ppm aujourd’hui. A l’échelle de la durée de l’histoire de la planète la progression est fulgurante.
          Par ailleurs le CO2 est la partie visible de l’iceberg. Il y a de nombreux autres gaz favorables à l’effet de serre qui résultent de l’activité humaine et qui sont relâchés dans l’atmosphère. Et il y aussi les poussières. Ces dernières aussi sont très favorables à l’effet de serre.
          Enfin on sort totalement du cadre de mon article qui voulait montrer qu’on peut faire certaines choses en ingénierie climatique mais que l’on ne peut pas faire n’importe quoi.

          • Vous avez raison de vous tourner vers l’ingénierie climatique, mais penser que l’on peut agir sur le climat reste bien présomptueux. Pour la même raison que les activités humaines n’ont qu’une incidence marginale sur le climat. Dans l’état actuel des sciences on ne peut que s’adapter. Trouver de réels moyens d’agir sur le climat est encore de la science-fiction, comme certaines études que vous citez reprises je pense de la NASA. Il faudrait d’abord connaître les mécanismes qui gouvernent les changements climatiques avant de développer des moyens. Vu les débats actuels on est encore loin d’un consensus contrairement à la propagande du GIEC. Les deux paramètres principaux semblent être l’activité solaire et la position de la Terre par rapport au soleil. Il va sans dire que nous n’avons pas d’action sur ces paramètres.
            Par ailleurs pour que votre réflexion soit complète il faudrait aussi envisager la lutte contre le refroidissement, car les réchauffements et les refroidissements se suivent (et se ressemblent). Par exemple que pourrons-nous faire face à un minimum tel celui de Maunder sous Louis XIV qui a été très meurtrier en terme de vies humaines ? Les cycles solaires étant réguliers, observables et prédictibles, il est très possible que nous allions très bientôt vers le minimum d’Eddy, de même intensité que Maunder. Que ferons-nous ? Allons-nous accélérer le sacro-saint effet de serre ? J’ai bien peur que cette dernière action ne serve strictement à rien ! Il faudra trouver autre chose. Sinon, s’adapter, toujours s’adapter : isoler les habitations, rendre les centrales nucléaires insensibles aux grands froids (rivières gelées), enterrer les réseaux…Inutile de compter sur les éoliennes givrées et les PV couverts de neige et sans rendement.
            Pour autant votre article a le grand mérite de nous faire sortir du débat stérile sur le CO2. Une suite est-elle envisageable ?

  • parce que vous pensez que tout le monde veut le même climat?
    parce que vous pensez que les gens ne se soucient pas d’abord de leur climat?? il est facile théoriquement de changer des paramètres climatiques globaux..de faire un calcul global de balance énergétique.. mais en déduire le changement du climat ici ou là…

    ou pour résumer j’ai quoi pour mon argent… sachant que la temperature globule je m’en tape un peu..

    le problème de la lutte contre le réchauffement climatique c’est justement que beaucoup n’en ont rien à foutre ..

    vous voulez quoi une guerre mondiale pour divergence climatique?

    donc si tartenpion essaie de baisser l’albédo dans son coin,

    • Mais non Monsieur Lemière; personne ne veut le même climat. Mais tout le monde veut un climat supportable (selon des principes variables mais avec des limites extrêmes évidentes).
      Si le Sahel continue à se désertifier, vous pensez qu’ils feront quoi les habitants de cette région? Ils viendront se réfugier en Europe. Et vous allez faire quoi pour les en empêcher? Quelle méthode « libérale » allez vous employer pour les dissuader?
      Par ailleurs si en Europe, et en particulier en France, nous avons tous les ans des canicules toutes les semaines entre juin et septembre, vous pensez que nous n’en avons rien à faire?
      Votre point de vue indifférent à l’évolution du climat global, dont nous sommes de facto solidaires, que nous le voulions ou non, est un non-sens même pour votre intérêt individuel.

      -1
  • J’étais d’accord avec l’article, mais à la fin je bute sur l’ignorance démographique qui est malheureusement générale.

    Le monde entier à l’exception de l’Afrique subsaharienne est largement en dessous de deux enfants par femme, et donc en décroissance aujourd’hui ou le sera demain vu la diminution du nombre de parents. Et une baisse de la fécondité signifie l’abandon des vieux

    Quant à l’augmentation de la population africaine, elle va se déverser dans les villes les plus proches (ce qui fera baisser la fécondité) et non pas vers les pays en voie de dépeuplement rapide comme la Chine

    • Merci professeur pour votre attention pour mon article.
      J’ai bien conscience que nous atteignons le pic de l’explosion démographique que nous avons connu depuis la seconde guerre mondiale. Mais précisément n’entrons-nous pas dans une période très difficile (même si elle est transitoire) pour les raisons suivantes?
      1) accroissement marginal de la population mondiale encore à venir (les dernières centaines de millions seront les plus difficile à nourrir);
      2) différence très forte de densité entre pays ruraux et pauvres et urbains et moins pauvres;
      3) différence très forte entre l’Afrique et l’Europe.
      Il faudrait certes encourager les populations africaines à réduire aussi progressivement que possible leur croissance démographique (sans faire comme la Chine, trop brutale et défavorable aux filles) mais comment faire?
      Il faudrait fermer les frontières de l’Europe pour éviter une submersion mais politiquement cela semble bien difficile.
      Merci de votre avis.

  •  » Cela pose la question du danger éventuel de cette molécule chimique et bien sûr de la nécessité d’intervenir sur l’environnement, mais aussi de la possibilité que nous avons de le faire précisément sur le climat. »

    Intervenir sur l’environnement, n’est pas ce que l’Homme a fait depuis qu’il est Homme? Avec parfois des résultats désastreux, reconnaissons le, mais globalement, on peut dire qu’il y a eu du progrès! Nous vivions cachés dans des cavernes, à tenter de survivre en mangeant ce que la nature voulait bien mettre sur notre chemin, puis nous avons domestiqué le feu, appris à construire des habitats artificiels, inventé l’agriculture, domestiqué des bêtes sauvages, ce n’est pas intervenir sur l’environnement tout ça? La maîtrise de la pluie nous fait sans doute peur comme celle du feu faisait peur à nos lointains ancêtres, mais nos descendants dans 1000 ans en rigoleront bien de nos peurs!

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