Séquestration du carbone dans les océans
Il s'agit de capturer le CO2 et de le stocker dans les profondeurs de l'océan, qui constitue le plus grand puits de carbone de la planète. Les méthodes utilisées comprennent l'injection directe de CO2 liquide dans la colonne d'eau ou dans les grands fonds marins, et la fertilisation des océans pour stimuler la croissance du phytoplancton, qui absorbe le CO2 par photosynthèse. Ces deux approches soulèvent d'importantes préoccupations environnementales, notamment l'acidification des océans et les effets imprévisibles sur les écosystèmes marins.
L'océan absorbe naturellement de grandes quantités de CO2 atmosphérique par le biais de deux mécanismes principaux : la ‘pompe de solubilité’ et la ‘pompe biologique’. La pompe de solubilité implique que le CO2 se dissout dans les eaux de surface froides et denses des hautes latitudes, qui coulent ensuite et circulent dans les profondeurs de l'océan pendant des siècles. La pompe biologique implique que les organismes marins, principalement le phytoplancton, convertissent le CO2 en matière organique par photosynthèse. Lorsque ces organismes meurent, une fraction de leur carbone s'enfonce dans les profondeurs de l'océan.
Les propositions de séquestration océanique visent à accélérer ces processus. L'injection directe consiste à pomper du CO₂ comprimé à des profondeurs de 1 000 à 3 000 mètres. À ces profondeurs, la haute pression transforme le CO₂ en un liquide plus dense que l'eau de mer, formant théoriquement des bassins stables au fond de l'océan. Cependant, cela créerait des zones d'acidité extrême, mortelles pour la plupart des organismes marins.
La fertilisation des océans, en particulier la fertilisation en fer, consiste à ajouter des micronutriments comme le fer dans certaines parties de l'océan afin de déclencher des proliférations massives de phytoplancton. L'hypothèse est que cela augmenterait la force de la pompe biologique. Cependant, les expériences ont donné des résultats mitigés quant à la quantité de carbone qui atteint réellement les profondeurs de l'océan, et l'on s'inquiète beaucoup de la modification de la base du réseau alimentaire marin et de la création potentielle de ‘zones mortes’ anoxiques. En raison de ces risques environnementaux majeurs et des incertitudes juridiques liées aux traités internationaux tels que la Convention/Protocole de Londres, la séquestration à grande échelle dans les océans n'est pas envisagée pour le moment.
UNESCO Nomenclature: 2508
- Océanographie
Taper
Processus d'ingénierie environnementale
Perturbation
Incrémentale
Usage
Conceptuelle/théorique
Précurseurs
- la découverte du rôle de l'océan en tant que puits de carbone majeur
- compréhension des pompes biologiques et de solubilité marines
- développement de submersibles en eaux profondes et de véhicules télécommandés (ROV)
- recherches sur le rôle limitant des micronutriments (comme le fer) dans la productivité marine
- progrès en océanographie chimique et modélisation du cycle du carbone
Applications
- expériences de recherche pour étudier le devenir du CO2 dans les environnements des grands fonds marins
- modèles pour comprendre le cycle global du carbone et la chimie des océans
- propositions de géo-ingénierie, bien que largement interdites par les accords internationaux
Idées d'innovations potentielles
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Thèmes liés : séquestration des océans, injection directe, fertilisation des océans, pompe biologique, pompe de solubilité, acidification des océans, écosystèmes marins, fertilisation par le fer, cycle du carbone, géo-ingénierie.