Par guerre à grande échelle, j'entends un échange de frappes nucléaires entre les grandes puissances mondiales - les États-Unis, la Russie et la Chine - dont chacune dépensera tout son arsenal. Le nombre total d'ogives aujourd'hui (14 000) est nettement inférieur à ce qu'il était au plus fort de la guerre froide (70 000). Bien que l'extinction soit peu probable aujourd'hui, cette probabilité pourrait changer si un nombre important de nouvelles ogives sont déployées ou si la conception de l'arme change radicalement.
Trois mécanismes potentiels d'extinction de personnes après une guerre nucléaire sont:
- Destruction cinétique.
- Radiation.
- Changement du climat.
Avec les armes existantes, seul le troisième point est plausible, mais regardons chacun d'eux.
1. Destruction cinétique
Il n'y a pas assez d'ogives nucléaires pour détruire tous les humains avec des effets cinétiques, et il est peu probable qu'elles existeront un jour. Il existe 14 000 armes nucléaires dans le monde. Disons que leur capacité moyenne est de 1 mégatonne. Et c'est une estimation prudente - en réalité, la moyenne sera plus proche de 100 kilotonnes. Une ogive mégatonne peut créer une boule de feu couvrant 3 km2 et une onde de choc de force moyenne qui emporte les habitations privées sur une superficie de 155 km2. La balle tue presque tout le monde et la vague tue un pourcentage assez important de personnes, mais pas 100%. Prenons une estimation prudente et disons que l'onde de choc tue également tout le monde. 14 000 * 155 = 2,17 millions de km2. La superficie de la région métropolitaine de New York est de 8 683 km2. Il s'avère que toutes les armes nucléaires du monde peuvent détruire 250 de ces agglomérations. C'est beaucoup! Mais pas assezmême si quelqu'un essayait de détruire tout le monde à la fois. La superficie totale de la terre est de 510,1 millions de kilomètres carrés. La superficie des villes est de 2%, soit environ 10,2 millions de kilomètres carrés. La superficie totale de destruction par les armes nucléaires est de 2,17 millions de kilomètres carrés, ce qui est nettement moins que l'estimation minimale de la superficie d'habitation humaine, soit 10,2 millions de kilomètres carrés. Par conséquent, la destruction cinétique ne peut pas détruire l'humanité.
À l'intérieur du cercle blanc se trouve une zone d'impact d'onde de choc modérée (34 kPa): 7,03 km (155 km2) de l'ogive mégatonne. Voir le site nukemap
Si vous souhaitez vérifier mes calculs, j'ai utilisé le site Nuke map .
Des raisons encore plus évidentes pour lesquelles l'impact cinétique ne détruira pas l'humanité est que les puissances nucléaires peuvent menacer un ou plusieurs pays à la fois, mais pas toutes les villes centrales du monde. Même si tous les pays de l'OTAN, la Russie et la Chine déclenchent une guerre en même temps, l'Afrique, l'Amérique du Sud et d'autres régions neutres ne subiront pas de destruction cinétique.
2. Rayonnement
Les radiations ne pourront pas tuer tout le monde, car il n'y a pas assez d'armes pour cela. Le rayonnement des impacts se concentrera à plusieurs endroits, tandis que dans d'autres, il ne le sera pas du tout. Et même dans les régions les plus durement touchées, les radiations mortelles des retombées tomberont à des niveaux habitables en quelques semaines.
Il est à noter qu'il existe une relation entre la durée de la demi-vie et l'énergie libérée par les radionucléides. Plus la période est courte, plus l'énergie est libérée et plus la période est longue, moins il y a d'énergie. Les retombées radioactives des armes modernes tuent très rapidement, mais seulement pendant quelques jours ou quelques semaines.
Tiré de Nuclear War Survival Skills , 1987
Faisons les mêmes calculs que nous avons utilisés dans le cas de la destruction cinétique, et voyons s'il est possible de mener une attaque visant à maximiser les retombées radioactives afin de tuer tout le monde. À l'aide de Nukemap, définissez la bordure sur 100 rad par heure. On pense que 400 heureux tue 50% des personnes, donc 100 heureux par heure tueront sûrement presque tous les gens, sans compter ceux qui se sont réfugiés dans le refuge. Il est nécessaire de passer à la détonation au niveau du sol, et non dans l'air, car dans ce cas, on obtient beaucoup plus de retombées radioactives. Une explosion d'une puissance de 1 mt au sol créera un rayonnement de plus de 100 rad par heure sur une superficie de 8 000 km2. En multipliant par 14 000 ogives, nous obtenons 112 millions de kilomètres carrés. C'est beaucoup! Encore moins de 510,1 millions de km2. superficie, mais plus de 10,2 millions de kilomètres carrés. développements urbains. Apparemment, cela suffit pour couvrir tous les habitats des personnes,Ainsi, en principe, vous pouvez tuer tout le monde avec les radiations des armes nucléaires existantes.
Explosion d'une bombe de 1000 kilotonnes au niveau du sol. Les couleurs rouge vif et rouge représentent le contour des retombées radioactives pour 1 000 rad et 100 rad par heure, respectivement, couvrant une superficie de 1140 kilomètres carrés. et 7080 km2. respectivement.
En pratique, il est presque impossible de tuer toutes les personnes avec les radiations des armes nucléaires existantes, même si vous essayez de les utiliser à cette fin. Premièrement, la distribution des précipitations est très inégale. Après l'explosion, ils sont portés par le vent. Certaines zones seront durement touchées, d'autres à peine affectées. Même si presque tous les centres humains sont couverts, certaines régions pourront éviter ce sort.
Deux autres raisons rendent peu probable l'extinction due aux radiations. De nombreux pays, en particulier dans l'hémisphère sud, ne seront probablement pas affectés par les retombées. La plupart de ces pays prendront le côté neutre, ils ne sont pas situés à côté des belligérants, et donc ils seront relativement sûrs. Les précipitations peuvent parcourir des centaines de kilomètres, mais n'atteindront toujours pas des endroits très éloignés. Les précipitations qui atteignent la haute atmosphère finiront par tomber à nouveau, mais, très probablement, déjà lorsque le rayonnement cessera d'être mortel. Un autre facteur atténuant est que dans les plans d'échange nucléaire typiques, les explosions au sol sont généralement effectuées dans des endroits où se trouvent des cibles défendues. Dans les endroits à population dense et les centres industriels, les explosions aériennes sont préférées. Le fait est que les explosions d'air maximisent l'onde de choc.Dans le même temps, il n'y a pas beaucoup de retombées radioactives après une explosion aérienne, de sorte que les personnes qui ne vivent pas du côté sous le vent des cibles militaires ne seront probablement pas beaucoup affectées par les radiations en cas de guerre.
Le dernier facteur de protection contre l'extinction des rayonnements est la grande masse qui sépare les personnes et la source de rayonnement, comme les abris anti-radiation. Dans quelques semaines, les radionucléides contenus dans les sédiments se désintègreront jusqu'à un état dans lequel les gens pourront survivre sans abri. Il existe de nombreux abris dans le monde et vous pouvez en construire encore plus en un jour ou deux avec une pelle, de la terre et des planches. Même si les retombées mortelles des explosions au sol couvrent toutes les zones les plus peuplées, de nombreuses personnes survivront dans des abris.
Une discussion sur les risques d'extinction dus aux rayonnements causés par les armes nucléaires ne serait pas complète sans une discussion sur deux facteurs: les centrales nucléaires et les armes radiologiques. Je vais m'attarder brièvement sur eux, cependant, ils n'affecteront pas beaucoup le résultat.
Les centrales nucléaires peuvent devenir la cible de frappes nucléaires, car elles peuvent générer de grandes quantités de retombées nucléaires avec une longue demi-vie, mais moins d'énergie par unité de temps. Les principales préoccupations sont liées au fait que les centrales nucléaires et les sites d'élimination des déchets contiennent une masse de matières radioactives beaucoup plus importante que celle des fusées. Le danger est la prolifération de combustible nucléaire hautement radioactif. Ce risque nécessite une analyse plus longue, mais en bref, si une ogive heurtant une centrale nucléaire ou un site de stockage de déchets créera effectivement des retombées nucléaires à longue durée de vie, elle sera toujours concentrée dans une petite zone. Heureusement, même une explosion nucléaire ne disperse pas de combustible nucléaire sur une distance de plus de quelques centaines de kilomètres. Ce sera terrible si certaines régions des pays sont couvertes de déchets nucléaires, mais cela n'augmentera pas le risque d'extinction.
Les armes radiologiques sont des armes nucléaires conçues pour maximiser la propagation des retombées mortelles plutôt que la destruction. Le problème est que de telles armes peuvent créer des précipitations, rendant leurs lieux de chute inhabitables pendant des mois, voire des années. Ce type d'arme radiologique tue plus lentement, mais tue. En principe, les armes radiologiques peuvent tuer tout le monde. Dans la pratique, cependant, les mêmes contraintes qui s'appliquent aux armes nucléaires classiques s'appliquent aux armes optimisées pour des retombées à long terme. Il a également ses propres limites.
Les armes radiologiques ne produisent pas plus de précipitations que les ogives standard, elles génèrent simplement des précipitations aux caractéristiques différentes. En conséquence, la quantité d'armes radiologiques nécessaires pour couvrir toute la surface de la Terre rendra cette entreprise extrêmement coûteuse (comparable au coût des plus grands arsenaux nucléaires) et ne servira pas à des fins militaires. Probablement en raison de son inefficacité à perturber et à détruire la main-d’œuvre par rapport aux armes nucléaires standard, elle n’a jamais été développée ou déployée en grand nombre. Cela représente donc une préoccupation théorique, mais pas un risque existentiel dans un futur proche. Inquiétude concernant les déclarations de la Russie sur le développement d' une torpille nucléaire sans pilotehaute puissance (jusqu'à 100 Mt), qui, en théorie, peut être utilisée comme arme radiologique. Mais, même si de tels dispositifs sont mis en service, il est peu probable que suffisamment d’entre eux soient produits.
3. Changement climatique
La plupart des risques d'extinction humaine de la guerre nucléaire sont associés aux risques de changement climatique catastrophique, d'hiver nucléaire et aux conséquences des explosions nucléaires. Cependant, même dans le scénario d'une guerre à grande échelle, son impact final sur le climat est peu susceptible de conduire à l'extinction de l'humanité.
Parce que:
A) Dans les scénarios de début d'un hiver nucléaire sévère, décrits par Robock et son équipe de co-auteurs, une partie de la population est susceptible de survivre.
B) Les modèles de Robock surestiment probablement les risques.
C) Les planificateurs de guerre nucléaire sont conscients des risques et les incluent dans les plans de ciblage des frappes.
Avant d'approfondir chacun des points, il convient de comprendre d'où vient la recherche sur l'hiver nucléaire. Dans les années 1980, une équipe d'experts atmosphériques a émis l'hypothèse que la guerre nucléaire entraînerait des tempêtes de feu dans les villes qui soulèveraient de petites particules dans l'atmosphère, provoquant un refroidissement catastrophique qui durerait des années. Beaucoup craignaient qu'un tel effet soit possible, le risque existe, mais il n'a pas été remarqué depuis de nombreuses décennies. Certains scientifiques pensaient que l'effet de cet événement était exagéré ou qu'il était peu probable qu'il se produise. Jusqu'à il y a quelques années, dans la littérature évaluée par les pairs, on ne pouvait trouver que des ouvrages prédisant le début des dures conséquences d'un hiver après une guerre nucléaire. Naturellement, beaucoup pensaient que c'était le consensus scientifique. Cependant, c'est une mauvaise interprétation de l'incertitude,disponible dans la communauté scientifique sur les risques de l'hiver nucléaire. Peu d'articles ont été publiés sur ce sujet (probablement pas plus de 15), et principalement par un groupe de chercheurs, malgré l'importance existentielle de ce sujet.
Je suis ravi que Robock, Tun et d'autres aient étudié les effets de l'hiver nucléaire pendant la plupart de leurs carrières, et leurs modèles sont utiles pour évaluer le changement climatique potentiel résultant de ce phénomène. Cependant, avec le temps, j'ai de moins en moins confiance dans l'exactitude du modèle de Robock. Voir la section B) ci-dessous pour plus de détails. Cependant, je ne sais pas quelle est la probabilité d'un effet de refroidissement significatif d'une guerre nucléaire, et je suis toujours préoccupé par le potentiel d'un refroidissement significatif de la planète, même si le risque d'extinction associé à de tels événements est faible.
A) Dans les scénarios de début d'un hiver nucléaire sévère, décrits par Robock et son équipe de coauteurs, une partie de la population est susceptible de survivre
Les modèles les plus récents et détaillés des effets de refroidissement potentiels d'un échange nucléaire à grande échelle sont contenus dans le timide et l'autre intitulé "Retour à l'hiver nucléaire avec les modèles climatiques modernes et les arsenaux nucléaires actuels: les conséquences sont encore catastrophiques".
Les effets décrits dans ces modèles sont graves. Dans l'un des cas qu'ils ont envisagés, les températures estivales dans l'hémisphère nord sont de 10 à 30 ° C inférieures à la normale. A l'équateur, la chute n'est pas si sévère (5 ° C), mais, en fait, elle affectera l'ensemble du globe. Le résultat le plus probable sera que la plupart des gens mourront de faim. Beaucoup gèleront également, mais la faim est probablement un plus grand risque. Même selon ce modèle, il s'avère que dans les régions équatoriales de la planète, il sera possible de cultiver de la nourriture, ce qui suffira à la survie d'une partie de la population. Et dans 10 à 15 ans, l'agriculture peut être menée, à une échelle limitée, dans la majeure partie de la planète.
Le changement moyen de la température de l'air pour juin, juillet et août de l'année où les cendres montent dans l'air, et l'année suivante après que
Karl Schulman a demandél'un des auteurs de l'ouvrage, Luc Oman, sur la probabilité que dans le scénario décrit d'une guerre nucléaire, l'humanité mourra. Il a obtenu la réponse «quelque part dans la région d'une chance sur 10 000 ou 100 000». Cela me semble probable, bien que l'opinion d'experts ne puisse à elle seule remplacer une analyse approfondie. À un moment donné, Oman a expliqué son raisonnement.
Pour calculer les chances d'extinction humaine d'une guerre nucléaire, deux analyses différentes sont nécessaires. Le premier est une analyse du changement climatique qui pourrait survenir en raison d'une guerre nucléaire, et le second est la capacité de groupes de personnes à s'adapter à ces changements. Je n'ai pas rencontré une analyse approfondie de la deuxième question, mais je pense que cela vaudrait la peine de l'exécuter.
Il me semble que les gens sont capables de survivre même avec des changements climatiques beaucoup plus graves que ceux décrits dans les scénarios d'une guerre nucléaire. Parmi les mammifères, les humains sont les plus résistants aux changements brusques de température, comme en témoigne notre ubiquité même à l'époque préhistorique. Bien que la perte de la majeure partie de l'agriculture tuera certainement la plupart des habitants de la planète, la technologie moderne permettra à certaines populations de survivre. Il existe d'énormes réserves de nourriture dans le monde, et il est probable que certaines d'entre elles prendront le relais et protégeront de petits groupes qui auront suffisamment de nourriture pendant des années. Et même s'ils n'auront pas assez de nourriture pendant 10 à 15 ans, ces réserves leur donneront le temps de s'adapter à de nouvelles sources de nourriture. ALLFED a exploré de nombreuses sources alimentaires alternatives,capables de soutenir les populations en cas de guerre nucléaire ou d'autres problèmes de lumière solaire, et il me semble qu'il y a un besoin sérieux d'en trouver encore plus en cas de catastrophe.
B) Les modèles de Robock surestiment probablement les risques
En termes simples, le modèle de l'hiver nucléaire ressemble à ceci: explosions nucléaires → incendies urbains → tempêtes de feu en ville → la suie monte dans la haute atmosphère → la suie reste dans la haute atmosphère, réfléchissant la lumière du soleil et entraînant un refroidissement massif.
Chacune des étapes est nécessaire pour que l'effet se produise. Si une guerre nucléaire provoque des incendies à grande échelle dans les villes, mais n'entraîne pas l'apparition de tempêtes de feu qui soulèvent les particules, aucun refroidissement à long terme ne se produira. Certaines de ces étapes sont plus faciles à modéliser que d'autres. D'après les différents articles que j'ai lus, j'ai conclu que les plus grandes incertitudes sont associées aux processus suivants:
- la dynamique de l'incendie des villes après une attaque nucléaire;
- la probabilité de tempêtes de feu suffisamment fortes pour soulever un nombre suffisant de particules dans l'atmosphère;
- vont-ils soulever ces particules assez haut pour que les particules y restent pendant des années.
Nous assistons enfin à une saine discussion sur ces questions dans la littérature scientifique. Le groupe d'Alan Robock a publié son article en 2007 et décrit les effets de refroidissement significatifs d'une guerre régionale limitée. Le groupe Reisner de Los Alamos a publié ses travaux en 2018 , où ils ont révisé certaines des hypothèses du groupe Robock, et ont conclu que dans un tel scénario, une vague de froid mondiale est peu probable. Robok a répondu à ce travail, et Reisner a réponduà la réponse. Les deux auteurs ont des arguments solides, mais la position de Reisner me semble plus convaincante. Ceux qui souhaitent approfondir cette question devraient lire cet échange de vues. Malheureusement, le groupe de Reisner n'a pas publié d'analyse des effets de refroidissement potentiels d'un échange d'armes nucléaires modernes à part entière. Pourtant, il n'est pas difficile d'extrapoler le modèle de Reisner et de voir que le refroidissement ne sera pas aussi fort que prévu par le modèle de Robock dans une situation similaire.
C) Les planificateurs de guerre nucléaire sont conscients des risques et les incluent dans les plans de détermination des cibles des frappes
Le moyen le plus simple d'atténuer les risques d'un hiver nucléaire est de s'abstenir d'attaquer les villes avec des armes nucléaires. Le mécanisme présumé de son offensive est associé à l'incendie de villes et non à des explosions au sol visant des cibles militaires. J'ai parlé avec certains des responsables américains chargés de planifier une guerre nucléaire, et ils sont bien conscients des risques potentiels d'un hiver nucléaire. Naturellement, ce qu'ils savent des risques ne garantit pas qu'ils ont tout calculé correctement ou les ont pris en compte lors de la planification. Cependant, un risque bien connu augmente la probabilité que les planificateurs prennent des mesures pour minimiser le risque d'effets climatiques.
Il est difficile de dire dans quelle mesure tout cela a été pris en compte. Les plans de guerres nucléaires sont classés. Pour autant que nous le sachions, dans les plans actuels pour la guerre américaine, les villes sont considérées comme des cibles sous certaines conditions (mais pas toutes). Cependant, les fonctionnaires du ministère de la Défense ont accès à des informations classifiées et à des modèles auxquels nous, civils, n'avons pas accès. Je suis sûr que les planificateurs de la guerre nucléaire ont bien pensé aux risques de changement climatique causés par la guerre nucléaire, bien que leurs conclusions ou restrictions bureaucratiques ne me soient pas connues. Toutes choses égales par ailleurs, la connaissance de ces risques par les planificateurs réduit la probabilité qu'ils permettent accidentellement l'extinction humaine.
Conclusion
L'article traite de trois mécanismes plausibles d'extinction de l'humanité à la suite d'une guerre nucléaire. Que l'un d'eux, l'hiver nucléaire, n'a été décrit que dans les années 80, c'est un bon rappel que nous ne savons peut-être pas quelque chose. Bien que nous ayons reçu des informations sur le fonctionnement de ces armes lors des essais nucléaires, la situation lors des essais est très différente de la situation pendant la guerre. Le modèle reste très incertain. Étant donné que la plus grande menace pour l'existence vient des impacts climatiques, il serait formidable de voir plus de recherches sur les effets climatiques de la guerre nucléaire et le potentiel de survie de différents groupes de personnes.
Il semble y avoir diverses manières de réduire le risque existentiel de guerre nucléaire. Si, au niveau de la planification, les armes les plus puissantes ne sont pas dirigées contre la plupart des villes, cela réduira le risque de destruction accidentelle de l'humanité. En outre, la vulnérabilité de l'humanité à l'hiver nucléaire peut être réduite en améliorant la capacité de survie des groupes de personnes les plus favorisés. Cette même tactique peut également aider à protéger d'autres risques existentiels.
Lectures complémentaires:
- Quantification du risque d'extinction de Toby Orda .
- La guerre nucléaire comme risque de catastrophe mondiale .
- L'hiver nucléaire et l'extinction humaine: une entrevue avec Luke Oman .
- L'hiver nucléaire en réaction à une guerre nucléaire entre les États-Unis et la Russie dans la 4e version du modèle climatique de toute l'atmosphère et le modèle de l'Institut Goddard pour la recherche spatiale.
- Impacts climatiques des échanges nucléaires régionaux : estimations améliorées basées sur des dénombrements détaillés des sources.
- Commentaire sur l'impact climatique des échanges nucléaires régionaux: estimations améliorées basées sur le comptage détaillé des sources par Reisner et al.
- Réponse au commentaire de Robock et al.
- Comparaison des modèles économiques et agricoles : conséquences climatiques et agricoles de la guerre nucléaire.