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Le coût de maintenir 10 puissance 10 Kg (10 millions
de tonnes) de poudre dans la stratosphère est
déterminé par la durée de vie de
la poudre en suspension et les moyens utilisés
pour placer le matériau. La durée de vie
dans la stratosphère est supposée être
de 2 ans, nécessitant que 10 puissance 10 Kg
(10 millions de tonnes) soient placés dans la
stratosphère 20 fois durant les 40 prochaines
années jusqu'en 2030.
Le comité a estimé le coût d'un
tel système de canons maritimes, et certains
détails des estimations se trouvent ci-dessous.
Le détail complet de l'estimation des coûts
se trouve en annexe Q11.
Le projet est conçu pour atténuer l'effet
de 10 puissance 12 t C (1000 milliards de tonnes) en
continu, équivalent à 4 x 10 puissance
12 t CO2 (4000 milliards de tonnes); le coût non
escompté sur 40 ans est de 5 $/t C ou 1 $/t CO2
atténué. Le coût annuel non escompté
est de 0.125 $/t C/an ou 0.03 $/t CO2/an. Si on suppose
une durée de vie de 1 an (Hunten's, 1975, l'estimation
pour une altitude de 20 Km est de 1.25 ans), le coût
annuel est double à 0.25 $t/ C/an, ou 0.06 $/t
CO2/an. Si la quantité de poudre nécessaire
est 10 fois celle utilisée pour les estimations,
le coût pourrait être aussi élevé
que 3 $/t C/an ou 0.75 $/t CO2/an. Si la quantité
devant être atténuée est celle des
émissions des États-Unis de 1989, l'échelle
du projet peut être divisée par 500, ce
qui donne un coût annuel d'environ 250 à
500 millions de $.
Pour résumer le scénario des canons maritimes,
le système envoie de la poudre dans la stratosphère
à un coût d'environ 10 à 30 $/Kg.
Chaque kilogramme de poudre atténue les effets
d'environ 100 t C. Le système atténue
les effets du carbone à un coût non escompté
de 0.1 à 0.3 $/t C ou 0.03 à 0.06 $/t
CO2. L'incertitude en ce qui concerne les nuages et
la densité nécessaire de poudre pour un
effet de 1% sur le forçage radiatif suggère
qu'il est raisonnable, et même conservateur, d'estimer
les coûts dans une gamme de 0.03 $ à 1
$/t CO2 atténué.
Fusées
Le coût du lancement de fusées (utilisant
le surplus de fusées disponibles telles que la
Nike Orion, qui coûte environ 25000 $ et transporte
une charge de 226 Kg) est d'environ 100 $/Kg de poudre,
5 fois les coûts estimés du placement du
matériau en altitude au moyen de gros canons.
Ces chiffres sont pour le lancement à 70 Km de
hauteur, donc l'efficacité possible devrait être
supérieure, et les coûts pour un nouveau
système de fusées pourraient être
plus proches de ceux estimés pour les canons.
Ballons
Les ballons à hélium scientifiques actuels
transportent environ 2250 Kg pour un coût de 200000
$ par vol, donnant un coût de 80 $/Kg de poudre,
ou environ 4 fois le coût des canons maritimes.
Des ballons à hydrogène pourraient être
moins chers. Le coût de placer la poudre avec
des ballons à hydrogène est estimé
en annexe Q et semble être dans la même
gamme que celle estimé pour les canons maritimes
de 400 mm. Les ballons à air chaud ne semblent
pas être aussi efficaces en terme de prix que
les ballons à hydrogène. La conception
et le coût de tels ballons sont aussi discutés
en détail en annexe Q13.
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453
Échappement des avions
Penner et autres (1984) ont suggéré que
les émissions de 1% du poids du carburant de
la flotte d'avions commerciaux comme particules, entre
12 et 30 Km d'altitude pendant une période de
10 ans, changeraient suffisamment l'albédo de
la planète pour neutraliser les effets de l'équivalent
d'un doublement du CO2. Ils ont proposé que le
réglage du système de combustion des moteurs,
pendant les portions à haute altitude des vols
commerciaux, soit modifié pour avoir un mélange
riche, ce qui pourrait être fait avec une perte
d'efficacité négligeable. Utilisant les
estimations de Reck sur le coefficient d'amortissement
des particules (Reck, 1979, 1984), ils ont estimé
une quantité de particules nécessaire
d'environ 1.168 x 10 puissance 10 Kg (11.68 millions
de tonnes), comparés avec l'estimation du comité
de 10 puissance 10 Kg (10 millions de tonnes), basé
sur Ramaswamy et Kiehl (1985). Ils ont ensuite estimé
que si 1% du carburant des avions volant au-dessus de
9000 m était émis comme de la suie, la
quantité nécessaire de particules serait
émise en une dizaine d'années.
Cependant, la flotte actuelle d'avions commerciaux
opère rarement au-dessus de 12 Km et la durée
de vie des particules à leur altitude sera beaucoup
plus courte que 10 ans. Une estimation (Conseil sur
la Recherche nationale, 1985) pour la demi durée
de vie de la fumée est de 1.4 × 10-7/s.
Ce qui donne une demi durée de vie de 83 jours,
ou un peut moins qu'un trimestre. La quantité
de carburant devant être transformée continuellement
en suie est donc plus proche de 40% que de 1%. Ceci
semble peu pratique. Cependant, si l'atténuation
nécessaire est équivalente aux émissions
de gaz à effet de serre aux États-Unis
en 1989 (8 x 10 puissance 9 t CO2, 8 millions de tonnes),
la quantité de suie nécessaire serait
500 fois plus faible et correspondrait à moins
de 0.1% du carburant consommé. Si 1% du combustible
était utilisé, environ 25 x 10 puissance
9 t CO2/an (25 milliards de tonnes de CO2/an) seraient
atténuées.
En 1987, 16% du montant des dépenses des compagnies
aériennes ont été consacrées
au carburant (Bureau du recensement US, 1988). Comme
le revenu pour cette année a été
de 45.339 milliards de $, le coût approximatif
des émissions de particules à l'aide des
moteurs d'avions pour l'atténuation de l'équivalent
des émissions américaines en 1989 serait
de 7 millions de $, ou environ 0.001 $/t CO2/an plus
le coût de l'ajustement des moteurs.
Ceci fournit un gamme de coût de 0.001 à
0.1 $/t CO2/an. Une alternative
possible est simplement de louer des avions commerciaux
pour transporter la poudre à leur altitude de
vol maximale, où ils la distribuerait.
Pour estimer les coûts, on suppose que la même
quantité de poudre estimée ci-dessus pour
la stratosphère fonctionnerait pour la tropopause
(la limite entre la troposphère et la stratosphère).
Les résultats peuvent être calculés
pour d'autres quantités. Les commentaires ci-dessus
concernant les effets possibles de la poudre sur l'ozone
stratosphérique s'appliquent aussi bien à
l'ozone dans la troposphère basse, mais pas dans
la troposphère. L'altitude de la tropopause varie
avec la latitude et les saisons.
En 1987, les lignes aériennes intérieures
ont transporté 1.339 milliards de tonnes-miles
de fret, pour un coût total de 4.904 milliards
de $...
Page
454
...(Bureau du recensement US, 1988). Ceci donne un coût
légèrement supérieur à 1
$ par tonne-mile pour le fret. Si une mission de distribution
de poudre nécessite l'équivalent d'un
vol de 500 miles (800 Km) (environ 1 heure et demi),
le coût de distribution pour la poudre est de
500 $/t. Si on ignore la différence entre les
tonnes britanniques et métriques, ceci donne
un coût de 0.5 $/Kg de poudre. Si 10 puissance
10 Kg (10 millions de tonnes) doivent être placés
tous les 83 jours (à condition que la poudre
tombe au même rythme que la suie), 5 fois plus
que le total de tonnes-miles de 1987 seront nécessaires.
La question de savoir si des avions dédiés
pourraient voler sur de plus longues distances avec
la même efficacité devrait être examinée.
Cependant, si le besoin est d'atténuer les effets
des émissions de CO2 des États-Unis de
1989, 500 fois moins de poudre est nécessaire,
le coût est d'environ 10 millions de $ par an,
et l'implémentation nécessiterait environ
1% des tonnes-miles de 1987. Si 10% des tonnes-miles
de 1987 étaient utilisés, le système
pourrait atténuer 80 Gt (80 milliards de tonnes)
de CO2. Ces coûts devraient probablement être
augmentés du prix de la poudre (disons 0.5 $/Kg)
et du système de distribution dans les avions,
mais des taux supérieurs à la moyenne
du fret pourraient probablement être obtenus.
Le coût semble donc être de 0.0025 $/t CO2.
Manifestement la quantité de poudre nécessaire
pourrait être plus grande d'un facteur 10, et
le coût serait de 0.025 $/t CO2. Ceci donne une
estimation du prix dans la gamme 0.003 à 0.03
$/t CO2.
Écran de ballons multiples
Un écran peut être créé en
mettant un grand nombre de ballons aluminés remplis
d'hydrogène à une altitude suffisante
pour qu'ils n'interfèrent pas avec le trafic
aérien. Ils fourniraient un écran réfléchissant.
Les propriétés d'un tel système
sont examinées en annexe Q.
Le système de parasol exigeant des milliards
de ballon de diamètre compris entre 1 et 6 mètres
semblerait coûter environ 20 fois plus que répandre
de la poudre dans la stratosphère. Le grand nombre
de ballons, et le problème des déchets
posé par leur chute, rendent le système
plutôt peu attrayant.
Changer l'abondance des nuages
Une discussion plus détaillée sur le changement
de l'abondance des nuages se trouve en annexe Q.
La proposition
Des études indépendantes estiment qu'une
augmentation approximative de 4% de la couverture maritime
de stratocumulus serait suffisante pour compenser le
doublement du CO2 (Reck, 1978; Randall et autres, 1984).
Albrecht (1989) suggère que la réflectivité
moyenne des nuages bas pourrait être amplifiée
si l'abondance de noyaux de condensation de nuages était
augmentée par des émissions de SO2. Il...
Page
455
...est proposé que ces émissions aient
lieu au-dessus des océans, qu'elles produisent
seulement une augmentation de l'albédo des stratocumulus,
et que les nuages restent aux mêmes latitudes
au-dessus de l'océan, où l'albédo
de surface est relativement faible et constant.
Albrecht (1989) estime qu'une augmentation d'environ
30% des noyaux de condensation de nuages serait nécessaire
pour augmenter la couverture nuageuse ou l'albédo
des stratocumulus maritimes de 4%. Les stratocumulus
idéalisés d'Albrecht, typiques d'après
lui, ont une épaisseur de 375 m, un taux de pluviométrie
de 1 mm par jour et un diamètre moyen de gouttelettes
de 100 nm, et il suppose que chaque gouttelette est
formée par la fusion de 1000 gouttelettes plus
petites. Le taux de diminution des noyaux de condensation
de nuages est de 1000 cm3/jour d'après ses modèles.
Par conséquent environ 300 /cm3 par jour (30%
de 1000) de noyaux de condensation de nuages additionnels
devraient être émis à la base du
nuage pour maintenir une augmentation de 4% de la couverture
nuageuse. Ceci suppose que l'atmosphère perturbée
devrait aussi rester suffisamment proche de la saturation
au voisinage des noyaux et que la couverture de nuages
se formerait à chaque fois que le nombre de noyaux
augmenterait.
Estimation de la masse de noyaux de condensation de
nuages
En gardant à l'esprit les suppositions d'Albrecht,
que la couverture nuageuse dans une région typique
de l'océan est limitée par le faible nombre
de noyaux de condensation de nuages, nous extrapolons
maintenant pour la terre entière. En moyenne,
31.2% du globe est couvert par des nuages stratiformes
maritimes (Charlson et autres, 1987). Si aucun nuage
de haute altitude n'est présent, le nombre de
noyaux de condensation de nuages qui doit être
ajouté chaque jour est de 1.8 x 10 puissance
25. La masse est égale à 4/3 pi r3 x densité,
et il est supposé que le rayon moyen est égal
à 0.07 x 10 puissance -4 cm (7 microns) (Charlson
et autres, 1987). Comme la densité de l'acide
sulfurique (H2SO4) est de 1.841 g/cm3, la masse de noyaux
de condensation de nuages est de 2.7 x 10 puissance
-15 g. Le poids total de H2SO4 devant être ajouté
chaque jour est de 31 x 10 puissance 3 tonnes (31000
tonnes) de SO2 par jour si tout le SO2 est converti
en noyaux de condensation de nuages H2SO4.
Pour relativiser les choses, une centrale électrique
à charbon américaine émet autant
de SO2 par an. Par conséquent l'équivalent
de 365 de ces centrales, espacées de façon
homogène, seraient suffisantes pour produire
suffisamment de noyaux de condensation de nuages.
Pour estimer directement le coût du soufre, le
poids total de SO2 devant être ajouté chaque
jour serait égal à 32 x 10 puissance 3
tonnes (32000 tonnes), ou environ 16 x 10 puissance
3 tonnes (16000 tonnes) de soufre (S), ce qui est équivalent
à environ 6 x 10 puissance 6 tonnes (6 millions
de tonnes) de soufre par an. Si le prix moyen du soufre
sur le marché en sortie de la mine est de 96.60
$/t, prix des années 1983 à 1987, le coût
serait d'environ 580 millions de $ par an. Mettre en
équation ce coût annuel pour les 300 parties
par million par volume (ppmv) de CO2 nécessaire
pour une compensation complète donne 580 $ x
10 puissance 6 /an /(3890 x 10 puissance 6 t C/ppmv
CO2 x 300 ppmv CO2), ou environ une fraction de 0.01
$/t CO2. Pour obtenir une équivalence en conservation
de carbone, les émissions de carbone connues
pour 1978, 1979 et 1980...
Page
456
...ont été comparées avec l'augmentation
totale de CO2 mesurée: 3890 x 10 puissance 6
t C @ 1 ppmv CO2. Une augmentation de 4% de la couverture
nuageuse a ensuite été comparée
à une diminution de 300 ppmv de CO2, ce qui donne
une réduction de 1200 à 4400 Gt (1200
à 4400 milliards de tonnes) de CO2.
Estimation des coûts
Le coût principal de ce processus est la méthode
de distribution du SO2 dans l'atmosphère au bon
endroit. Supposons une flotte de bateaux, chacun transportant
du soufre et un incinérateur approprié.
Les bateaux sont dédiés au parcours des
océans pacifique et atlantique subtropicaux,
loin des terres, pendant qu'ils brûlent du soufre.
Ils sont dirigés sur des trajectoires couvertes
de nuages par un centre de contrôle qui utilise
des données satellitaires pour planifier la campagne.
En plus de choisir des zones contenant des nuages, il
serait important de répartir les bateaux et leurs
plan de brûlage pour ne pas créer de changements
régionaux majeurs, ou de genre de changement
dans le temps et dans l'espace qui pourrait déclencher
des vagues indésirables. Ces restrictions (qui
peuvent peut être ne pas être définies
pour l'instant) pourraient présenter un problème
difficile pour faire fonctionner ce système.
D'après ce qui a été calculé
ci-dessus, 16 x 10 puissance 3 tonnes (16000 tonnes)
par jour seraient nécessaires. Si nous affectons
10 puissance 2 tonnes (100 tonnes) par bateau par jour,
et que les bateaux sortent 300 jours par an, environ
200 bateaux de 10000 tonnes de capacité (s'arrêtant
pour se réapprovisionner tous les 100 jours)
sont nécessaires. Avec un coût de 100 millions
de $ par bateau (sûrement généreux),
le coût de la flotte est de 20 milliards de $.
Amorti sur 20 ans, le coût annuel est de 1 milliard
de $. Le soufre coûterait en plus 0.6 milliards
de $ par an et les coûts d'opération par
bateau 2 millions de $ (10000 $ par jour d'opération),
donnant un coût total de 2 milliards de $ par
an. Sur une durée de 40 ans (jusqu'en 2030),
ceci donne un coût de 80 milliards de $, ou approximativement
100 milliards de $. Ceci atténue continuellement
l'effet de 10 puissance 3 Gt (1000 milliards de tonnes)
de CO2, pour un coût de 0.1 $/t C/an, ou 0.025
$/t CO2/an. Ce qui donne une estimation du coût
dans la gamme de 0.03 à 1 $/t CO2. Il continue
bien sur à y avoir un coût annuel de 2
milliards de $.
Le SO2 pourrait aussi être émis par des
centrales électriques. Ces centrales pourraient
être construites sur l'océan près
de l'équateur (il y a plus d'espace dans le pacifique
que dans l'atlantique) et pourraient fournir de l'électricité
pour les zones proches (Amérique du sud). La
transmission et l'utilisation de l'électricité
sous la forme de matériaux raffinés, ou
peut être par l'utilisation de systèmes
de transmission à supra conducteurs, pourraient
être considérées. Ceci nécessiterait
vraisemblablement 8 grosses centrales utilisant du charbon
"broyé" (avec 4 fois la quantité
normale de soufre), pour un coût de 2 à
2.5 milliards de $ par centrale. La plupart des coûts
pourraient être supportés par ceux achetant
l'électricité, donc imaginant un coût
de, au plus, 10% par an (l'intérêt sur
l'investissement), le prix total serait de 2 milliards
de $ par an ( avec la conversion ci-dessus, 2 $ x 109/3890
x 10 puissance 6 x 300 = environ 0.0005 $/t CO2).
page
457
Déposition d'acide possible
On doit examiner si l'injection d'autant de SO2 additionnel
dans l'atmosphère pourrait créer un problème
de déposition d'acide. On doit garder à
l'esprit que le composant principal des noyaux de condensation
de nuages naturels est le sulfate des algues marines.
Schwartz (1988) cite une estimation de 16 à 40
x 10 puissance 12 g/an ou environ 25 x 10 puissance
9 Kg/an (25 millions de tonnes/an) émis de cette
source. L'addition d'environ 6 x 10 puissance 9 Kg/an
(6 millions de tonnes/an), un quart de la quantité
naturelle totale, est considérée, bien
que localement beaucoup plus serait ajouté à
la quantité déjà présente.
Les océans ont une énorme capacité
de régulation (Stumm and Morgan, 1970), donc
la pluviosité additionnelle du sulfate (spécialement
après la dilution par la dispersion des nuages
et la fusion des gouttelettes) semble peu probable d'avoir
un effet, même localement, bien qu'il y ait clairement
des désaccords sur ce point. L'inquiétude
principale serait d'éviter la déposition
supplémentaire d'acide sur les terres. Avec une
pluviométrie de 30% par jour, ceci pourrait être
assuré à un niveau de 90% en opérant
pendant environ une semaine avec un vent venant des
terres. Une telle contrainte devra être ajouté
aux autres citées précédemment.
Un autre moyen de traiter le problème des pluies
acides serait d'introduire le sulfate sous la forme
de sulfate ou bisulfate d'ammonium , les deux étant
des sels neutres. Ceci éviterait la question
des pluies acides dès le départ. Ces sels
sont fréquemment utilisés comme engrais
et, avec la dilution envisagée, auraient un léger
effet fertilisant localement. Ces sels peuvent être
obtenus en faisant réagir de l'ammoniaque avec
de l'acide sulfurique. Le prix de l'ammoniaque est d'environ
100 $/t, donc le coût des noyaux de condensation
de nuage pourrait doubler, et il y aurait un coût
supplémentaire pour l'équipement servant
à produire la réaction en mer. Ces coûts
additionnels pourraient faire augmenter le total d'autant
que 50%, à 0.15 $/t de carbone atténué
par an ou 0.04 $/t CO2.
Il pourrait aussi être judicieux de considérer
l'utilisation de navires qui injecteraient un aérosol
d'eau de mer dans l'air au-dessus de l'océan,
augmentant ainsi la densité d'aérosols
de cristaux de sel marin, qui peuvent agir comme noyaux
de condensation de nuage (Latham et Smith, 1990).
Suppression des chlorofluorocarbones (CFC) atmosphériques
Une autre option pour réduire le réchauffement
dû aux gaz à effet de serre pourrait être
de supprimer les chlorofluorocarbones de leur principal
réservoir, la basse atmosphère ou troposphère.
Le temps prévu de maintient des CFC dans la troposphère
dépasse 65 ans; évidemment ces gaz très
inertes disparaissent par une déperdition très
lente vers la stratosphère, où les rayons
ultraviolets du soleil entraînent la décomposition
moléculaire. Est ce que ce processus naturel
de diminution des CFC peut être significativement
amélioré par des moyens technologiques
à grande échelle est une interrogation
légitime.
Il a été suggéré que des
lasers extrêmement puissants puissent être
utilisés pour désagréger les CFC
(Stix, 1989). De grands réseaux de lasers pulsés
à...
Page
458
...une altitude de quelques milliers de mètres
lanceraient d'intenses rayons infrarouges vers l'atmosphère.
Les faisceaux laser détruiraient alors sélectivement
les molécules de chlorofluorocarbone dans l'atmosphère
par un processus de dissociation multiphoton. À
cause de la faible concentration atmosphérique
en CFC (moins d'une partie par milliard par volume),
n'importe quel procédé pour les supprimer
doit donc être très sélectif. Le
procédé ne peut pas se permettre de dépenser
de l'énergie dans des réactions impliquant
n'importe quelles molécules dans l'atmosphère
autres que les CFC. Le système de laser suggéré
dépend donc d'abord de la découverte de
bandes de forte absorption laser par les molécules
de CFC. Deuxièmement, on doit trouver à
l'intérieur de ces bandes des "fenêtres
spectrales" où l'absorption de la lumière
laser par les molécules non CFC est pratiquement
nulle. Des calculs informatiques utilisant une importante
base de données de vues transversales dans l'infrarouge
des gaz atmosphérique suggère qu'une transmission
de 90% sur une trajectoire serait possible dans une
atmosphère sèche.
Néanmoins, un grand nombre de questions restent
inexplorées, parmi lesquelles les lasers et les
technologies optiques, l'efficacité de la conversion
électro-optique, les canaux d'absorption laser
inattendus ou anormaux incluant des processus d'états
excités et d'éparpillement par rotation
stimulée Raman, les miroirs passe-bande infrarouges,
la sélectivité suffisante des lasers,
les bénéfices des faisceaux pulsés,
les modèles d'humidité atmosphérique
et de vitesse du vent, la disponibilité des sites
et la sécurité et l'écologie. Même
en faisant des suppositions très optimistes sur
la résolution de ces questions et d'autres problèmes,
les dépenses associées à l'installation
et aux opérations de cette quantité de
centrales laser élaborées seraient prohibitives:
pour supprimer 10% des CFC atmosphériques annuellement,
la facture d'électricité à elle
seule est estimée à 10 milliards de $.
Néanmoins, si des progrès technologiques
pouvaient améliorer l'efficacité globale
d'un facteur 10 à 20, le coût d'une telle
transformation de l'atmosphère, bien que très
important, pourrait valoir la peine d'être évalué.
En conclusion, le comité ne croit pas qu'utiliser
des lasers pour supprimer le CFC dans l'atmosphère
soit actuellement faisable.
Conclusions
Plusieurs des possibilités de géoingénierie
discutées dans ce chapitre, y compris la suppression
des CFC atmosphériques, les miroirs dans l'espace
et l'écran de ballons stratosphériques,
paraissent, avec les technologies actuelles et celles
qui pourraient être disponibles prochainement,
être peu pratiques, trop lourdes à gérer,
ou trop coûteuses. Ces idées pourraient
mériter des études supplémentaires
pour être certain de cette conclusion mais ne
semblent pour l'instant pas valoir de grands efforts.
Elles doivent être gardées à l'esprit
cependant, parce que les changements dans les technologies
pourraient les rendre plus attractives.
La reforestation est une option écologiquement
attractive peu coûteuse qui pourrait être
adoptée rapidement comme programme à grande
échelle. Elle est cependant limitée au
niveau du coût...
Page
459
...par la disponibilité de terrains appropriés.
Le comité hésite donc à regarder
au-delà de son potentiel initial d'atténuation
de 240 Mt CO2/an. De plus, un certain nombre d'années
seraient nécessaires pour que la reforestation
atteigne son potentiel complet d'atténuation.
La stimulation de la biomasse par le fer peut être
faisable et serait une option relativement peu coûteuse.
Son application paraît être limitée
au plus à l'atténuation de l'équivalent
de 7 Gt CO2/an (environ 1.5 fois les émissions
annuelles de CO2 des États-Unis). La biologie,
l'écologie, la dynamique chimique et physique
de l'océan avec cette possibilité ne sont
pas bien comprises et devraient être examinées
davantage, à la fois théoriquement et
expérimentalement. Des questions subsistent pour
savoir si le fer est le nutriment limitatif. De plus,
la dynamique de circulation de l'océan antarctique
pourrait sévèrement limiter les effets.
Si elle était faisable, le potentiel d'atténuation
de cette possibilité – stockage de CO2
dans des organismes actifs et CO2 dissout avec un rythme
lent de séquestration au fond de l'océan
– pourrait probablement être établie
sur plusieurs années. Si les applications de
fer étaient arrêté, on pourrait
s'attendre à ce que les organismes actifs meurent
en quelques jours ou semaines, mettant donc un terme
à l'effet d'atténuation.
La stimulation des nuages par l'apport de noyaux de
condensation apparaît être une option faisable
et peu coûteuse capable d'être utilisée
pour atténuer n'importe quelle quantité
d'équivalent CO2 par an. Les détails de
la physique des nuages, la vérification de la
quantité de noyaux de condensation de nuages
devant être ajouté pour un certain niveau
d'atténuation et la possibilité de pluies
acides, ou d'autres effets, doivent être étudiés
avant qu'un tel système ne soit mis en application.
Une fois qu'une décision a été
prise, le système pourrait être mobilisé
et commencer les opérations dans un délai
d'un an environ, l'effet d'atténuation serait
immédiat. Si le système était arrêté,
l'effet d'atténuation cesserait sans doute très
rapidement, en quelques jours ou semaines, comme les
noyaux de condensation de nuages seraient dissipés
par la pluie et la bruine.
Plusieurs projets dépendent de l'effet de la
poudre additionnelle (ou peut être de la suie),
dans la stratosphère ou la très basse
stratosphère, pour faire écran à
la lumière solaire. Une telle poudre pourrait
être distribuée dans la stratosphère
par différents moyens, gros canons ou fusées,
ou être élevée par des ballons à
hydrogène ou à air chaud. Ces
possibilités semblent faisables, économiques,
et capables d'atténuer l'effet d'autant d'équivalent
CO2 que l'on est prêt à payer (apporter
de la poudre ou de la suie dans la troposphère
ou la stratosphère basse au moyen d'avions pourrait
être limité, pour un faible coût,
à l'atténuation de l'effet de 8 à
80 Gt CO2 équivalent par an). De tels systèmes
pourraient probablement être opérationnels
dans un délai d'un ou deux ans après qu'une
décision ait été prise et les effets
d'atténuation commenceraient immédiatement.
Parce que la poudre tombe naturellement, si l'apport
de poudre était stoppé les effets d'atténuation
cesseraient dans un délai de 6 mois pour la poudre
(ou la suie) apportée dans la tropopause et de
quelques années pour la poudre apportée
dans la stratosphère moyenne.
Une telle poudre aurait un effet visible, particulièrement
sur les lever et coucher de soleil, et réchaufferait
la stratosphère à l'altitude de la poudre.
Ce...
Page
460
...réchauffement aurait un effet sur la chimie
de la couche d'ozone dans la stratosphère et
cette possibilité doit être examinée
avant l'utilisation étendue d'un tel système
d'atténuation. La quantité de poudre devant
être ajoutée est dans la gamme de celle
apportée de temps en temps par les éruptions
volcaniques, l'effet sur le climat ne serait donc pas
supérieur à celui apporté naturellement.
Cependant, les effets naturels ou artificiels sur la
chimie pourraient être très sérieux
dans le cas d'une augmentation des CFC dans la stratosphère,
le résultat d'avoir ces effets continuellement
doit être examiné, donc cette option pourrait
ne pas être utilisable. Une meilleure spécification
des caractéristiques et de la taille de la poudre
pour un meilleur résultat et de meilleures données
sur son taux de chute à différentes altitudes
ainsi que sur la chimie du chlore sont nécessaires.
Il sera important d'observer les effets d'éruptions
volcaniques sur la chimie stratosphérique, en
portant une attention spéciale à séparer
les effets de la poudre, des aérosols et de l'acide
chlorhydrique.
Parmi ces systèmes pour altérer l'albédo
de la planète, l'augmentation des nuages maritimes
à basse altitude par l'augmentation des noyaux
de condensation de nuages et l'apport de poudre dans
la stratosphère en utilisant de gros canons semblent
les plus prometteurs. Le système de canons semble
être peu coûteux, relativement facile à
gérer, et nécessiter peu de sites de lancement.
Cependant, l'effet possible de la poudre stratosphérique
supplémentaire sur la chimie de l'ozone pourrait
être un sérieux problème, et le
bruit des canons doit être géré.
Les ballons semblent être aussi une bonne possibilité,
mais leur retour à terre nécessiterait
une gestion.
Les systèmes d'écrans solaires n'auraient
pas à être mis en place jusqu'à
peu de temps avant qu'ils ne soient nécessaires
pour l'atténuation, bien que les recherches pour
comprendre leurs effets, ainsi que les travaux de conception
et d'ingénierie, devraient être faits maintenant
afin de savoir si ces technologies seront disponibles
si nécessaire.
Peut être qu'une
des surprises de cette analyse est le coût relativement
faible pour lequel certaines des options de géoingénierie
pourraient être implémentées.
Cependant, si des analyses supplémentaires soutiennent
les conclusions préliminaires, elles amèneront
d'autres investigations pour décider si elles
peuvent produire les réponses ciblées
sans effets additionnels inacceptables. Le niveau auquel
nous sommes actuellement capables d'évaluer le
coût de l'ingénierie de l'équilibre
global moyen des radiations laisse de grandes
incertitudes, à la fois sur la faisabilité
technique et sur les
conséquences environnementales. Ces analyses
suggèrent que des études supplémentaires
sont appropriées.
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Aucune tentative n'a été faite pour juger
si des actions pour atténuer le réchauffement
dû aux gaz à effet de serre devraient être
entreprises. Cependant, si par le processus politique
les États-Unis décident de tenter d'atténuer
le réchauffement global, ils devraient le faire
de la façon la plus efficace possible, avec une
appréciation étendue des alternatives
disponibles, de leurs efficacités potentielles
et des implications de leur implémentation.
Le comité insiste à nouveau sur le fait
que des incertitudes substantielles brouillent toutes
les estimations numériques récapitulées
dans ce chapitre. Le degré d'incertitude varie
largement, mais dans beaucoup de cas, tel que les alternatives
de "géoingénierie" à
grande échelle, il est tellement grand que même
des jugements relatifs doivent être prudents.
Plus généralement, l'ensemble des informations
dans ce rapport devrait être considéré
comme utile essentiellement pour comparer de larges
gammes d'options, et non comme des recommandations spécifiques
pour leur implémentation sans analyses additionnelles,
recherches, ou études empiriques.
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