La pensée de la guerre nucléaire peut évoquer des images de nuages de champignons imminents, d’exercices de canard et de couverture, ou de retombées de radiations locales. Ces effets immédiats sont terrifiants, mais les scientifiques disent que les retombées d’une guerre nucléaire dureraient probablement bien au-delà des explosions initiales.
Dans un nouvel article paru dans le Journal of Geophysical Research: Atmospheres, les chercheurs détaillent une décennie de destruction consécutive à une guerre nucléaire entre les États-Unis et la Russie. La fumée des villes fumantes devrait se frayer un chemin vers la stratosphère, où elle déclenchera un hiver nucléaire.
L’équipe a utilisé de nouveaux modèles climatiques pour estimer la durée – et la gravité – de l’hiver nucléaire si la Russie et les États-Unis s’engageaient dans un conflit nucléaire. Ils estiment qu’un hiver de dix ans pourrait s’éterniser après les explosions, faisant des ravages sur les températures, la lumière du soleil et les précipitations dans le monde entier.
Une décennie sombre d’hiver
Si une guerre nucléaire éclatait entre les États—Unis et la Russie, les répercussions mondiales dépasseraient la politique et déclencheraient un traumatisme climatique majeur, en particulier un hiver nucléaire. Un hiver nucléaire se produirait à la suite d’explosions nucléaires dans les villes; la fumée bloquerait efficacement la lumière du soleil, provoquant des températures inférieures à zéro engloutissant le monde.
Pour évaluer l’intensité d’une guerre nucléaire entre deux nations bien armées, l’équipe a examiné les arsenaux actuels des deux pays. Ils ont noté que les zones métropolitaines importantes — centres de population ou villes à valeur stratégique, par exemple — seraient probablement ciblées. Et si ces villes étaient touchées, tout brûlerait probablement.
« Même l’asphalte peut brûler aux températures auxquelles ces bombes atteignent”, a déclaré Joshua Coupe, doctorant en sciences de l’atmosphère à l’Université Rutgers. Il a déclaré que ces incendies urbains brûleraient tout ce qui était en vue, produisant « une fumée très sale, suie. »
Cette suie, ou carbone noir, est le facteur clé de la production d’un hiver nucléaire. « Ce qui est important avec le carbone noir, c’est qu’il absorbe le rayonnement de manière très, très efficace”, a déclaré Coupe. Il a expliqué que le carbone noir lofté absorbe le rayonnement et se réchauffe et que « l’air qui l’entoure devient très flottant et il est capable de se soulever dans la stratosphère. »
Si le carbone noir restait dans la troposphère, il pourrait éventuellement être éliminé par les précipitations, mais Coupe a déclaré qu’une fois que le carbone noir était dans la stratosphère, il pouvait durer des années, déclenchant une réponse climatique mondiale à long terme.
Il existe d’autres événements non nucléaires qui peuvent déclencher des rejets d’aérosols dans la stratosphère, y compris des éruptions volcaniques et des incendies de forêt, mais Coupe a noté que ni l’un ni l’autre ne produisent les mêmes effets que la suie libérée à la suite d’une guerre nucléaire.
« Les volcans produisent des aérosols de sulfate qui n’absorbent pas beaucoup de rayonnement”, a-t-il déclaré, et « comme ils n’en absorbent pas autant, leur durée de vie se situe entre 1 et 2 ans. »Comparativement, a-t-il déclaré, leurs recherches montrent que la suie produite par le nucléaire dure jusqu’à une décennie.
La suie des feux de forêt peut également atteindre la stratosphère, mais Coupe a noté que les feux de forêt produisent du carbone noir à une échelle beaucoup plus petite que ce qui résulterait d’attaques nucléaires dédiées contre les villes. Par exemple, les chercheurs affirment qu’un incendie de forêt en 2017 en Colombie-Britannique a injecté quelques dixièmes d’un téragramme de carbone noir dans la stratosphère (1 téragramme correspond à 1 milliard de kilogrammes). En revanche, ils estimaient qu’une guerre nucléaire ferait exploser 180 teragrammes de suie dans l’atmosphère.
Modélisation climatique du Carbone noir
L’équipe a utilisé la modélisation climatique pour prédire ce qui pourrait arriver à la Terre après l’afflux d’une énorme quantité de carbone noir dans la stratosphère.
Coupe a déclaré que le modèle de climat de la Communauté de l’atmosphère dans sa version 4 (WACCM4) a une résolution beaucoup plus élevée que celle trouvée dans les études précédentes, ce qui permet aux chercheurs d’ajouter plus de détails aux prédictions. Plus précisément, WACCM4 a permis à l’équipe d’atteindre des altitudes plus élevées, dans la stratosphère — une étape importante dans la capture des effets de suie, a déclaré Coupé.
L’équipe a également utilisé un module sur les aérosols appelé Community Aerosol and Radiation Model for Atmospheres (CARMA) pour mieux représenter la façon dont les particules en suspension dans l’air pourraient se développer et se coller ensemble. Coupe a déclaré que l’utilisation de CARMA permettait à l’équipe de traiter les particules d’aérosol de manière plus réaliste.
Ils ont constaté qu’après des explosions nucléaires simulées, presque tout l’hémisphère Nord était englouti dans la suie stratosphérique au cours de la première semaine. En 2 semaines, la suie avait envahi l’hémisphère Sud.
« C’est la puissance du carbone noir”, a déclaré Coupé. » Ça monte très haut très rapidement et ça se propage très, très vite. »
Les chercheurs ont examiné les changements des températures moyennes mondiales, des radiations et des précipitations sur une période de 15 ans après une guerre nucléaire. Coupe a déclaré que leurs résultats peuvent se résumer en un mot: sombre.
« Nos recherches montrent que dans ce scénario de guerre nucléaire entre les États-Unis et la Russie, un hiver nucléaire se produirait”, a-t-il déclaré, ajoutant que les modèles montrent une réduction de près de 10 ° C de la température moyenne de surface mondiale, des changements extrêmes dans les précipitations et une réduction de 90% de la saison de croissance dans de nombreuses régions des latitudes moyennes.
Pour mettre les choses en perspective, Coupe a déclaré que le changement de température de l’époque préindustrielle à aujourd’hui n’était que de 1°C. » Mais en hiver nucléaire, il s’approche de 10°C en dessous de la moyenne climatologique après 2 ou 3 ans. »
Le rayonnement solaire, important non seulement pour les températures de surface, mais aussi pour la photosynthèse, chute brutalement. Au cours des deux premières années d’un hiver nucléaire, « il y a une diminution d’environ 75% du rayonnement de surface — ce qui est substantiel”, a déclaré Coupe.
Les taux de précipitations ne s’améliorent pas et les moyennes mondiales chutent d’environ 58% après injection de suie dans la stratosphère. Les modèles de précipitations ont également changé, notamment l’affaiblissement ou la disparition des moussons et de nouvelles précipitations sur les régions désertiques.
Scénario du pire
Ce qui se passe exactement pendant un hiver nucléaire est un scénario complexe, a déclaré Jon Reisner, modélisateur numérique au Laboratoire national de Los Alamos. Reisner n’a pas participé à l’étude, mais étudie comment les armes nucléaires peuvent affecter le climat mondial.
« L’impact sur le climat d’un échange nucléaire est toujours un problème non résolu”, a déclaré Reisner. Il a ajouté que les prédictions des chercheurs semblaient se situer à l’extrémité supérieure du spectre du refroidissement global. ”Ils supposent le pire, le pire scénario », a déclaré Reisner.
Reisner a déclaré qu’il pensait que les chercheurs « exagéraient la quantité de suie produite par les incendies” et a noté que la suie produite par les incendies urbains n’était pas bien comprise. « La grande question est: Quelle est la charge réelle de carburant? »Il a noté que l’intensité et la durée d’un incendie peuvent également affecter la production de suie.
Bien qu’il pense que plus de travail doit être fait pour mieux définir les effets du climat mondial, Reisner a noté: « à la fin de la journée, les impacts directs seront importants — vous ne pouvez pas les minimiser. »
Un conflit nucléaire américano-russe va bien au-delà des deux pays en guerre, a déclaré Coupe. « Il y a des conséquences désastreuses si des armes nucléaires étaient utilisées, non seulement pour les pays impliqués, mais pour le reste du monde. »
Coupe espère que leur étude aidera à informer les gouvernements et les militaires dans leur évaluation des risques liés à l’utilisation d’armes nucléaires. « Les décisions entre généraux pourraient affecter le monde entier pendant des années », a-t-il déclaré.
— Sarah Derouin (@Sarah_Derouin), Journaliste indépendante