Un iceberg se détache de la plateforme de glace de Getz. Celle-ci est formée par les glaciers de l’Antarctique occidental qui s’écoulent de façon accélérée vers la mer. Photo: NASA/Jeremy Harbeck
Pour limiter l’élévation du niveau de la mer, des scientifiques appellent à intensifier la recherche sur la géo-ingénierie dans les régions polaires. Une exhortation qui crée un certain malaise dans la communauté scientifique.
La péninsule antarctique, timidement, verdit. Les mousses, qui occupaient en 1986 moins de 1 km² du continent blanc, s’étendent aujourd’hui sur près de 12 km². Si les mousses peuvent se développer, c’est parce que la glace, elle, disparaît. Sous l’effet du changement climatique, les calottes glaciaires fondent en effet de plus en plus vite, ce qui alimente une élévation toujours plus rapide du niveau de la mer – entre autres effets de grande échelle. Depuis 1901, les eaux se sont déjà élevées de 20 cm. Une hausse suffisante pour pousser l’Indonésie à déplacer sa capitale, ou encore Singapour et New York à envisager de pharaoniques travaux de protection de leurs littoraux. Mais le pire est à venir. Du fait de l’inertie du système glaciaire et des gaz à effet de serre que nous continuons à émettre, la hausse du niveau des eaux se poursuivra encore pendant des siècles, voire des millénaires. Dès 2100, elle atteindra de 40 à 80 cm, selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC). Des élévations encore plus brusques ne peuvent être exclues : le réchauffement de l’air et de l’eau fait craindre aux scientifiques un effondrement brutal d’immenses glaciers dans les mers polaires, ce qui pourrait conduire à une élévation de 2 m dès la fin du siècle, par rapport au niveau préindustriel.
Face à cette menace, une poignée de scientifiques commence à s’intéresser à de controversés projets de géo-ingénierie polaires, soit des mesures qui visent à réduire artificiellement la perte de masse des calottes aux pôles.
Alors que leur efficacité est loin d’être démontrée, cinq chercheurs américains, finlandais et allemand, pour certains très actifs sur le sujet de la géo-ingénierie et soutenus par l’Université de Chicago, ont publié un livre blanc en juillet 2024. Il appelle à une « initiative majeure » afin de recenser les projets d’ingénierie prometteurs pour préserver la glace, ainsi que les fenêtres d’opportunité pour leur mise en œuvre. Un appel qui ne manque pas de susciter un certain malaise dans la communauté scientifique.
Des calottes polaires en mouvement
Pour mieux comprendre cette réaction plutôt fraîche, il faut prendre la mesure de l’environnement ciblé par ces interventions. Les calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland, dont l’épaisseur se mesure en kilomètres, couvrent à elles deux 11 fois la superficie du Québec. Contrairement à la banquise (dont la fonte n’élève pas le niveau de la mer, comme nous l’a appris Archimède), elles reposent sur la terre ferme, se prolongeant parfois en plateformes flottantes à l’aval des glaciers. La glace, en se déformant sous l’effet de son propre poids, s’y écoule lentement vers l’océan.
Depuis 1992, le Groenland et l’Antarctique ont perdu respectivement 4000 et 3000 milliards de tonnes de glace sous l’effet du changement climatique.
« Au Groenland, la fonte en surface, causée par la hausse des températures atmosphériques, contribue pour moitié à la perte de masse. Pour l’instant, l’Antarctique n’est quasiment pas concerné par ce phénomène, car, malgré le réchauffement climatique, les températures y restent assez basses », explique Christophe Kinnard, glaciologue à l’Université du Québec à Trois-Rivières et titulaire de la chaire de recherche du Canada en hydrologie de la cryosphère. « Par contre, les deux calottes sont touchées par un second phénomène : l’accélération du vêlage, c’est-à-dire la formation d’icebergs, provoqué par le réchauffement des eaux océaniques. » Ces eaux relativement chaudes grignotent les avancées marines des glaciers et, en s’infiltrant dans les fjords et les cavités sous-glaciaires, lubrifient la base de la calotte, ce qui accélère son écoulement. « Quand les plateformes flottantes disparaissent, la déformation du glacier s’accélère en amont, comme si celui-ci perdait appui. Et la production d’icebergs augmente », poursuit le chercheur.
Des chantiers colossaux
Un article publié en 2024 dans Climatic Change, cosigné par John Moore, l’un des coauteurs du livre blanc, propose une recension et une évaluation de 61 interventions à grande échelle visant à « conserver le Nord glacé ». Ces mesures, proposées par plusieurs groupes de recherche au cours des dernières années, sont passées en revue et classées selon 12 critères allant du degré de maturité de la technologie à son incidence sur les communautés locales, en passant par la possibilité de la déployer à grande échelle, les risques environnementaux ou encore le rapport coût/bénéfice. Parmi les interventions considérées, quatre s’appliqueraient directement aux calottes glaciaires. Elles offrent un aperçu de l’état d’avancement des recherches sur ces sujets et de l’ampleur des opérations envisagées.
Deux d’entre elles consisteraient à stabiliser les calottes, soit par de gigantesques contreforts, soit en augmentant leur masse, en épandant à leur surface de l’eau pompée dans la mer adjacente. Elles sont jugées peu prometteuses, car extrêmement coûteuses en énergie, en matériaux et/ou techniquement impossibles à réaliser.
La troisième catégorie d’interventions propose de ralentir l’écoulement des glaciers vers la mer en pompant ou en congelant l’eau qui se trouve sous leur base. Cela nécessiterait de forer dans la glace des dizaines de trous de 2 à 4 km de profondeur, et de renouveler régulièrement l’opération à cause des mouvements perpétuels de la calotte. Une tentative de forage profond en Antarctique a été réalisée à la station américaine Amundsen-Scott du pôle Sud : elle a nécessité à elle seule 2830 barils de carburant, soit 450 000 litres. « Chaque baril de carburant utilisé en Antarctique requiert jusqu’à douze barils supplémentaires pour être acheminé jusqu’à destination », explique Martin Siegert, glaciologue et recteur de l’Université d’Exeter, au Royaume-Uni. La congélation, le pompage et le traitement de l’eau alourdiraient considérablement la facture énergétique. « En plus de produire des gaz à effet de serre, la combustion du kérosène en Antarctique libère du carbone noir [une sorte de suie], qui assombrit la surface de la glace et accentue la fonte. » En d’autres termes, on aggraverait potentiellement la situation.
La quatrième et dernière option est présentée comme la plus prometteuse. Elle vise à protéger les fronts des glaciers des incursions d’eau chaude grâce à des rideaux souples ancrés dans le fond marin. Une publication de 2023, là encore cosignée John Moore, détaille les avantages que pourrait présenter cette solution si elle était appliquée aux glaciers de Pine Island et de Thwaites, deux géants de l’Antarctique dont la fonte est particulièrement inquiétante. Sur la base de simulations, les scientifiques estiment qu’un rideau de 80 km de long ancré à 600 m de fond sur des sédiments alluviaux suffirait à diviser par 10 la fonte de ces deux mastodontes. Coût estimé de l’opération : de 40 à 80 milliards de dollars pour l’installation et de 1 à 2 milliards de dollars par an pour l’entretien. Des chiffres astronomiques, mais à comparer, selon les trois auteurs, aux 40 milliards de dollars annuels nécessaires à l’échelle mondiale pour se protéger d’une montée des eaux de 1 m (si on retient ici la fourchette haute des niveaux prévus pour le scénario d’émissions le plus pessimiste envisagé par le GIEC).
Notons toutefois que les deux glaciers sont loin d’être les seuls contributeurs à la hausse du niveau marin et que le déploiement opérationnel nécessiterait de relever certains défis de gouvernance. Le continent a en effet un statut unique, régi par le traité sur l’Antarctique, signé par 57 nations.
Les risques environnementaux et climatiques secondaires restent par ailleurs mal évalués, et le risque de « choc terminal » (comprendre : de déstabilisation majeure en cas de retrait brutal du rideau) serait important. Quoi qu’il en soit, le groupe industriel norvégien Aker Solutions, qui produit notamment des infrastructures marines pour le secteur énergétique (pétrole, gaz, énergies renouvelables…) et des systèmes de piégeage de carbone, a déjà manifesté son intérêt pour conduire de premières études de faisabilité. Les auteurs estiment cependant que de deux à trois décennies de développement seraient nécessaires avant un déploiement en Antarctique.
Des icebergs se détachent dans la baie de Pine Island. Sur cette image de 2020, le plus gros a la taille de l’île de Montréal. Photo : NASA Earth Observatory
Les raisons d’un malaise
L’appel porté par John Moore et ses collègues ne fait pas l’unanimité. « Les questions de géo-ingénierie mettent presque tous les chercheurs mal à l’aise », confirme Gerhard Krinner, directeur de l’Institut des géosciences de l’environnement français et coauteur du dernier rapport de synthèse du GIEC. Car, dans la tête des scientifiques, la géo-ingénierie ne peut, au mieux, être qu’un pansement provisoire, certainement pas le remède. Beaucoup craignent que ces solutions techniques justifient par ailleurs l’inaction climatique. « Certains collègues craignent qu’en nous concentrant sur la géo-ingénierie, nous perdions de vue les mesures nécessaires pour réduire nos émissions », avance Liss Marie Andreassen, glaciologue à la Direction norvégienne des ressources en eau et de l’énergie et présidente de l’Association internationale des sciences cryosphériques. « Dans certains esprits, la seule perspective de la géo-ingénierie constitue une excuse pour continuer à brûler des combustibles fossiles. Mais si la carboneutralité n’est pas atteinte rapidement, nous devrions continuer à intensifier les solutions de géo-ingénierie pour toujours. C’est une exigence qui ne peut tout simplement pas être satisfaite », précise Martin Siegert. Gerhard Krinner redoute quant à lui une mise en œuvre incontrôlée de ces techniques avant que les scientifiques aient pu évaluer les risques associés. « Les climatologues sont bien placés pour savoir que les acteurs industriels, les décideurs et la société dans son ensemble n’ont pas toujours pris les bonnes décisions dans le domaine du climat, et ce, malgré des alertes solides et répétées de la communauté scientifique. »
John Moore dit avoir fait face à des réactions vives de la part de collègues à la publication de ce livre blanc, et y voit « une sorte de nouveau déni climatique ». « De nombreux scientifiques ne veulent pas admettre que nous avons besoin d’autres mesures maintenant, parce que les gouvernements et les citoyens refusent tout simplement de procéder aux réductions draconiennes des émissions nécessaires », avance-t-il.
Christophe Kinnard voit plutôt d’un bon œil l’idée d’élargir les recherches sur la géo-ingénierie. « Nous n’avons peut-être plus le luxe, en effet, de ne pas regarder du côté de ces interventions, en complément des efforts faits pour réduire les émissions. Et si nous examinons ces questions, il faut le faire, comme le dit le livre blanc, en toute transparence, et en impliquant différentes disciplines : glaciologie, climatologie, ingénierie, sciences humaines et sociales… Tant que cela reste au niveau des chercheurs, j’ai confiance. Mais ai-je des craintes quant à une possible récupération par des acteurs qui auraient intérêt à ne pas diminuer les émissions ? Absolument. »
Les organisations internationales ne semblent, elles non plus, pas épargnées par ce malaise. Le GIEC lui-même s’était montré très peu disert sur ce thème dans son dernier rapport de synthèse : un unique paragraphe, concernant une seule autre approche d’ingénierie climatique (le réfléchissement d’une partie du rayonnement solaire), apparaissait dans la version longue du rapport, mais pas dans le résumé pour les décideurs. Ce paragraphe était par ailleurs focalisé sur les risques. « Au moment de la production de cette synthèse, nous n’en savions pas assez pour en dire plus. Mais la recherche avance, et la géo-ingénierie sera très certainement traitée plus longuement dans le prochain rapport », précise Gerhard Krinner. Un rapport qui rappellera probablement que de très lourdes incertitudes pèsent encore sur les risques associés à la géo-ingénierie, et que celle-ci ne permettra en aucune manière de revenir au climat pré-réchauffement.
Bref, la discussion scientifique se met en place, et les points de vue s’affrontent lors de colloques, et par publications, rapports, livres blancs et tribunes interposés, comme il est sain que ce soit le cas dans le domaine scientifique. Ce débat ne doit en tout cas pas nous faire oublier que le choix de consacrer ou non des ressources publiques à ces recherches, et au-delà la décision d’user ou non de techniques de géo-ingénierie, engage la communauté humaine tout entière et ne peut ni ne doit reposer sur les épaules des seuls scientifiques.
Illustration : Danielle Sayer
