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Une réduction d'au moins 60% des émissions mondiales actuelles d'équivalent CO2 serait nécessaire pour la stabilisation, d'après le Groupe d’Experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (1991). Comme discuté dans le chapitre 28, les options de géoingénierie pourraient être capables de diminuer les réductions nécessaires, mais un agrément et une participation internationales dans de telles actions seraient nécessaires pour qu'elles soient entreprises à l'échelle planétaire.

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L'ampleur des changements économiques en jeu, ainsi que le besoin de rechercher une approche rentable, impliquent qu'une stratégie combinée, employant une variété de mesures, serait nécessaire.

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Les options de la catégorie 3, principalement des options de géoingénierie, sont celles qui apparaissent être faisables compte tenu des informations limitées disponibles actuellement, et pourraient – après des études, recherches et développements additionnels – fournir la possibilité de changer les concentrations atmosphériques, ou le forçage radiatif, et l'impact fondamental du réchauffement dû aux gaz à effet de serre avec une ampleur substantielle. En général, ils s'occupent des symptômes plutôt que des causes. Certaines de ces actions pourraient être mises en oeuvre après qu'un changement de climat nuisible soit nettement identifiable, si la recherche et le développement ont été complétés auparavant. Des recherches à court terme sur les options de la catégorie 3 comme une mesure de "protection" seront probablement bénéfiques et relativement peu coûteuses. Finalement, comme discuté dans le chapitre 28, certaines de ces options pourraient être économiques, sures, et réversibles.

Plusieurs des options de la catégorie 3 semblent relativement peu coûteuses au niveau de leur implémentation mais de larges parts d'inconnu subsistent sur les effets collatéraux sur l'environnement ou le cycle du carbone si elles devaient être mises en application. Par exemple, augmenter la croissance du phytoplancton par l'addition de fer dans les océans pourrait être une option de réduction faisable, mais l'impact du remaniement de l'équilibre du fer, du carbone, de l'oxygène et autres nutriments dans l'océan est inconnu pour l'instant. Ces options doivent être davantage étudiées et bien comprises avant que leur implémentation ne soit considérée sérieusement.

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On ne peut considérer l'utilisation de ces options avant que les effets possibles de la suie, de la poudre ou des aérosols sur la destruction de l'ozone stratosphérique soient compris.

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Limiter la croissance de la population est un point essentiel pour limiter la consommation future d'énergie, et donc la stabilisation future des émissions de gaz à effet de serre. Limiter la croissance de la population pourrait ne pas être coûteux, mais est constellé d'obstacles politiques, sociaux et idéologiques.

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Le niveau auquel la science est actuellement capable d'évaluer la rentabilité du remaniement de l'équilibre des radiations globales moyennes laisse une grande part d'incertitude en ce qui concerne à la fois la faisabilité technique et les conséquences environnementales. Cette analyse suggère que des études supplémentaires sont appropriées.

Diminuer la croissance de la population mondiale pourrait être nécessaire pour obtenir un changement significatif des émissions de gaz à effet de serre. Cependant, l'analyse du comité indique que la seule réduction de la croissance de la population ne pourrait pas réduire les émissions de gaz à effet de serre si il y a une croissance économique continue.

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Les erreurs sont inévitables. Les erreurs graves seront coûteuses et douloureuses.

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Déclaration individuelle d'un membre de l'atelier sur l'adaptation
Jane Lubchenco:
Ce ton trop confiant est injustifié à la lumière de: (a) les incertitudes sur la réaction au changement de climat des systèmes naturels, (b) la dépendance des systèmes humains sur ces systèmes naturels (c'est à dire les interactions entre les différents secteurs considérés dans le rapport), (c) les conséquences environnementales non considérées des adaptations recommandées, (d) les difficultés substantielles anticipées pour que les nations en voie de développement s'adaptent au changement de climat. Je suis d'accord sur le fait que les stratégies d'adaptation suggérées dans ce rapport pourraient être assez raisonnables et pourraient être menées. Cependant, les limitations et le coût de ces adaptations doivent être définies. Les domaines où les adaptations ne peuvent pas se faire, ou du moins pas facilement (par exemple ceux identifiés dans les sections au sujet des écosystèmes ingérables), sont si fondamentalement importants au système global que l'atténuation – et non l'adaptation – devient capitale.
En résumé, je suis en désaccord avec le message implicite du rapport: "nous pouvons nous adapter sans ou avec très peu de problèmes". Je crois que même les analyses incomplètes de l'atelier sur l'adaptation confirment les recommandations de l'atelier de synthèse d'adopter des actions efficaces mais peu coûteuses pour réduire le réchauffement dû aux gaz à effet de serre.

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Éviter tous les réchauffements futurs serait soit très coûteux (si nous réduisons significativement la concentration atmosphérique des gaz à effet de serre) ou potentiellement très risqué (si nous utilisons la géoingénierie climatique).

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Une structure pour répondre au réchauffement supplémentaire dû aux gaz à effet de serre
Quels genres de réponses au réchauffement potentiel sont possibles?
Les interventions humaines dans les activités économiques et naturelles peuvent affecter le taux net du forçage radiatif de la terre. Il est utile de classer les types possibles d'intervention dans trois groupes:
-Actions pour éliminer ou réduire les émissions de gaz à effet de serre.
-Actions pour "compenser" de telles émissions en supprimant ces gaz de l'atmosphère, en bloquant les radiations solaires ou en altérant la réflectivité de la terre ou l'absorption d'énergie.
-Actions pour aider l'homme et les systèmes écologiques à s'ajuster aux nouvelles conditions climatiques et évènements.
Dans cette étude, le comité analyse les deux premiers groupes d'actions simultanément sous l'étiquette "atténuation", car leur but est d'éviter ou de réduire le réchauffement dû aux gaz à effet de serre. Le troisième groupe est ici appelé "adaptation".

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Quelles sont les exemples d'options ayant un large potentiel de réduire ou de compenser les émissions?
Les options appelées géoingénierie ont le potentiel d'affecter de façon substantielle la concentration atmosphérique des gaz à effet de serre. Elles ont la capacité de faire écran à la lumière solaire, de stimuler l'assimilation du CO2 par les plantes et les animaux dans les océans ou de supprimer le CO2 de l'atmosphère. Bien qu'elles apparaissent faisables, elles requièrent des études additionnelles à cause de leur impact environnemental potentiel.

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Qu'est ce qui devrait être fait maintenant?
Le comité a développé un ensemble d'options recommandées dans cinq domaines: réduire ou compenser les émissions, améliorer l'adaptation au réchauffement, améliorer les connaissances pour des décisions futures, évaluer les options de géoingénierie, et exercer un rôle de leader au niveau international. Le comité recommande d'agir de manière résolue pour entreprendre les actions décrites questions 51 à 55 ci-dessous.

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54.Est ce que les options de géoingénierie ont vraiment du potentiel?
Les estimations préliminaires de ces options suggèrent qu'elles ont un large potentiel d'atténuer le réchauffement dû aux gaz à effet de serre et qu'elles sont relativement peu coûteuses en comparaison d'autres options d'atténuation. Cependant leur faisabilité et spécialement les effets collatéraux associés doivent être soigneusement examinés. Parce que les options de géoingénierie ont le potentiel d'affecter le réchauffement dû aux gaz à effet de serre à une échelle substantielle, parce qu'il y a des preuves indiscutables que certaines causent ou altèrent une variété de réactions chimiques dans l'atmosphère, et parce que le système climatologique est mal compris, de telles options doivent être considérées extrêmement prudemment. Si le réchauffement se produit et que le système climatologique se révèle fortement sensible au rayonnement forcé, elles pourraient être nécessaires.

55.Que devraient faire les États-Unis au niveau international
Les États-Unis devraient reprendre leur participation inconditionnelle dans les programmes internationaux pour ralentir la croissance de la population.

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L'hypothèse que l'augmentation des gaz à effet de serre dans le passé n'est pas encore totalement observable dans le réchauffement global est aussi pertinente. Ceci suggère que la stabilisation du stock de gaz à effet de serre apporterait encore un changement de climat global dans le système; une réduction du stock serait requise pour stabiliser le climat.

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Accélérer la réduction de la circulation des gaz à effet de serre
Une catégorie d'instruments politiques pourrait induire une réduction rapide de la circulation des gaz à effet de serre. De tels instruments ont peu d'effets immédiats mais augmentent exponentiellement avec le temps. Un bon exemple de cette catégorie d'instruments serait celle qui réduirait la population, comme décrit ci-après.

La réduction de la population est accomplie par la réduction du taux de fertilité (retarder les naissances n'aurait qu'un effet limité).

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La sagesse conformiste suggère qu'une diminution du taux des naissances aurait peu d'effet sur les émissions nettes à court terme et que l'effet pourrait même être leur augmentation. Ce qui arriverait si l'investissement, les travailleurs et la consommation, libérés en ayant une plus faible cohorte d'enfants, émettaient plus de gaz à effet de serre que les activités remplacées. Avec le temps cependant, les prévisions sont que les effets seraient positifs et importants et augmenteraient exponentiellement comme la population serait réduite par le cycle démographique. C'est pourquoi on s'attend à ce que les émissions de gaz à effet de serre soient plus sensibles à la diminution de la population qu'à l'augmentation du revenu par habitant.

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Un changement des produits des animaux ruminants (produits laitiers, boeuf et mouton) vers des produits à base de céréales réduirait les émissions de CH4.

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L'élimination des subventions (coûteuses) existantes sur les produits laitiers et le grain pour l'alimentation du bétail (qui soutiennent indirectement la production de viande) aux États-Unis (et en Europe) amènerait à une augmentation de consommation de produits d'animaux ruminants et probablement des émissions de CH4. Une taxe sur la consommation de produits d'animaux ruminants serait probablement inacceptable politiquement. Ceci pourrait cependant produire une atténuation du CH4. Le coût d'une taxe utilisant les mesures standards techniques (voir Gardner, 1987) dépendrait de la réponse de l'offre et de la demande sur cette taxe.

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Annexe Q
Options de géoingénierie
Cette annexe est divisés en 4 sections: (1) système maritime de canons, (2) systèmes de ballons, (3) système de ballons multiples, (4) changement de l'abondance des nuages. Chaque section soit décrit le système soit indique comment le prix a été calculé.

Système maritime de canons
Le coût actuel d'un projectile pesant 860 Kg est de 7000 à 8000 $. Le coût du carburant seul (si l'obus est fourni) est de 900 $. Il semble qu'une estimation raisonnable pour un obus d'1 tonne, la poudre (l'oxyde d'aluminium commercial peut être obtenu pour 0.5 $/Kg) et le carburant pour chaque tir soit de 10000 $. Une efficacité de 0.5 est supposée: la moitié de l'obus est de la poudre et l'autre moitié consiste en l'enveloppe, les mécanismes de dispersion, etc, nécessaires au fonctionnement de l'obus.
Le coût des munitions pour 40 ans sera de 4 x 10 puissance 12 $ (4000 milliards de $).
Le nombre de tirs nécessaires pendant 40 ans est de 10 puissance 7 tirs (10 millions de tirs).
Si un seul canon peut tirer 5 coups par heure (les canons maritimes peuvent tirer plus rapidement, mais des intervalles entre les tirs peuvent augment la durée de vie du fût) et opérer 250 jours par an, alors un canon peut tirer 5 coups/heure x 24 heures/jour x 250 jours/an = 3 x 10 puissance 4 tirs/an par canon (30000 tirs/an par canon).

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Donc 350 canons opérant simultanément.
Un fût devra être remplacé approximativement tous les 1500 tirs; donc durant les 40 ans, 3 x 10 puissance 5 fûts (300000 fûts) seront nécessaires. Un fût coûterait probablement (en production continue) plusieurs centaines de milliers de $ - disons 1 million de $. Le coût total des fûts est donc 3 x 10 puissance 5 fûts x 10 puissance 6 $/fût = 3 x 10 puissance 11 $ (300 milliards de $) pour les fûts.

Si les canons sont organisés par base de 10, sur terre ou sur mer, et que 1 milliard de $ est alloué pour le coût d'1 base, on peut s'attendre à payer 40 bases de 10 canons pour opérer 350 canons simultanément, donc le coût de 40 bases x 1 milliard de $ = 40 milliards de $.

Ceci devrait probablement être au moins doublé pour tenir compte des frais généraux, de l'électricité, de la maintenance, du remplacement, etc. Multiplier par 5 donne 200 milliards de $.

Enfin, du personnel est nécessaire pour faire fonctionner le système. Bien que le système puisse probablement être largement automatisé, supposons qu'il fonctionne comme les opérations actuelles. Allouons 10 personnes/canon x 400 canons x 3 équipes x 100000 $/personne/an x 40 ans = 48 milliards de $, qui peuvent être doublés pour inclure le personnel indirect, les frais généraux, etc, ce qui donne environ 100 milliards de $ pour les opérateurs. Donc, 24000 personnes devraient être impliquées à tout moment.

Pour résumer,
Munitions 4 x 10 puissance 12 $ (4000 milliards de $)
Fûts 3 x 10 puissance 11 $ (300 milliards de $)
Bases 2 x 10 puissance 11 $ (200 milliards de $)
Personnel 1 x 10 puissance 11 $ (100 milliards de $)
Total 4.6 x 10 puissance 12$ (4600 milliards de$) pour 40 ans
ce qui donne un coût annuel non escompté d'environ 100 milliards de $

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Le coût du projet est nettement dominé par les munitions, le nombre de bases et de canons est raisonnable, comme l'est l'activité, considérée à une large échelle industrielle. Les canons pourraient être déployés en mer ou dans des zones désertes (par exemple des réserves militaires) où le bruit des tirs et la chute des obus pourraient être gérés.

Système de ballons
Considérons un ballon à hydrogène flottant à 20 Km utilisant le principe d'Archimède, et notons que la densité de l'hydrogène est 14 fois plus faible que l'air:
Si r = 100 m (rayon du ballon)
Le poids du ballon pour une épaisseur de 1 mm est de 1.5 x 10 puissance 5 Kg (150 tonnes)
Si le ballon fait 2/3 mm d'épaisseur (supposé pour raisons de commodité), son poids d'après les précédents calculs est de 1.5 x 10 puissance 5 Kg (100 tonnes) et la masse de poudre devant être soulevée, si un coefficient d'efficacité de 50% est utilisé pour tenir compte des instruments, des disperseurs de poudre, des containers, etc (ceci est le minimum), est de 10 puissance 5 Kg (100 tonnes). Du nylon d'une épaisseur appropriée pour tisser une épaisseur de 2/3 mm (le 1050 deniers fait environ 0.3 mm) coûte 4.4 $/Kg. Si ceci est triplé pour le tissu et la fabrication du ballon...

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...(le prix d'une toile de parachute est d'environ 3 fois celui du fil polyamide, basé sur des informations d'un confrère des tissus industriels DuPont), les systèmes de contrôles, les disperseurs de poudre, etc, le prix peut être estimé à 15 $/Kg ou 1.5 x 10 puissance 5 Kg/ballon x 15 $/Kg = 2.25 x 10 puissance 6 $/ballon (2.25 millions de $/ballon).

20 lancements sont nécessaires en 40 ans:
2 x 10 puissance 6 ballons x 2.25 x 10 puissance 6 $/ballon = 4.25 x 10 puissance 12 $ (4250 milliards de $).

Considérant le coût additionnel de l'infrastructure et du support il y aura 2 x 10 puissance 6 (2 millions) lancements en 40 ans ou 5 x 10 puissance 4 (50000) lancements par an.

Si il y a 100 équipes (chacune responsable de 2 lancements par jour, 250 jours par an) et que chaque équipe est constituée de 100 personnes, 10 puissance 4 personnes x 10 puissance 5 $/personne/an x 40 ans = 4 x 10 puissance 10 $ (40 milliards de $), ou environ 10 puissance 11 $ (100 milliards de $) avec une marge de 150%.

Si chaque base est capitalisée 10 puissance 9 $ (1 milliard de $), encore 10 puissance 11 $ (100 milliards de $) sont nécessaires, mais cette infrastructure affecte à peine les coûts, de même que le prix de la poudre même à 0.5 $/Kg ou l'hydrogène à 10 $/Kg.

L'hydrogène peut être actuellement acheté sous forme liquide par 5700 litres (équivalent à 4800 m3) pour 9 $/10 m3. Le prix est donc de 10.6 $/Kg.

En quantité de 3600 x 10 puissance 6 m3/jour (3600 millions de m3/jour), Ogden et Williams (1989) citent des coûts inférieurs à 4 $/Kg.

Chaque ballon a un poids de 4.2 x 10 puissance 6 m3 x 1/14 x 8.8 x 10 puissance -2 Kg/m3 = 2.6 x 10 puissance 4 Kg (26 tonnes) d'hydrogène. Pour 5 x 10 puissance 4 (50000) lancements par an, la quantité annuelle est de 13.2 × 10 puissance 8 kg (1.32 millions de tonnes).

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La quantité totale d'hydrogène nécessaire pour 40 ans est de 2.6 x 10 puissance 4 Kg/ballon x 2 x 10 puissance 6 ballons = 5.2 x 10 puissance 10 Kg (52 millions de tonnes).
À 10 $/Kg, le coût est de 5.2 x 10 puissance 11 $ (520 milliards de $)

En utilisant de l'hydrogène à 10 $/Kg les coûts peuvent être résumés ainsi:
Ballons 4.25 x 10 puissance 12 $ (4250 milliards de $)
Infrastructure et personnel 0.1 x 10 puissance 12 $ (100 milliards de $)
Capital pour l'installation des bases 0.1 x 10 puissance 12 $ (100 miliards de $)
Hydrogène 0.52 x 10 puissance 12 $ (520 milliards de $)
Total 4.97 x 10 puissance 12 $ (4970 milliards de $)

Ceci atténue l'effet de 10 puissance 12 tonnes (1000 milliards de tonnes) de carbone ou 4 x 10 puissance 12 tonnes (4000 milliards de tonnes) de CO2. Un coût non escompté identique à celui du système de canons maritimes est obtenu:
5 $/t C = 1.25 $/t CO2
5 $/40/t C/an = 0.125 $/t C/an = 0.03 $/t CO2/an

Tous les éléments ci-dessus supposent que les ballons ne sont pas réutilisés et qu'aucune dépense n'est prise en compte pour l'automatisation des lancements, etc. La possibilité de réutilisation et d'automatisation réduit probablement le prix total. S'ils ne sont pas contrôlés pour l'atterrissage en vue de leur réutilisation, les ballons pourraient être "poursuivis" et contrôlés pour l'atterrissage et l'élimination, ou pour atterrir au milieu de l'océan et couler rapidement.