Faut-il refroidir la Terre ?

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Les chiffres sont mirobolants. 62,5 millions d’euros débloqués en 2025 par l’Advanced Research and Innovation Agency, une agence pilotée par le gouvernement britannique, du jamais-vu dans le secteur public ; plus de 50 millions d’euros levés la même année par la start-up israélo-américaine Stardust Solutions. En 2024, c’était la Fondation Simons, aux États-Unis, qui investissait 45 millions ­d’euros. Depuis quelques années, les financements octroyés à des projets concrets de géo-ingénierie solaire grimpent en flèche. Des expériences de terrain, loin des paillasses de laboratoire, se mettent en place. 

Pansement climatique

“Le secteur est en plein boom, tant du côté académique qu’entrepreneurial”, abonde Shaun Fitzgerald, directeur du Centre pour la réparation du climat de l’université de Cambridge, au Royaume-Uni. Ces techniques de refroidissement du climat terrestre, jusqu’ici cantonnées à de vagues concepts théoriques et à des simulations numériques, passent à la vitesse supérieure.

Du côté des partisans, la petite musique est aujourd’hui bien connue : devant la menace considérable que fait peser le changement climatique sur de nombreux écosystèmes, il est plus que temps de jeter toutes les forces dans la bataille.

D’abord en attaquant de plein fouet le dioxyde de carbone atmosphérique, et pas seulement en réduisant drastiquement et rapidement les émissions : il s’agit d’extirper de l’atmosphère de grandes quantités de CO2 qui s’y trouvent afin de limiter au maximum les effets du réchauffement. “Les démonstrations à grande échelle commencent, comme celles des entreprises Carbon Engineering ou Climeworks, qui comptent chacune extraire des centaines de milliers de tonnes de CO2 atmosphérique cette année”, témoigne Florent Guillou, ingénieur process design à IFP Energies nouvelles. 

La question n’est plus de savoir si oui ou non nous devons avoir recours à la géo-ingénierie, mais plutôt quand et comment nous allons commencer

L’idée est de chauffer à haute pression le CO2 gazeux pour le liquéfier, afin de le stocker ensuite dans les profondeurs terrestres, comme dans des gisements de pétrole ou de gaz en fin d’extraction, ou des roches poreuses. Mais ces initiatives prennent du temps. Et les conséquences du bouleversement climatique frappant déjà à nos portes, certains assurent qu’il faut activer un autre levier : refroidir volontairement la Terre, ne serait-ce que de quelques dixièmes de degré, afin d’éviter, tant qu’il est encore temps, une éventuelle bascule du climat mondial. Un pansement climatique donc, visant à accompagner la transition vers le zéro émission. “La question n’est plus vraiment de savoir si oui ou non nous devrions avoir recours à la géo-ingénierie solaire, mais plutôt quand et comment allons-nous véritablement commencer, juge le géophysicien David Keith, à l’université de Chicago. Sachant que plus nous attendons, plus la situation empire.”

Le cas du volcan Pinatubo

Le principe est simple : il s’agit de moins laisser entrer de rayonnement solaire, et donc moins de chaleur sur Terre. Parmi les multiples solutions envisagées, la plus aboutie consiste à disperser des particules réfléchissantes dans la stratosphère – entre 10 et 50 km d’altitude –, bien au-dessus des nuages et des turbulences météorologiques. “On sait que sur le principe cela fonctionne puisqu’on l’a déjà observé à plusieurs reprises, comme en 1991, au moment de l’éruption du volcan Pinatubo aux Philippines, développe le climatologue Douglas MacMartin, de l’université Cornell, aux États-Unis. L’année qui a suivi, la température moyenne de la Terre a été réduite d’un demi-degré environ, simplement à cause des aérosols, notamment le dioxyde de soufre, envoyés en grande quantité dans la haute atmosphère par le volcan.”

En 5 ou 10 ans ?

Cela fait plus de trente ans que la recherche évalue théoriquement cette piste de refroidissement du climat terrestre. “Grâce à un fastidieux travail de modélisation, nous disposons désormais d’un corpus très solide, qui nous permet d’estimer les potentialités d’action, les risques ou les coûts d’une telle intervention”, résume Peter Irvine, de l’université de Chicago. Pour la molécule envisagée, le choix se porte généralement sur le dioxyde de soufre, dont le pouvoir refroidissant a été mesuré et éprouvé : elle est déjà émise en grande quantité dans la partie basse de l’atmosphère par la combustion du charbon et du pétrole, et dans la stratosphère lors d’éruptions volcaniques. Les quantités de particules à pulvériser ont aussi fait l’objet d’évaluations détaillées. Pour provoquer une baisse équivalente à 1 °C, il faudrait injecter environ 10 millions de tonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère, bien réparties sur les deux hémisphères, et plutôt dans les latitudes élevées. Certaines études jaugent qu’une flotte de quelques centaines d’avions se relayant toute l’année pourrait suffire… “D’un point de vue technique, il n’y a pas vraiment de difficulté. Avec une volonté politique forte, cela pourrait être fait en cinq ou dix ans”, considère Douglas MacMartin. 

Niveaux d’incertitude élevés

Mais pour la plupart des scientifiques, bien plus sceptiques, ces modélisations présentent des failles. On y trouve encore “des niveaux d’incertitude élevés”, comme l’indique une importante méta-étude publiée en 2024. Des doutes subsistent sur les véritables conséquences de cette injection massive d’un nouveau composé dans la stratosphère, ou sur le comportement réel de ces aérosols. “Les modélisations numériques ne donnent que très peu d’informations sur les effets du refroidissement à l’échelle régionale, qui pourraient être dévastateurs pour certains écosystèmes et certaines sociétés humaines”, pointe ainsi Marine de Guglielmo Weber, chercheuse en environnement, énergie et matières premières stratégiques à l’Institut de recherche stratégique de l’École militaire. 

Nous agissons parfois dans l’illégalité, les gouvernements et la recherche publique sont trop lents…

Sans compter un autre écueil, et pas des moindres : le dioxyde de soufre n’est pas un composé anodin, que ce soit pour la santé humaine ou pour les écosystèmes. “À grande échelle et dans la partie inférieure de l’atmosphère, il génère des pluies acides et cause des problèmes respiratoires importants, ne cache pas David Keith. C’est même le polluant chimique le plus meurtrier de l’histoire, d’où les efforts faits ces dernières décennies pour réduire sa concentration. Même si nos simulations montrent qu’en l’injectant dans la stratosphère, y compris en grande quantité, les risques seraient bien plus limités puisqu’il retomberait très lentement vers les couches inférieures.” 

Dioxyde de soufre ?

De gros bémols qui tempèrent l’enthousiasme actuel autour de cette technologie. “C’est la balance bénéfices-risques qui divise aujourd’hui la communauté scientifique, expose Peter Irvine. Une partie juge que les avantages d’utiliser cette technique surpassent de loin les inconvénients. Et si on parle seulement en termes de victimes potentielles, la plupart des scénarios nous montrent qu’elles seront largement plus nombreuses si on laisse les températures grimper que si on relâche du dioxyde de soufre, même en grande quantité. D’autres estiment en revanche qu’il serait plus judicieux de ne prendre aucun risque supplémentaire.”

Eau de mer ?

D’autres solutions de géo-ingénierie solaire sont envisagées. L’une d’elles consiste à générer artificiellement de larges stratocumulus blancs au-dessus des océans, toujours pour renvoyer une plus grande part du rayonnement terrestre vers l’espace. Cela pourrait se faire depuis un bateau, en pulvérisant de fines gouttelettes d’eau de mer dans l’air – le sel marin facilitant la formation de noyaux de condensation de nuages. Cette technique est jugée moins efficace que les aérosols stratosphériques pour générer un refroidissement à l’échelle globale, mais elle présente plusieurs avantages intéressants : ses effets seraient locaux et réversibles quasi instantanément, ce qui la rend a priori plus facile à contrôler. Elle serait également inoffensive pour notre santé – un constat qui est moins clair concernant les écosystèmes alentour. “Grâce à une partie du financement public britannique de l’Advanced Research and Innovation Agency, nous allons aussi explorer des voies alternatives, comme l’épaississement de la glace de la mer Arctique, indique Shaun Fitzgerald. Théoriquement, cela peut se faire en pompant de l’eau de mer et en la dispersant par-dessus la banquise. Celle-ci serait alors plus résistante en été, et réfléchirait une part du rayonnement solaire plus importante.” Ici aussi, le principe est connu de longue date, et les expériences de terrain commencent à se mettre en place.

Tête baissée

Mais pour beaucoup de spécialistes, cette accélération soudaine de la recherche sur ce sujet est précipitée. “Contrairement aux solutions de capture du carbone, la géo-ingénierie solaire ne fait pour l’instant pas du tout partie des préconisations du GIEC. Ce qui n’empêche pas certains de foncer tête baissée”, s’inquiète Lou Stührenberg, au Centre de sociologie de l’innovation et au Centre de mathématiques appliquées de l’École des mines de Paris. C’est le cas de la petite entreprise américaine Make Sunsets, qui a franchi le cap il y a cinq ans en commercialisant sa technologie de géo-ingénierie solaire. “Nous avons déjà envoyé dans la stratosphère 251 ballons chargés de dioxyde de soufre”, se félicite Luke Iseman, son iconoclaste dirigeant. Le fonctionnement de l’entreprise, à but lucratif, repose sur la délivrance d’obscurs “crédits de refroidissement” ; l’efficacité de la technique ou sa possible dangerosité ne font l’objet d’aucune évaluation… 

Le Mexique dit non

Make Sunsets pulvérise des tonnes de particules, partant simplement du principe que leur action est louable puisqu’elle contribue à refroidir le climat. Non sans provoquer des levées de boucliers : fin 2022, le gouvernement mexicain est intervenu pour interrompre les lâchers de ballons de l’entreprise, devenant le premier pays à interdire toute expérience de géo-ingénierie sur son territoire. “Nous agissons parfois dans l’illégalité, et je pense qu’il serait largement préférable que les gouvernements et la recherche publique se saisissent du sujet. Mais ces organismes sont trop lents. Au moins, nous avançons sur des actions concrètes de refroidissement du climat », commente, non sans provocation, Luke Iseman. 

Ces entreprises ne s’intéressent pas au climat. Le sujet est trop important pour le laisser aux mains d’entreprises à but lucratif

Et c’est bien là le nœud du problème. Les expériences sont menées sans cadre légal, et surtout sans l’aval des populations. Autre exemple avec le projet SCoPEx, lancé en 2014 par des chercheurs de Harvard – et notamment financé par Bill Gates. Le principe était pourtant modeste, presque chirurgical : envoyer un ballon stratosphérique à 20 km d’altitude, libérer quelques grammes d’aérosols de sulfate de calcium, puis mesurer leur dispersion. Mais après des années de développement, l’expérience a dû être abandonnée en 2024 sous la pression d’une opposition massive de scientifiques, d’activistes, et surtout du peuple sami, dont les territoires ancestraux s’étendent sur la région de Kiruna, en Suède, où devaient se dérouler les tests. Imposant la question : qui a le droit de modifier, même à titre expérimental, l’atmosphère commune ? SCoPEx n’a jamais décollé, et son échec résonne comme un avertissement.

Besoin de transparence

Même destin, en 2024 toujours, pour un projet de génération de nuages marins au large de la Californie, depuis l’USS Hornet, un porte-avions déclassé de l’armée américaine. L’expérience, menée par l’université de Washington, a été stoppée par la mobilisation de la population, puis annulée par un vote du conseil municipal. “Ces exemples le montrent, la géo-ingénierie est un sujet sur lequel nous avons besoin d’un haut niveau de confiance de la population, abonde Daniele Visioni, chercheur à l’université Cornell. Il est nécessaire d’engager toute la transparence possible sur ces projets. Ce qui est à l’opposé des méthodes employées par les entreprises qui se lancent en ce moment sur le secteur.”

Zéro éthique

Sur ce point, le cas de Stardust Solutions est révélateur. Fière de ses dizaines de millions d’euros levés, l’entreprise a annoncé avoir mis au point une particule révolutionnaire, bien moins risquée et plus efficace que le dioxyde de soufre pour refroidir le climat. Seul hic : ni le nom ni la composition de cet aérosol magique n’ont été dévoilés. Aucune étude n’a été publiée sur le sujet par la société. Mais celle-ci compte malgré tout démarrer ses premiers tests expérimentaux dans l’atmosphère dans les prochains mois… “Ces entreprises ne s’intéressent probablement pas véritablement au climat, réfléchit Douglas MacMartin. Leur but est d’engranger des profits, en vendant leurs services à des gouvernements, voire à des organisations internationales. Je suis très sceptique sur le fait que cela fonctionne, et je pense que le sujet est trop important pour le laisser aux mains d’entreprises à but lucratif.” “Les acteurs privés ne se tracassent pas avec des préoccupations éthiques, d’où l’inquiétude que suscite leur récente percée dans ce secteur”, souffle Marine de Guglielmo Weber. 

“Aléa moral climatique”

Reste enfin une objection que les partisans de la géo-ingénierie solaire peinent à esquiver : et si promettre un climatiseur planétaire suffisait à décourager les efforts de décarbonation ? Ce risque porte un nom, issu d’un concept d’économie : l’aléa moral climatique. C’est l’idée que disposer d’un filet de sécurité réduit mécaniquement l’incitation à éviter la chute. “C’est l’un des plus grands risques, considère Marine de Guglielmo Weber. Si les gouvernements perçoivent la géo-ingénierie solaire comme une solution de rechange beaucoup moins coûteuse, ils pourraient relâcher la pression sur la réduction des émissions de carbone, ce qui serait catastrophique.” Une mécanique qui est d’ailleurs déjà observée dans le secteur de la capture du carbone atmosphérique, via le mécanisme des crédits carbone : on paye pour continuer à en émettre massivement par ailleurs. “C’est une critique légitime : ces technologies peuvent enrayer la transition et risquent de faire peser un poids encore plus important sur les générations futures », pointe Lou Stührenberg. 

Comme la capture du carbone, la géo-ingénierie solaire ne s’attaque pas directement aux causes du problème : elle ne fait qu’en masquer les symptômes. Le CO2 pourrait alors continuer de s’accumuler dans l’atmosphère et les océans de s’acidifier sous un soleil légèrement tamisé. Mal employée, la géo-ingénierie solaire risque de n’être jamais qu’un sursis, une béquille qui, si elle venait à faire oublier l’urgence de décarboner, se transformerait en embûche. Le vrai danger ne réside peut-être pas uniquement dans la technologie elle-même, mais dans l’illusion qu’elle pourrait nous dispenser de changer.