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

En te réveillant ce matin, tu t’es probablement demandé quel temps il ferait aujourd’hui. Un peu de pluie? Du brouillard? Ou peut-être la neige? Un avertissement de tempête? Depuis toujours, l’être humain s’éfforce à faire des prévisions météorologiques afin de s'y préparer. Après tout, nous n’avons aucune emprise sur les conditions météorologiques. Du moins, c’est ce que l’on croyait…

Les physiciens des nuages étudient les modifications des conditions météorologiques et ils ont réussi à mettre au point des techniques pour modifier légèrement les conditions météorologiques. Dans cet article, nous nous pencherons sur une technologie de modification des conditions météorologiques appelée ensemencement des nuages.

Qu’est-ce qu’un nuage?

Un nuage est formé de minuscules gouttelettes d’eau appelées gouttelettes de nuages. En se regroupant, ces gouttelettes forment de la vapeur d’eau (gaz) ou des cristaux de glace. 

La vapeur d’eau n’est pas suffisamment dense pour retomber sur le sol sous forme de précipitation. Au contraire, elle s’élève dans l’atmosphère, où elle devient surfondue. Elle finit par se condenser (devenir liquide) autour de minuscules particules de poussière en suspension appelées noyaux de condensation. Il faut des milliards de gouttelettes d’eau condensées suivant ce processus pour former un nuage visible. 

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

Les nuages sont formés d’eau. Malheureusement, cette eau ne tombe pas toujours là où on en aurait besoin. 

Lorsque les molécules d’eau sont dispersées, leur densité n’est pas suffisante pour qu’elles subissent les effets de la gravité terrestre. En s’agglomérant, elles forment des gouttelettes qui grossissent et qui s’alourdissent jusqu’à celles soient suffisamment pesantes pour retomber sur le sol sous forme de précipitation. 

L’ensemencement des nuages consiste à modifier la structure d’un nuage de façon à accroître les possibilités de précipitation. Il s’agit plus précisément de relâcher de minuscules particules semblables à des cristaux de glace dans les nuages. Habituellement, ce sont des particules d’iodure d’argent qui sont utilisées à cette fin.  

Ces particules servent alors de noyaux de condensation additionnels. Les molécules de vapeur d’eau surfondue libres se condensent autour d’elles. Puis, ce sont les gouttelettes de vapeur d’eau condensée qui s’agglomèrent, et ce processus se poursuit jusqu’à ce qu’elles forment des gouttes suffisamment grosses pour tomber sous forme de pluie!    

Il existe deux méthodes de déversement de particules dans les nuages : 

1. l’utilisation d’énormes canons au sol (générateurs) qui vaporisent les particules vers les nuages.
2. l’utilisation d’avions qui déversent les particules en passant au-dessus des nuages;

Pourquoi a-t-on recours à l’ensemencement des nuages?

Les applications de l’ensemencement des nuages sont multiples. Les stations de ski s’en servent pour accroître les précipitations de neige. Les centrales hydroélectriques font de même, puisque l’augmentation de telles précipitations se traduit par une augmentation du ruissellement associé à la fonte des neiges. Et plus le ruissellement est important, plus les centrales disposent d’eau pour produire de l’électricité.

L’ensemencement des nuages permet également de dissiper le brouillard en le transformant en précipitations, ce qui peut améliorer la visibilité à proximité des aéroports.  

En Alberta, on a recours à l’ensemencement des nuages pour lutter contre la grêle. Cette technique accroît le nombre de granules de glace qui forment les nuages de grêle, mais comme elle réduit également la taille de chaque granule, elle limite les dégâts causés par les chutes de grêle.

Le savais-tu? 

L’ensemencement des nuages a été utilisé pour la première fois au Canada en 1956. À l’époque, il avait pour but de protéger les récoltes de la grêle en Alberta.

Tu dois être en train de te demander si on peut utiliser l’ensemencement des nuages pour combattre la sécheresse ou les feux de forêt, comme celui qui a dévasté Fort McMurray en 2016? Pas nécessairement. L’ensemencement des nuages ne permet pas de créer des nuages. Il consiste seulement à déverser dans les nuages des particules interagissent avec les molécules de vapeur déjà en suspension dans l’air.

Cela dit, la Chine, la Russie et la Thaïlande ont toutes réussi à éteindre des feux de forêt grâce à l’ensemencement des nuages. Des scientifiques australiens proposent par ailleurs d’utiliser cette technique pour accroître la quantité de précipitations reçues en cas de pluie, de recueillir cette eau de pluie et de la stocker en prévision des périodes de sécheresse.

Quels risques peuvent être associés à l’ensemencement des nuages?

L’ensemencement des nuages existe depuis longtemps, et on lui a trouvé de nombreuses applications. Pourtant, il ne fait pas l’unanimité. Pourquoi?

L’ensemencement des nuages a fait la preuve de son efficacité. Il peut accroître la quantité de précipitations sous forme de pluie de 10 à 15 %. Mais certaines personnes affirment que cet avantage ne l’emporte pas sur les risques pour la sécurité publique et l’environnement. 

L’iodure d’argent, la substance utilisée pour l’ensemencement des nuages, est toxique pour les espèces aquatiques. En somme, les précipitations provenant des nuages ensemencés peuvent nuire à l’environnement.

Pour répondre à ces préoccupations écologiques, les scientifiques ont fait l’essai de solutions de rechange à l’iodure d’argent non toxiques. Ils ont établi que le chlorure de calcium est une option efficace. Il est peu probable que de faibles de concentrations de ce sel nuisent à l’environnement. Les physiciens des nuages examinent également la possibilité d’utiliser des ions chargés négativement plutôt que des particules semblables à des cristaux de glace. 

Le savais-tu? 

On a eu recours à l’ensemencement des nuages pour éviter la pluie lors de la cérémonie d’ouverture des Jeux olympiques de Beijing en 2008. 

Quoi qu’il en soit, le fait d’accroître les précipitations dans une région donnée est associé à d’autres risques. La question est de savoir par exemple si l’augmentation des précipitations de pluie dans une région risque d’en assécher une autre. L’ensemencement des nuages pourrait-il provoquer des pluies trop abondantes? Peut-il provoquer des inondations? Les scientifiques n’ont pas pu répondre à toutes ces questions. Après tout, les systèmes météorologiques sont très complexes. Il est impossible de prévoir exactement les conséquences de cette modification du temps météorologique.

À ce jour, aucun épisode de sécheresse n’a été attribué à l’ensemencement des nuages. Au contraire, les régions environnantes tendent à recevoir plus de pluie. En 1972, la ville de Rapid City, dans le Dakota du Sud, a été ravagée par une crue subite. Les soupçons des habitants se sont portés sur les opérations d’ensemencement des nuages menées à proximité de la ville, qui pourraient avoir contribué à la catastrophe selon eux. Rien ne prouve que l’ensemencement des nuages était en cause. Mais, il va sans dire que des événements comme celui-là suscitent la méfiance à l’égard de cette technique.

Les techniques de modification du temps ont été également été utilisées à des fins militaires. C’était le cas par exemple lors de l’Opération Popeye déployée par les États-Unis durant la guerre du Vietnam. Elle visait à prolonger la mousson au Vietnam grâce à des techniques d'altération des conditions météorologiques. C’est ainsi que les routes et les rivières normalement empruntées par l’ennemi ont été inondées. En 1977, un traité international visant à interdire l’utilisation des techniques de modifications de l’environnement à des fins militaires ou toute autre fin hostile a été adopté.

Le savais-tu? 

L’ensemencement des nuages est loin d’être la seule technologie qui vise à maîtriser les conditions météorologiques. L’ensemble des technologies employées à cette fin forment le secteur de la géo-ingénierie, qui a pour principal objectif de lutter contre les changements climatiques.

En résumé

Certains gouvernements sont de fervents partisans des technologies de modification des conditions météorologiques. C’est le cas notamment en Chine et en Russie. En revanche, en Amérique du Nord, l’ensemencement des nuages ne reçoit pas de financement public. Cette technique est encore beaucoup trop controversée. Cela n’empêche pas pour autant le secteur privé d’y avoir recours. Nous avons mentionné précédemment qu’elle servait à réduire les chutes de grêle en Alberta. Bon nombre de ces projets sont financés par des sociétés d’assurance. C’est parce que la grêle tend à causer de nombreux dégâts matériels dans cette province et que ce sont les sociétés d’assurance qui paient pour les dégâts encourus!

Comme c’est le cas pour toutes les technologies, la modification du temps météorologique est associée à certains avantages potentiels, mais peut également comporter certains risques. Il est donc essentiel de peser soigneusement le pour et le contre.