Alors que les émissions mondiales de carbone continuent d’augmenter et que la fenêtre pour une atténuation conventionnelle du climat se réduit, l’intérêt pour la géo-ingénierie,la manipulation délibérée du climat terrestre,s’est accru. Deux des propositions les plus importantes sont l’éclaircissement des nuages marins (MCB) et l’injection d’aérosols stratosphériques (SAI). Toutes deux visent à réfléchir davantage de lumière solaire vers l’espace, refroidissant ainsi la planète. Mais une nouvelle étude de l’Université de Californie à Santa Barbara, publiée dans Earth’s Future, révèle que les deux méthodes auraient des effets radicalement différents sur l’un des systèmes climatiques les plus importants de la Terre, et que les conséquences du déploiement de l’une d’elles pourraient être considérables et rapides.
« Deux interventions peuvent atteindre le même objectif de réchauffement à l’échelle mondiale et avoir des impacts climatiques régionaux extrêmement différents », a déclaré la co-auteure Samantha Stevenson, professeure associée à la Bren School of Environmental Science and Management de l’UCSB. « La question la plus importante est : prenons-nous en compte toutes les conséquences potentielles ? »
Les deux approches
L’éclaircissement des nuages marins consiste à pulvériser de fines particules de sel marin dans les nuages bas au-dessus de l’océan, généralement à moins de 2 kilomètres d’altitude. Les particules de sel rendent les gouttelettes des nuages plus petites et plus nombreuses, augmentant ainsi la réflectivité des nuages. L’injection d’aérosols stratosphériques, en revanche, libère des particules de sulfate dans la stratosphère, où elles se répandent à l’échelle mondiale et produisent un effet de refroidissement plus uniforme.
L’équipe de l’UCSB a modélisé ce qui se passerait si le MCB était déployé au-dessus du Pacifique subtropical oriental,une région souvent proposée comme emplacement optimal car les nuages y sont particulièrement susceptibles d’être éclaircis. La réponse, selon l’étude : l’Oscillation australe El Niño (ENSO) s’affaiblirait d’environ 61 pour cent en une décennie.
« Nous pensions que les propositions pouvaient avoir des impacts, mais nous ne nous attendions pas à ce que les deux tiers de la variance de l’ENSO disparaissent », a déclaré l’auteur principal Chen Xing, doctorant à la Bren School.
Pourquoi le MCB perturbe l’ENSO
L’ENSO est le cycle périodique de réchauffement (El Niño) et de refroidissement (La Niña) dans le Pacifique tropical qui détermine les régimes météorologiques à travers le monde, influençant les précipitations en Amérique, en Afrique, en Australie et en Asie, avec des effets en cascade sur l’agriculture, la pêche et la santé publique.
Le mécanisme derrière la perturbation du MCB est une cascade de rétroactions régionales. La pulvérisation de particules de sel dans les nuages au-dessus du Pacifique subtropical oriental refroidit la surface océanique en dessous et réduit les précipitations (les gouttelettes plus petites étant moins susceptibles de fusionner en gouttes de pluie). L’air plus frais et plus sec se propage dans le Pacifique central, réduisant l’évaporation, affaiblissant la circulation atmosphérique et renforçant les alizés équatoriaux. Ces vents plus forts entraînent une remontée accrue d’eau froide des profondeurs océaniques, refroidissant davantage la surface. Le cycle supprime le gradient de température qui normalement détermine la variabilité de l’ENSO.
« Cela ne diminue pas naturellement de 60 pour cent en 10 ans, même sous l’effet du changement climatique », a déclaré Stevenson. « Il est difficile d’obtenir un changement aussi important et aussi rapide de l’ENSO. »
Le timing est crucial. Les changements naturels de l’amplitude de l’ENSO, qu’ils soient dus à la variabilité interne ou au forçage des gaz à effet de serre, se déploient sur des décennies ou des siècles. Un effondrement de 61 pour cent en moins d’une décennie est sans précédent dans les relevés d’observation et dans la plupart des simulations de modèles climatiques.
Le SAI laisse l’ENSO largement inchangé
En revanche, l’équipe a constaté que l’injection d’aérosols stratosphériques n’avait aucun effet significatif sur l’ENSO. Comme les particules de SAI sont injectées haut dans la stratosphère et se répandent à l’échelle mondiale, elles produisent un effet de refroidissement uniforme qui ne déclenche pas les rétroactions régionales océan-atmosphère qui déstabilisent l’ENSO.
Cela ne signifie pas que le SAI est sans risques,l’étude n’a examiné que les impacts sur l’ENSO, et le SAI a été lié à d’autres préoccupations, notamment l’appauvrissement de la couche d’ozone stratosphérique, la modification des régimes de précipitations et le risque de « choc d’arrêt » si le déploiement est soudainement interrompu. Mais pour la question spécifique de la perturbation de l’ENSO, le SAI semble bien plus sûr que le MCB.
Limites et contexte
Les chercheurs prennent soin de noter que l’étude ne rejette pas l’éclaircissement des nuages marins en tant que concept. La perturbation est spécifique à l’emplacement,déployer le MCB dans le Pacifique oriental est le problème. Le MCB déployé ailleurs pourrait encore fournir un refroidissement global, mais nécessiterait un effort considérablement plus important.
« L’étude ne dit pas que tout le MCB va tuer l’ENSO », a déclaré Stevenson. « Nous disons simplement que cela se produit si vous le faites dans cette région spécifique. »
Les chercheurs soulignent également que ne pas intervenir comporte ses propres risques. Le changement climatique non maîtrisé modifiera l’ENSO de manière encore incertaine,certains modèles suggèrent des événements El Niño plus extrêmes, d’autres suggèrent un affaiblissement. Dans les deux cas, la décision ne se situe pas entre la géo-ingénierie et un climat stable, mais entre différents ensembles de risques.
L’équipe prévoit d’étudier ensuite comment différentes stratégies de géo-ingénierie affectent les écosystèmes marins, notamment la productivité océanique et la pêche,des effets qui aggraveraient les préoccupations liées à la perturbation de l’ENSO.
Traduit par Lydie
Source : Xing C, Stevenson S, Fasullo J, Harrison C, Chen C, Wan J, Coupe J, Pfleger C. Subtropical Marine Cloud Brightening Suppresses the El Niño-Southern Oscillation. Earth’s Future (2025). DOI : 10.1029/2025EF006522