Hiver nucléaire : comment une guerre nucléaire refroidirait la planète

L'hiver nucléaire désigne l'idée qu'une grande guerre nucléaire tuerait davantage par le ciel que par les bombes. Les villes en flammes enverraient tant de suie dans la haute atmosphère que la lumière du soleil serait affaiblie pendant des années, les températures chuteraient, les pluies manqueraient et les récoltes du monde entier s'effondreraient. Les pays qui ont tiré les armes souffriraient de la faim avec ceux qui n'ont jamais pris part au conflit.

Comment l'idée est née

Pendant les premières décennies de l'ère nucléaire, les planificateurs comptaient les morts dus au souffle, au feu et aux retombées, et s'arrêtaient là. En 1983, cinq scientifiques américains, Richard Turco, Owen Toon, Thomas Ackerman, James Pollack et Carl Sagan, publièrent une étude connue par leurs initiales, TTAPS. Ils modélisèrent l'effet sur le climat de la fumée de centaines de villes en feu et trouvèrent que les températures terrestres de l'hémisphère nord pourraient passer sous zéro même en été. Des chercheurs soviétiques arrivèrent à des conclusions voisines la même année. L'expression hiver nucléaire vient de cet article.

L'idée a été attaquée dès le départ, et certaines prédictions anciennes étaient trop fortes. Quand les troupes irakiennes incendièrent plus de 600 puits de pétrole koweïtiens en 1991, Sagan avertit que la fumée pourrait monter assez haut pour refroidir sérieusement la région. Ce ne fut pas le cas : presque toute la fumée resta dans la basse atmosphère et retomba avec la pluie en quelques semaines. Les critiques y virent une réfutation. Les défenseurs firent valoir que les feux de pétrole sont chauds mais lents, et qu'une ville en flammes produit une colonne de chaleur bien plus intense, précisément ce qui pousse la fumée plus haut.

Pourquoi la stratosphère compte

La fumée proche du sol est lessivée par la pluie en quelques jours. Celle qui atteint la stratosphère, au-dessus de 10 à 15 kilomètres environ, se trouve au-dessus de la météo. Là-haut, la suie noire absorbe la lumière du soleil, se réchauffe et monte encore, si bien qu'elle peut y rester des années. Des tempêtes de feu comme celles de Hambourg, de Dresde et d'Hiroshima créent des courants ascendants assez puissants pour porter la fumée aussi haut.

La nature a déjà mené une version adoucie de l'expérience. En 1991, le Pinatubo, aux Philippines, a projeté environ 15 millions de tonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère, et la température moyenne de la planète a baissé d'environ un demi-degré l'année suivante. Le sulfate volcanique réfléchit la lumière ; la suie l'absorbe, ce qui la rend plus efficace pour assombrir la surface.

Ce que disent les modèles actuels

Les modèles climatiques ont énormément progressé depuis 1983, et la conclusion principale a tenu. Des chercheurs menés par Alan Robock et Lili Xia, de l'université Rutgers, ont fait tourner une série de scénarios définis par la quantité de suie atteignant la stratosphère, en téragrammes (millions de tonnes).

• Une guerre régionale, par exemple 100 armes de la taille de celle d'Hiroshima échangées entre l'Inde et le Pakistan, pourrait injecter environ 5 téragrammes de suie dans la stratosphère et refroidir la planète d'à peu près 1 à 1,5 °C pendant plusieurs années.
• Un échange total entre les États-Unis et la Russie pourrait produire environ 150 téragrammes et abaisser la moyenne mondiale d'environ 7 à 8 °C. C'est plus que le refroidissement de la dernière période glaciaire, environ 6 °C sous la moyenne actuelle, et cela se produirait en une seule année au lieu de plusieurs millénaires.

Le froid n'est qu'une partie du problème. Moins de soleil, c'est aussi moins d'évaporation et moins de pluie, surtout pendant les moussons, et une saison de culture plus courte. Dans une étude publiée en 2022 dans Nature Food, le même groupe a estimé que, dans le plus grand scénario de guerre entre l'Inde et le Pakistan qu'il a modélisé, plus de 2 milliards de personnes pourraient mourir de faim, et plus de 5 milliards après une guerre entre les États-Unis et la Russie. La plupart de ces morts surviendraient loin de toute cible.

Les questions ouvertes

La plus grande incertitude porte sur la quantité de suie que produiraient réellement des villes en feu et sur la hauteur qu'elle atteindrait. Une équipe du laboratoire national de Los Alamos a modélisé les incendies en 2018 et trouvé beaucoup moins de fumée dans la stratosphère que ne le supposait le groupe de Rutgers, donc un refroidissement plus modéré. D'autres ont répondu que le modèle de Los Alamos reposait sur une ville peu bâtie, qui brûle mal. Le débat porte sur l'ampleur de l'effet, pas sur son existence.

Tout le monde s'accorde sur un point : les conséquences climatiques augmentent avec le nombre de villes incendiées. Cela relie directement l'hiver nucléaire à la taille des arsenaux actuels. Le simulateur montre le cercle des brûlures d'une seule arme sur n'importe quelle ville ; l'hiver nucléaire, c'est l'addition de centaines de ces cercles.