Certains types de pollution atmosphérique ralentissent le réchauffement de la planète, mais au prix de millions de morts par an.

"La fumée est très épaisse, comme un champignon noir dans le ciel", a déclaré le journaliste Gus Abelgas lors d'une émission télévisée en 1991 sur l'éruption volcanique en cours du mont Pinatubo aux Philippines. "C'est exactement comme ce que nous avons vu à Hiroshima".

Après 500 ans de sommeil, l'explosion du mont Pinatubo en juin a représenté l'un des événements volcaniques les plus importants du XXe siècle. L'éruption a forcé environ 30 000 indigènes Aeta à évacuer les environs et a tué plus de 200 personnes. (426 autres personnes sont mortes dans les trois mois qui ont suivi l'explosion en raison des mauvaises conditions régnant dans les zones d'évacuation).

L'éruption a également projeté dans l'atmosphère un nuage de gaz sulfurique d'une hauteur de 45 km, soit cinq monts Everest empilés les uns sur les autres. Alors que près d'un pied de cendres boueuses recouvrait la zone environnante, le gaz sulfurique s'est mélangé à la vapeur d'eau dans l'air, créant une couche d'un composé acide réfléchissant qui a refroidi la Terre pendant deux ans.

Oui, c'est bien cela : Une éruption volcanique chaude a refroidi la planète.

Le dioxyde de soufre est l'une des nombreuses particules d'aérosol qui réfléchissent la lumière du soleil et peuvent contribuer à refroidir les températures à l'échelle mondiale. L'éruption du mont Pinatubo a temporairement fait baisser les températures mondiales d'environ 0,9 degré Fahrenheit. Cela ne semble pas énorme, mais si l'on réchauffait la planète de 0,9 degré Fahrenheit supplémentaire aujourd'hui, cela pourrait déclencher une augmentation des inondations et des incendies, de grandes vagues de chaleur, des super tempêtes et même des famines.

Collectivement, les volcans du monde entier émettent chaque année 20 à 25 millions de tonnes de dioxyde de soufre, un aérosol refroidissant, mais en 1991, le mont Pinatubo a rejeté à lui seul 15 millions de tonnes de ce composé. Bien qu'extrême, l'effet refroidissant du mont Pinatubo n'est pas une anomalie, et les volcans ne sont pas les seules sources.

Les sources de pollution atmosphérique, telles que les éruptions volcaniques, les incendies de forêt et les usines industrielles, émettent toutes des particules qui réfléchissent la lumière et refroidissent la planète. Soyons clairs : il ne s'agit pas du tout de dire que la pollution de l'air est une bonne chose. Après tout, la pollution atmosphérique contribue à 7 millions de décès prématurés par an dans le monde. L'amélioration de la qualité de l'air devrait être un objectif prioritaire pour l'ensemble de la planète.

"Nombre de ces activités humaines [qui contribuent au changement climatique] peuvent accroître la pollution de l'air sous forme de particules, et ces particules sont à la fois nuisibles à la santé et contrecarrent, dans une certaine mesure, le réchauffement dû aux gaz à effet de serre", a déclaré Jason West, professeur en sciences et ingénierie de l'environnement à l'université de Caroline du Nord à Chapel Hill.

Mais en l'absence d'aérosols refroidissants, le réchauffement pourrait être supérieur de près d'un degré Fahrenheit, selon les experts. Étant donné que le monde est en passe d'enregistrer l'été le plus chaud de son histoire, il s'agit d'une mauvaise nouvelle. Bien que les effets positifs de la pollution refroidissant la température ne compensent pas les émissions de gaz à effet de serre des sources de pollution atmosphérique ni le coût global de ces polluants pour la santé humaine, ils ont permis de ralentir quelque peu le rythme du réchauffement. Tout en réduisant la pollution atmosphérique - ce que nous devons faire - nous devons nous préparer aux conséquences à court terme d'un réchauffement planétaire encore plus rapide.

La relation entre le changement climatique et la pollution atmosphérique

Les émissions de gaz à effet de serre, tels que le dioxyde de carbone, le méthane et l'oxyde nitreux, réchauffent la planète en absorbant la lumière et en retenant la chaleur. La production d'électricité (qui a explosé au cours des dernières décennies) et les véhicules sont parmi les plus grands producteurs de ces gaz.

Certaines particules d'aérosols, telles que les aérosols sulfatés, les particules et le sel marin, empêchent le réchauffement. La chaleur danse sur les particules de couleur vive et est absorbée par les particules plus sombres (comme la suie et le carbone noir). Les particules d'aérosols brillantes et réfléchissantes influencent la température de la Terre en diffusant la lumière du soleil dans la partie supérieure de l'atmosphère, la stratosphère. Elles créent et éclaircissent également les nuages (qui réfléchissent également la lumière loin de la surface de la Terre) en attirant la vapeur d'eau qui se fixe et parfois gèle sur les particules. L'agglomération de la vapeur d'eau entraîne la formation et l'épaississement des nuages.

Des sources naturelles, telles que les volcans, les embruns et les tempêtes dans le désert, peuvent projeter ces particules dans l'atmosphère. Les sources d'origine humaine, comme la combustion du charbon, émettent également des aérosols. Les véhicules et les centrales électriques émettent des particules de sulfate et de nitrate.

Alors que les émissions de gaz à effet de serre peuvent persister dans l'atmosphère pendant des décennies, voire des siècles, les particules d'aérosols réfrigérants ne vivent dans l'atmosphère que pendant quelques jours ou quelques semaines, en raison de leur composition et des conditions climatiques. La taille et la température des particules influencent la durée de vie de ces émissions dans l'atmosphère. Comme l'a démontré le mont Pinatubo, l'effet des particules d'aérosols refroidissantes est temporaire (dans le cas de cette éruption volcanique massive, l'effet des aérosols s'est fait sentir pendant environ deux ans), mais il peut être très fort. Après l'éruption beaucoup plus importante du mont Tambora, l'année 1816 a été surnommée "l'année sans été", car les températures ont chuté de 7 degrés Fahrenheit dans le monde entier, les récoltes ont été mauvaises et des dizaines de milliers de personnes sont mortes de faim.

En 2018, des chercheurs du Centre pour la recherche internationale sur le climat et l'environnement, de la NASA, de l'université de Leeds, de l'université d'Oxford et de Climate Analytics ont découvert que l'arrêt des émissions de gaz à effet de serre mettrait également fin aux émissions d'aérosols d'origine humaine. L'absence de ces aérosols entraînera un réchauffement de la planète et une augmentation des pluies, en particulier dans les endroits où les émissions d'aérosols étaient autrefois régulières. Le monde doit se préparer à un pic de chaleur temporaire afin de s'attaquer aux effets à long terme encore plus dangereux du changement climatique et de la pollution atmosphérique.

Alors que les émissions de gaz à effet de serre peuvent persister dans l'atmosphère pendant des décennies, voire des siècles, les particules d'aérosols réfrigérants ne vivent dans l'atmosphère que pendant quelques jours ou quelques semaines, en raison de leur composition et des conditions climatiques. La taille et la température des particules influencent la durée de vie de ces émissions dans l'atmosphère. Comme l'a démontré le mont Pinatubo, l'effet des particules d'aérosols refroidissantes est temporaire (dans le cas de cette éruption volcanique massive, l'effet des aérosols s'est fait sentir pendant environ deux ans), mais il peut être très fort. Après l'éruption beaucoup plus importante du mont Tambora, l'année 1816 a été surnommée "l'année sans été", car les températures ont chuté de 7 degrés Fahrenheit dans le monde entier, les récoltes ont été mauvaises et des dizaines de milliers de personnes sont mortes de faim.

En 2018, des chercheurs du Centre pour la recherche internationale sur le climat et l'environnement, de la NASA, de l'université de Leeds, de l'université d'Oxford et de Climate Analytics ont découvert que l'arrêt des émissions de gaz à effet de serre mettrait également fin aux émissions d'aérosols d'origine humaine. L'absence de ces aérosols entraînera un réchauffement de la planète et une augmentation des pluies, en particulier dans les endroits où les émissions d'aérosols étaient autrefois régulières. Le monde doit se préparer à un pic de chaleur temporaire afin de s'attaquer aux effets à long terme encore plus dangereux du changement climatique et de la pollution atmosphérique.

Selon M. West, si la pollution atmosphérique d'origine humaine disparaissait immédiatement, le monde subirait pendant des décennies les conséquences négatives du réchauffement dû aux émissions de gaz à effet de serre, sans que les particules émises précédemment n'aient un effet de refroidissement persistant.

"Supposons que nous émettions des gaz à effet de serre, du CO2 et des particules [refroidissant les aérosols] au même rythme pour toujours. Les gaz à effet de serre finiront par l'emporter parce qu'ils continueront à s'accumuler", a-t-il déclaré. "En revanche, la concentration des particules resterait la même parce qu'elles sont de courte durée. En fin de compte, les particules d'aérosol ont masqué certains des effets des gaz à effet de serre, mais elles ne le feront pas éternellement.

Pourquoi nous avons besoin d'un air plus pur

Bien qu'il soit prouvé que le fait d'empêcher les particules d'aérosol de se refroidir à partir de sources polluantes permettrait d'éviter un certain niveau de réchauffement de la planète, il n'est pas possible d'agir de la sorte. D'une part, parce qu'elles partagent une source avec les gaz à effet de serre et, d'autre part, parce qu'elles sont sans équivoque préjudiciables à la santé humaine.

Les niveaux de l'indice de qualité de l'air (IQA) sont utilisés pour mesurer le niveau de pollution de l'air et vont de 0 à 500. Même à des niveaux relativement modérés (101-150 IQA), la pollution de l'air provoque une irritation des yeux et de la gorge. Mais les conséquences augmentent avec l'intensité et la durée de l'exposition.

Les PM2,5, un type de particules fines, sont l'un des polluants atmosphériques les plus nocifs pour la santé humaine actuellement réglementés par l'Agence de protection de l'environnement. L'exposition à des niveaux élevés peut provoquer des crises cardiaques, des accidents vasculaires cérébraux et des problèmes respiratoires graves, et même déclencher l'apparition de maladies chroniques telles que la bronchite et l'asthme. Les effets sont particulièrement dangereux pour les personnes souffrant d'affections pulmonaires et cardiaques préexistantes telles que les maladies pulmonaires obstructives.

"Toutes les choses que nous savons que la cigarette peut causer, comme les maladies cardiovasculaires et le cancer du poumon, sont également causées par les particules fines", a déclaré Patrick Kinney, professeur de santé urbaine à l'école de santé publique de l'université de Boston. "Bien sûr, nous ne respirons pas autant [de particules fines] qu'un fumeur de cigarettes, mais l'effet est le même.

Les nourrissons et les enfants sont particulièrement susceptibles de développer des cancers et des troubles cognitifs dus à la pollution atmosphérique. Les pays à revenu faible ou intermédiaire, principalement en Asie et en Afrique, sont responsables de plus de 90 % de ces décès.

"Lorsque nous observons la planète, les aérosols peuvent avoir une influence différente", a déclaré M. West. "Nous nous attendons à ce que les aérosols aient un effet plus important dans l'hémisphère nord - où se trouvent la plupart des sources de pollution - que dans l'hémisphère sud, qui est relativement plus vierge. Il est recouvert par les océans et la population y est beaucoup moins nombreuse". Les deux tiers du continent africain et la majeure partie de l'Asie se trouvent dans l'hémisphère nord.

Les gaz d'échappement des véhicules et la combustion du charbon contribuent à une pollution atmosphérique particulièrement grave dans les régions densément peuplées d'Asie. La Chine et l'Inde, les deux pays les plus peuplés du monde, émettent plus de la moitié des émissions mondiales de PM2,5 et, dans ces deux pays, la pollution atmosphérique contribue à la mort de plus de 2 millions de personnes par an.

"Nous devons abandonner les combustibles fossiles au profit des énergies renouvelables", a déclaré M. West, "ce qui est bénéfique à la fois pour la pollution de l'air et pour le climat".

Qu'adviendra-t-il des températures mondiales ?

Si l'homme continue à brûler des combustibles fossiles, la pollution atmosphérique s'aggravera, tout comme le changement climatique. Par conséquent, une planète plus chaude détériorera la qualité de l'air. Le temps chaud crée les conditions idéales pour les réactions qui produisent de l'ozone (un gaz à effet de serre). De plus, les vagues de chaleur peuvent provoquer des sécheresses. Pendant une sécheresse, les incendies de forêt, qui produisent des particules polluantes, sont plus fréquents. "La pollution atmosphérique influe sur le changement climatique et le changement climatique influe sur la pollution atmosphérique", a déclaré M. Kinney.

Mais la pollution atmosphérique n'est pas le seul - ni le plus important - sous-produit du changement climatique, a-t-il ajouté. Le réchauffement de la planète entraînera une série d'autres problèmes, notamment des vagues de chaleur extrême, des ouragans, des incendies de forêt et la prolifération de maladies infectieuses.

"Ce n'est pas nouveau. Nous avons toujours eu des tempêtes et des vagues de chaleur", a déclaré M. Kinney. "Mais ce que fait le changement climatique, c'est rendre ces extrêmes plus extrêmes et pousser la queue supérieure de la distribution des extrêmes pour la température et aussi pour l'intensité des tempêtes".

Partout dans le monde, les catastrophes naturelles, notamment les tempêtes hivernales extrêmes, les incendies de forêt et les inondations, font des ravages dans des communautés qui n'avaient jamais été confrontées à de tels événements auparavant. "C'est pire qu'une nouvelle normalité. J'appelle cela un nouvel anormal", a déclaré Michael Mann, climatologue à l'université de Pennsylvanie, à Vox.

La prévention de la poursuite du changement climatique est donc la plus grande préoccupation, et étant donné que les gaz à effet de serre et les particules de refroidissement des aérosols proviennent souvent des mêmes sources, il est très difficile d'isoler les émissions.

"Certaines particules se réchauffent, comme les particules de carbone noir. Elles ont une influence sur le réchauffement, tout en étant mauvaises pour la santé", a déclaré M. West. "Si nous parvenons à cibler les émissions liées au carbone noir, nous pourrions avoir un effet bénéfique sur les deux problèmes : la pollution de l'air et la santé, ainsi que le climat. Mais [...] de nombreuses sources produisent à la fois du carbone noir et des aérosols refroidissants".

Même si les polluants réchauffants et refroidissants avaient des sources différentes, les effets sur la santé des particules d'aérosols - crises cardiaques, accidents vasculaires cérébraux, maladies chroniques - signifient que leur maintien n'est pas une option viable.

C'est pourquoi les scientifiques et les chercheurs cherchent aujourd'hui à reproduire l'effet refroidissant des aérosols sans les mêmes conséquences négatives, par le biais d'une pratique connue sous le nom de géo-ingénierie. Ce domaine englobe les méthodes destinées à compenser les effets du changement climatique en influençant l'environnement.

L'une des méthodes de géo-ingénierie consiste à injecter des particules de sel dans l'air afin d'éclaircir et d'augmenter la couverture nuageuse au-dessus de l'océan. Bien que des recherches datant de 2012 montrent que les particules de sel ne peuvent pas ralentir le changement climatique de manière significative, les chercheurs continuent d'explorer l'idée.

Un certain nombre d'autres idées ont été proposées et testées, notamment la production de nuages artificiels et l'installation de miroirs dans l'espace. Pour produire des nuages, il faudrait injecter du dioxyde de soufre (la même substance que le mont Pinatubo) dans l'atmosphère, mais les premières études sur cette pratique ont montré que le fait de lancer puis d'arrêter la méthode pouvait avoir des effets inconnus désastreux. Les conséquences des miroirs spatiaux semblent moins mortelles, mais sont également moins bien comprises, et le lancement d'un tel programme coûterait des milliers de milliards de dollars. Toutes ces approches sont également controversées sur le plan politique.

Bien qu'aucune de ces méthodes ne soit prête à être utilisée à grande échelle, la géoingénierie suscite un intérêt croissant. Fin juin, l'administration Biden a publié un rapport indiquant que la Maison Blanche est ouverte à la recherche en géo-ingénierie visant à refroidir la planète, et plus particulièrement aux "implications scientifiques et sociétales de la modification du rayonnement solaire". Aucun plan ou politique concret n'a encore été élaboré dans ce domaine, ce qui témoigne d'une prudence nécessaire compte tenu des inquiétudes suscitées par les ramifications peu connues de la géo-ingénierie.

La modification de l'équilibre délicat du système climatique de la Terre par une intervention intentionnelle comporte des risques inhérents, notamment la disparition de cultures et d'espèces sauvages et des changements involontaires dans les conditions météorologiques. Certaines méthodes pourraient provoquer des sécheresses massives dans certaines régions du monde, voire appauvrir davantage la couche d'ozone.

Une autre préoccupation est le "choc de rupture". Si la technologie de la géo-ingénierie entrait en vigueur et était ensuite brusquement interrompue (par choix ou par des événements imprévisibles tels que des attaques terroristes ou des catastrophes naturelles), le réchauffement qui en résulterait serait encore plus important et catastrophique que les projections actuelles.

En outre, étant donné que la décision d'un pays de s'engager dans une méthode de géo-ingénierie pourrait avoir des répercussions mondiales, les scientifiques et les décideurs politiques continuent de débattre des répercussions politiques et de la supervision de cette technologie.

Avant que ces idées ne se concrétisent, les scientifiques et les chercheurs doivent mieux comprendre l'impact réel de l'effet de refroidissement des aérosols.

"Nous savons que les particules d'aérosols provenant des émissions humaines peuvent avoir un effet refroidissant sur le climat", explique Casey Wall, chercheur postdoctoral étudiant les sciences du climat à l'université d'Oslo. "Et nous savons qu'elles peuvent compenser certains des effets de réchauffement des émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine. Mais le grand débat actuel au sein de la communauté des chercheurs en climatologie est de savoir dans quelle mesure l'effet refroidissant des aérosols compense le réchauffement dû aux gaz à effet de serre."

La relation entre la pollution atmosphérique et le changement climatique est complexe, mais en fin de compte, un air plus pur permettra d'assainir la planète. "La pollution de l'air telle que nous la concevons généralement est une mauvaise chose dans l'ensemble, même si elle a pour effet de refroidir le climat", a déclaré M. Wall. "Les effets sur la santé humaine l'emportent globalement.

Publié le 17 Septembre 2023 par Rachel DuRose sur vox.com

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