75+ ans après, l’ensemencement des nuages reste controversé – Peut-il aider les villes les plus polluées du monde ?

L’ensemencement des nuages est un sujet controversé. Alors que les partisans le citent en s’appuyant sur des études montrant une 10-15% augmentation des précipitations grâce à cela, les opposants évoquent les risques qui y sont associés, tels que des dommages pour notre sécurité et l’environnement. Faire la lumière sur le débat nécessiterait d’étudier le phénomène en détail. Ce n’est qu’alors que nous pourrons porter un jugement éclairé. 

Qu’est-ce que l’ensemencement des nuages ?

Le Desert Research Institute, un leader reconnu dans la recherche environnementale fondamentale et appliquée à l’échelle mondiale, définit l’ensemencement des nuages comme :

Technique de modification du temps qui améliore la capacité d’un nuage à produire de la pluie ou de la neige en introduisant de minuscules noyaux de glace dans certains types de nuages subfébriles.

Les nuages sont composés de minuscules gouttelettes d’eau ou de cristaux de glace. Ces gouttelettes ou cristaux se forment lorsque la vapeur d’eau dans l’atmosphère se refroidit et se condense. La particule de poussière ou de sel, flottant aléatoirement dans l’atmosphère, autour de laquelle ces cristaux se forment, constitue le noyau de glace. 

Ce sont ces noyaux de glace qui sont introduits dans le ciel lors de l’ensemencement des nuages. Ils aident les flocons de neige à se former en fournissant une base. Finalement, ces flocons retombent des nuages à la surface de la Terre. 

Techniques d’ensemencement des nuages

L’ensemencement des nuages se réalise selon deux grandes techniques. La première est hygroscopique pour les nuages chauds, et la seconde est glaciogénique pour les nuages surrefroidis. L’ensemencement des nuages chauds peut suivre deux voies :

(i) Technique de goutte d’eau (ii) Technique du sel commun.

L’ensemencement des nuages froids peut être réalisé par l’ensemencement à la glace sèche et à l’iodure d’argent.

Ensemencement des nuages chauds : Technique de goutte d’eau

Cette technique fonctionne selon le principe de la coalescence. Elle vise à introduire de grosses gouttelettes d’eau ou des particules hygroscopiques dans les nuages chauds. En pratique, cela implique la dispersion de gouttelettes d’eau d’environ 25 mm depuis un avion. Le débit d’application pour ce procédé est d’environ 30 gallons par opération d’ensemencement, ciblant les formations de nuages chauds. 

Ensemencement des nuages chauds : Technique du sel commun

Le sel commun est utilisé comme matériau d’ensemencement dans ce processus, sous forme de solution à 10 % ou solide. Pour les applications pratiques, le sel est incorporé dans un mélange de sel et de savon. Afin de faciliter la dispersion de ce mélange, on utilise des outils tels que des pulvérisateurs puissants, des compresseurs d’air ou des générateurs au sol. 

Une autre technique pour réaliser ce processus implique la technique d’éclatement de ballon, où la poudre à canon et le chlorure de sodium sont disposés pour exploser près de la base du nuage afin de disperser les particules de sel. 

Ensemencement des nuages froids : Technique de glace sèche

La glace sèche n’est rien d’autre que du dioxyde de carbone à l’état solide. Elle maintient une température de -80 °C et s’évapore à cette température sans fondre. Et comme elle est lourde, elle tombe rapidement du sommet du nuage. 

Ce processus d’ensemencement des nuages froids est réalisé par des avions traversant le sommet d’un nuage pour libérer des granulés de glace sèche de taille comprise entre 0,5 et 1,0 cm en flux continu. Lorsque ces granulés de glace tombent à travers le nuage, ils forment une couche de cristaux de glace. En conséquence, des gouttes de pluie tombent de ces cristaux de glace.

Ensemencement des nuages froids : Technique à l’iodure d’argent

Cette technique utilise de minuscules cristaux d’iodure d’argent produits sous forme de fumée. Ces cristaux, maintenant à -5 °C, agissent comme des noyaux de formation de glace.

Éjectées depuis des générateurs au sol, ces fines particules se diffusent avec les courants d’air. Cependant, les partisans de cette technologie estiment que la procédure appropriée pour l’ensemencement des nuages froids serait de libérer la fumée d’iodure d’argent dans les nuages surrefroidis depuis un avion. Cette technique est plus efficace que la technique à la glace sèche car la quantité d’iodure d’argent requise est bien moindre. 

Ces techniques d’ensemencement des nuages ont émergé au fil des années. Cependant, la première expérience d’ensemencement des nuages remonte à plus de 75 ans. 

Bref historique de l’ensemencement des nuages

Le chimiste et météorologue américain Vincent J. Schaefer a mené la première expérience d’ensemencement des nuages en 1946. Dans cette expérience historique, Schaefer a largué six livres de glace sèche broyée dans un nuage dans les montagnes Adirondack de l’État de New York.

Un an plus tard, en 1947, le projet Cirrus est né d’une collaboration entre GE et l’armée américaine, constituant la première tentative scientifique de modifier un ouragan. Le projet a largué près de 200 livres de glace sèche dans un cyclone qui a frappé et traversé la côte de la Floride. 

Le suivant est apparu au début des années 1960, nommé Project Skywater, une série d’expériences d’ensemencement financées par le Bureau of Reclamation. L’objectif était d’augmenter les ressources en eau dans l’ouest des États-Unis. 

En Australie, le Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) a mené d’importants essais d’ensemencement entre 1947 et le début des années 1960. Dans ces expériences, les scientifiques ont largué de la glace sèche au sommet des nuages cumulus, utilisé des générateurs d’iodure d’argent au sol et aéroportés, etc. 

L’armée américaine a poursuivi d’autres expériences d’ensemencement des nuages à la fin des années 1960 et au début des années 1970. L’objectif était d’utiliser la modification du temps comme arme de guerre. L’armée aurait planifié l’Opération Popeye afin de générer suffisamment de précipitations pour perturber les lignes d’approvisionnement ennemies au Vietnam. Ces manœuvres militaires ont cessé en 1977 lorsqu’un traité international a interdit l’utilisation de la modification du temps à des fins militaires. 

Cependant, la recherche à ce sujet ne s’est pas arrêtée. Elle a été adoptée et testée sous de nombreuses formes sur presque tous les continents du monde. 

Dès la fin novembre 2023, le gouvernement de Delhi, en Inde, a décidé de poursuivre l’ensemencement des nuages pour créer de la pluie artificielle afin de lutter contre la pollution de l’air dans la capitale. Le plan était de pulvériser un mélange d’iodure de potassium, d’iodure d’argent et de glace sèche sur les nuages à l’aide d’avions. 

La Direction générale de l’aviation civile a approuvé les avions et les fusées éclairantes pour cet usage spécifique. Après cette approbation, un avion Cessna à six places a été choisi pour survoler le ciel de Delhi, chargé d’introduire les produits chimiques mentionnés dans les nuages. 

Cependant, according à Jai Dhar Gupta, un activiste pour l’air pur et ancien élève de la Wharton School qui possède également un diplôme en sciences de l’environnement de l’Université de Pennsylvanie :

“L’ensemencement des nuages est une tactique de miroir fumé et n’a aucun sens. Après les précipitations, en raison d’une augmentation de l’humidité de l’air, la pollution augmentera car tout [carburant, biomasse, etc.] libérera davantage de polluants.” 

Et avec ce scepticisme autour de l’ensemencement des nuages vient la nécessité d’évaluer ses avantages et ses inconvénients. 

Les avantages de l’ensemencement des nuages

Le principal objectif de l’ensemencement des nuages à l’échelle mondiale est d’augmenter les chutes de neige hivernales et d’accroître le manteau neigeux des montagnes, complétant ainsi l’approvisionnement en eau naturel disponible pour les communautés des zones environnantes.

Pour évaluer l’efficacité de cette approche, les scientifiques ont mené de multiples études sur l’effet de l’ensemencement des nuages. Bien que différents projets donnent des résultats variés, il existe de nombreux cas de succès notables. À titre d’exemple, des projets d’ensemencement à long terme sur les montagnes du Nevada et d’autres régions du monde ont démontré une augmentation du manteau neigeux global dans les zones ciblées de 10 % ou plus par an. 

Le Desert Research Institute a conçu un projet d’ensemencement des nuages de cinq ans dans les Snowy Mountains de la Nouvelle-Galles du Sud, en Australie. Le résultat a été une augmentation de 14 % des chutes de neige dans la zone du projet.

Une autre expérience d’ensemencement des nuages réalisée dans le Wyoming a duré dix ans. Elle s’est déroulée dans les chaînes Snowy Range et Sierra Madre Range. 

Selon les données présentées par le Wyoming Water Development Office, l’expérience a montré une augmentation du manteau neigeux provenant des tempêtes hivernales de cinq à quinze pour cent. Une autre expérience d’ensemencement des nuages induite par un générateur contrôlé en haute altitude a montré des augmentations de chutes de neige allant jusqu’à 15 % dans la région Bridger de l’ouest du Montana. 

Malgré ces succès, l’ensemencement des nuages a connu et continue de connaître sa part de controverses. 

Pourquoi l’ensemencement des nuages est-il controversé ?

Le risque de contamination

L’ensemencement des nuages comporte un risque de contamination pouvant provenir d’une mauvaise manipulation de l’iodure d’argent et d’autres produits chimiques. Ils peuvent déclencher une réaction en chaîne de pollution environnementale, dont les conséquences néfastes affectent notre écosystème et notre santé. L’atténuation de ces risques nécessite des efforts stratégiques et structurels, qui deviennent souvent financièrement insoutenables. 

Redistribution du risque et non élimination 

L’ensemencement des nuages consiste souvent à déplacer la pluie d’un endroit à un autre. Il condense l’eau déjà présente dans les formations nuageuses. Il peut donc entraîner une privation de pluie ou une sécheresse dans une zone, tout en générant de la pluie à l’extérieur dans une autre. Cela peut également devenir une arme politique pour priver certaines régions d’eau ou revendiquer plus d’eau qu’une région spécifique ne nécessite. 

Risques écologiques et environnementaux

La bioaccumulation induite par l’iodure d’argent peut être potentiellement nocive pour la vie aquatique. Elle peut également entraîner des inondations urbaines. 

Inadéquation des politiques

La communauté scientifique estime que des politiques inadéquates peuvent rendre l’ensemencement des nuages nocif. Cette préoccupation s’applique particulièrement lorsque l’ensemencement est prévu pour plusieurs régions voisines ; dans ces cas, il doit être réalisé selon un calendrier bien pensé. Pour atténuer les risques, des limites doivent être imposées quant aux moments où il peut être effectué, afin d’éviter tout risque d’inondation.

Manque de résultats probants 

Bien que utilisé depuis plus de 75 ans, l’ensemencement des nuages manque de preuves empiriques suffisantes, surtout en comparaison avec le volume et l’ampleur des études menées sur d’autres techniques de géo-ingénierie liées à l’énergie solaire ou à l’élimination du carbone.

Dans l’ensemble, il est nécessaire de l’étudier de manière holistique. Les études doivent aller au-delà de l’évaluation de son efficacité en examinant non seulement son impact immédiat, mais aussi ce que l’ensemencement des nuages peut signifier pour les régions voisines, leur écologie, leur biodiversité, etc. 

Indépendamment des controverses et du scepticisme qui l’entourent, l’un des principaux objectifs de l’ensemencement des nuages a été de provoquer la pluie afin de purifier la Terre de la pollution, du smog et plus encore. Des entreprises commerciales se sont engagées à assainir la Terre de ces maux. 

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Entreprises proposant des solutions testées pour lutter contre la pollution

#1. Tetra Tech

Tetra Tech propose des solutions aux défis environnementaux complexes, notamment des solutions d’amélioration de la qualité de l’air, de lutte contre la pollution sonore, d’amélioration de la qualité de l’eau, de gestion des déchets solides, et plus encore. Si l’on examine spécifiquement ses solutions de qualité de l’air, elles impliquent des bases de données informatisées et des logiciels de reporting pour aider les clients à respecter leurs obligations de conformité de manière efficace et efficiente. Les services couvrent la création d’inventaires d’émissions, la modélisation de dispersion, l’analyse du cadre technologique de contrôle, la surveillance et le reporting de l’environnement ambiant et des émissions, etc.

Au cours de l’exercice fiscal qui s’est terminé le 2 octobre 2022, Tetra Tech a réalisé un chiffre d’affaires annuel de plus de 3,5 milliards de dollars US, en hausse par rapport à son chiffre d’affaires de 2021 de plus de 3,2 milliards de dollars US. En 2022, Tetra Tech a déclaré un bénéfice net de plus de 263 millions de dollars US, en hausse par rapport aux plus de 232 millions de dollars US enregistrés en 2021. Les actions de Tetra Tech ont enregistré un bénéfice dilué par action de 4,86 $ US en 2022, contre 4,26 $ US en 2021.

#2. Arcadis

Arcadis est un autre acteur mondial qui aide les organisations à mieux gérer les émissions atmosphériques dans le contexte du changement climatique, la pollution de l’air étant très présente à l’agenda public. Il accompagne les clients dans la mise en œuvre de principes d’affaires durables à travers leurs opérations et propose des services complets d’hygiène industrielle ainsi que de santé et sécurité pour répondre aux exigences de conformité OSHA dans les installations industrielles.

Selon le rapport intégré annuel d’Arcadis 2022, l’entreprise a réalisé un chiffre d’affaires de plus de 3 milliards d’euros en 2022, avec une marge EBITDA opérationnelle (en pourcentage du chiffre d’affaires) de 9,8 % et un rendement de 54 % sur le fonds de roulement net. L’entreprise a enregistré un chiffre d’affaires de plus de 2,5 milliards d’euros en 2021, avec une marge EBITDA opérationnelle de 9,6 %.

Feuille de route future pour l’ensemencement des nuages

Alors que ces grandes entreprises continuent de travailler sur des moyens d’éloigner la pollution et les risques environnementaux, l’ensemencement des nuages conserve la possibilité d’émerger comme solution pour aider les villes les plus polluées du monde. Les opérations d’ensemencement des nuages ont lieu dans au moins huit États de l’ouest des États-Unis. Ce sont des opérations relativement de petite envergure en termes d’investissements. Les programmes d’ensemencement dans le bassin supérieur du fleuve Colorado, par exemple, coûtent environ $1.5 million chaque année.

Rapports officiels admettent que “très peu a été documenté quant à l’impact des petites augmentations des précipitations semées et des augmentations du ruissellement saisonnier. Parce qu’il a été difficile de quantifier les effets de l’ensemencement, ces études secondaires ne peuvent être considérées que comme spéculatives.”

Par conséquent, il est nécessaire de mener davantage d’études avant de connaître la véritable efficacité de l’ensemencement des nuages comme solution pour éliminer la pollution.