Ces minuscules sphères de verre creuses utilisées pour stopper la fonte des glaces dans l'Arctique ne fonctionnent pas

iStock/isabeltp

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Une proposition visant à recouvrir la glace de mer de l'Arctique de couches de minuscules sphères de verre creuses de l'épaisseur d'un cheveu humain a été contestée par une étude récente publiée dans la revue Earth's Future.

La nouvelle étude rejette une affirmation faite en 2018 selon laquelle les microsphères de verre creuses, ou HGM, pulvérisées à plusieurs reprises sur la jeune glace de mer de l'Arctique améliorent la réflectivité ou protègent la glace du soleil. Cela démontre que l'utilisation de microsphères pourrait nuire à la fois à la société humaine et au climat de la planète, soulignant à quel point il est important de garder un œil sur les efforts d'atténuation du changement climatique.

La glace de mer aide à réguler la température des océans et de l’air. Il affecte la circulation océanique en réfléchissant la majeure partie de l'énergie solaire vers l'espace. Pour cette raison, le climat de la Terre dépend de manière cruciale de la superficie et de l’épaisseur de la glace marine.

Aujourd’hui, des chercheurs de l’Institut géophysique de Fairbanks de l’Université d’Alaska, dirigés par Melinda Webster, ont montré qu’une solution visant à produire de la glace épaisse et à réduire la température climatique pourrait en réalité accélérer la fonte des glaces de mer et réchauffer le climat. Ils révèlent que cela est dû au fait que placer des couches de microsphères de verre creuses blanches sur la glace de mer arctique assombrit sa surface et a donc l’effet inverse.

L’étude de 2018 a révélé que l’utilisation de cinq couches de HGM reflétait 43 % de la lumière solaire entrante tout en permettant à 47 % de celle-ci de passer à travers la surface située en dessous. Les HGM occupent les 10 % restants. Selon les recherches de Webster, l'absorption de 10 % de la lumière solaire par les microsphères est suffisante pour accélérer la fonte des glaces et réchauffer davantage l'environnement arctique.

"Nos résultats montrent que les efforts proposés pour stopper la fonte des glaces de mer dans l'Arctique ont l'effet inverse de celui escompté", déclare Webster dans un communiqué de presse. "Et cela est préjudiciable au climat de la Terre et à la société humaine dans son ensemble."

Pour parvenir à leur conclusion, Webster et Stephen G. Warren de l'Université de Washington ont calculé les variations du rayonnement solaire dans huit conditions de surface typiques trouvées sur la glace de mer arctique, chacune ayant une réflectivité distincte.

Parallèlement à ces facteurs, ils ont pris en compte la couverture nuageuse, la réponse des microsphères à la lumière du soleil, l'intensité du rayonnement solaire à la surface et au sommet de l'atmosphère, l'ensoleillement saisonnier, etc.

De manière significative, ils ont basé leur étude sur le type de microsphères utilisées dans l’étude de 2018 et sur le nombre exact de couches.

L'équipe de recherche a découvert que même si un revêtement de microsphères pouvait être utilisé pour augmenter la réflectivité de la glace en automne et en hiver, l'effet serait limité. En effet, la glace mince se produit principalement pendant les saisons où la lumière du soleil est faible. La glace mince est rapidement recouverte de neige soufflée, ce qui augmente la réflectivité de sa surface.

Au printemps, la neige réfléchissante recouvre la glace en raison de l'augmentation de l'énergie solaire. Les microsphères assombriraient la surface de la neige en raison de sa haute réflectivité. Dans ce cas, ils augmentent l’absorption solaire de la glace, ce qui finit par la faire fondre plus rapidement que prévu.

À la fin du printemps et au début de l’été, des bassins de fonte (des bassins d’eau libre qui se forment sur la glace de mer) commencent à se développer sur la glace de mer à mesure que l’énergie solaire augmente. Les étangs semblent être une cible idéale pour les microsphères de verre creuses car elles sont sombres et ont une faible réflectivité. Cependant, l’équipe a constaté que ce n’était pas le cas.

Au lieu de cela, lors d'une expérience sur un étang du Minnesota, les sphères flottantes ont été transportées par le vent jusqu'au bord de l'eau, où elles se sont regroupées comme le fait le pollen sur les étangs et les flaques d'eau.

Lorsque la lumière du soleil est à son maximum, les mois de mars, avril, mai et juin semblent être les meilleurs pour appliquer des microsphères, mais sont en réalité les pires pour utiliser des HGM.

« L'utilisation de microsphères pour restaurer la glace de mer dans l'Arctique n'est pas réalisable », déclare Webster. « Même si la science doit continuer à explorer les moyens d’atténuer le réchauffement climatique, le mieux est que la société réduise les comportements qui continuent de contribuer au changement climatique. »