La séquestration
du carbone:
une
troisième voie pour le Protocole de Kyoto
Réservoir: les océans
Les
océans
représentent un grand réservoir de carbone (Figure
1, ~40 000
Gt C). Chaque année, les océans piègent un tiers des émissions
anthropogéniques de CO2, soit environ 1,9 Gt C. Le CO2 inorganique
dissout dans l'océan se retrouve sous trois formes : CO2 dissout (1%),
ion bicarbonate (HCO3- : 91%) et ion carbonate (CO32- : 8%). La capacité totale
d’emmagasinement du CO2 dans les océans est fonction de la solubilité du
CO2, de la capacité du tampon chimique de l’eau de mer et de
la fixation photosynthétique du CO2 par la biomasse marine. La partie
superficielle de l’océan est en équilibre avec l’atmosphère
et l’augmentation de la concentration de CO2 dans l’atmosphère
s’accompagne d’une augmentation de la concentration de CO2 dans
la couche superficielle de l’océan. Les eaux de surface chargées
de carbone anthropogénique descendent dans les abysses principalement
dans l’Atlantique nord et l’océan austral. De plus, les
changements climatiques ont un impact majeur sur l’habilité des
océans à piéger le CO2, en particulier dans l’océan
Atlantique. Si la température de l’eau de mer superficielle
augmente, la diminution de densité qui en résulte ralentit
l’enfoncement des eaux de surface dans les régions polaires,
et par conséquent diminue l’habilité de l’océan à emmagasiner
le CO2. À l’inverse, la circulation océanique réduite
diminue le brassage océanique et donc l’émission vers
l’atmosphère du carbone emmagasiné dans les profondeurs
océaniques.
Les océans ont la capacité d’emmagasiner toutes les émissions
de CO2 qui seraient produites par la combustion de toutes les réserves
connues de combustibles fossiles. Trois méthodes de séquestration
du carbone ont été proposées : 1) injection de CO2 dans
les océans profond (> 3000 m), où il y aurait formation d’hydrates
carboniques solides (de la « glace »), stables à ces conditions
de température et de pression; 2) injection de CO2 dans la colonne d’eau,
formant une « bulle » de CO2 qui se dissout dans la masse d’eau;
3) la fertilisation des océans avec du fer pour stimuler la croissance
du phytoplancton, qui va sédimenter vers les fonds océaniques
après son cycle de vie. Des tests récents de fertilisation des
océans n’ont pas donné les résultats attendus. L’expérience
qui s’est déroulée au sud de la Nouvelle-Zélande
consistait à ajouter une solution de sulfate de fer à la surface
des océans afin de stimuler la croissance du phytoplancton. Les résultats
de l’expérience montrent que 1 t de fer a permis de piéger
1000 t de CO2 contrairement au 100 000 t prévues. De plus, le phytoplancton
produit d’autres gaz, comme le méthyle de brome et l’isoprène
qui sont, respectivement, dommageable pour la couche d’ozone et un gaz à effet
de serre.
De petits changements dans les cycles biochimiques peuvent avoir des conséquences
difficiles à prévoir. L’ajout de CO2 cause une acidification
des eaux, qui est toxique pour la vie marine et qui causera certainement des
dommages irrémédiables aux plates-formes calcaires et aux récifs
coralliens.
Une autre approche consiste à reproduire le processus naturel de la dissolution des roches carbonatées par les eaux de pluie sur les continents. Ce processus constitue une rétroaction naturelle à l'augmentation de la concentration de CO2 dans l'atmosphère. Le principe s'appuie sur la réaction suivante:
Cette réation offre l'avantage d'un impact minimal sur la composition chimique des océans.
Les réservoirs pour la séquestration du carbone
Département
de géologie et génie géologique
Faculté des sciences et de génie - Université Laval
Dernière mise à jour : 24 mars 2004