La géo-ingénierie est une branche jeune et en plein développement. Les scientifiques de la géo-ingénierie proposent des projets colossaux et ambitieux qui soulèvent débats et controverses et qui divisent sceptiques et motivés. Certains scientifiques et climatologues soutiennent que nos connaissances sur le climat sont assez faibles pour oser essayer de le contrôler, qu’il est improbable que les nations s’accordent sur de telles stratégies globales, que l’efficacité supposée des différentes méthodes de la géo-ingénierie est loin d’être prouvée et que ces projets qui portent en eux l’idée que l’homme peut refaire ce qu’il a contribué à défaire, entraîneraient une perte de la prise de conscience progressive de l’importance de la protection de l’environnement et par conséquent, un amenuisement des efforts déjà insuffisants en matière de réduction des gaz à effet de serre. D’autres, au contraire, arguent que c’est en finançant et en étudiant de tels projets qu’évolueront nos connaissances en climatologie, que si un emballement du climat de la Terre advenait, ce serait dommage de n’avoir rien prévu, que les moyens de lutte contre le réchauffement climatique expérimentés jusqu’ici sont peu convaincants, que si l’on y réfléchit, les coûts de la mise en application de tels projets globaux, certes astronomiques, ne sont pas plus élevés que ceux donnés par les projections concernant la dépollution et les objectifs, par exemple dans les pays industrialisés, de réduction par quatre des émissions de gaz à effet de serre. Ils ajoutent que la recherche dans ce secteur pourrait avoir des effets positifs dans d’autres domaines. Par exemple, selon les estimations de Ken Roy (ingénieur) et Robert Kennedy (ingénieur en robotique) qui travaillent sur le projet d’envoi de miroirs géants en orbite autour de la terre, ces miroirs pourraient fournir l'équivalent de la production mondiale d'électricité en 2050.

La controverse ne se résume pas à celle portant sur le fond même de la géo-ingénierie c’est-à-dire sur le principe même de cette branche. D’autres controverses de portée plus limitée sont spécifiques aux différents projets proposés par les « géo-ingénieurs ». Elles s’axent autour de la faisabilité et de la viabilité d’un projet donné, des conséquences et irréversibilités qu’il pourrait entraîner. Des inquiétudes, souvent soulevées et mises en avant par les climatologues un peu plus soucieux du respect de l’environnement et de la protection du climat que les physiciens et chimistes de formation, portent par exemple sur le risque de pluies acides que provoquerait l’injection de particules de dioxyde de soufre dans la stratosphère ou sur les marées rouges toxiques que pourrait entraîner la fertilisation du plancton dans les océans ou encore sur les effets météorologiques inconnus que peut avoir l’amplification de l’écart de température entre les océans et les continents qui résulterait de l'application de la méthode d’augmentation de l’albédo des nuages.

Il est évident qu’il est impossible de trancher entre les différentes positions des acteurs de ces controverses. Mais, on peut au moins remarquer au vu de l’étude réalisée que ces controverses sont naissantes du fait de la jeunesse de la géo-ingénierie du moins telle qu’elle est pratiquée et développée aujourd’hui. Pour l'heure, malgré le grands nombres d'acteurs impliqués (scientifiques de nombreuses disciplines, ingénieurs, techniciens, financeurs, hommes politiques...), les controverses de la géoingénierie sont principalement cantonnées à des cercles de spécialistes. Ce sont principalement les chercheurs qui sont au courant des idées et des dernières avancées des projets de leurs collègues « géo-ingénieurs » et ce sont surtout eux qui ont les connaissances pour envisager les conséquences que pourraient entraîner de tels projets et les défauts des simulations et prédictions orchestrées par leurs collègues. C’est pourquoi, pour l’instant, ce sont majoritairement les climatologues et scientifiques qui prennent position et qui débattent autour de la géo-ingénierie.

Mais, cette controverse est appelée à évoluer, et à se développer et ceci au moins pour les deux raisons suivantes.

La première est que le réchauffement climatique a été relativement très important ces vingt-cinq dernières années et qu’il va a priori d’après les modèles de la plupart des chercheurs continuer à s’intensifier. La deuxième est qu'un tel contexte donne aux « géo-ingénieurs » des arguments pour non seulement poursuivre les recherches en la matière, mais également lancer les premières expérimentations à grande échelle.

Il est donc probable que les controverses débordent des laboratoires et élargissent par là le cercle des acteurs concernés, en allongeant la liste de ce qui est nécessaire à la réalisation des expériences (de nouvelles compétences, de nouveaux instruments etc.) et impliquant de manière plus ou moins directe une série d'acteurs affectés par quelques uns des effets des expériences menées (des hommes, des animaux, la stratosphère, le plancton etc.). Les controverses devraient ainsi se répandre dans l'espace public mais il est en l'état impossible de dresser la longue liste des groupes qui seront concernés.