Capture du CO2 par les océans : la nature plus efficace que l’homme

Depuis plus d’un siècle, un tiers du carbone rejeté dans l’atmosphère, par les activités humaines, est prélevé par les océans, faisant de ceux-ci le principal puits de carbone de la planète. Techniquement, 2 mécanismes assurent cette fonction de séquestration du CO2 :

- la pompe physique, qui entraîne les eaux de surface chargées en gaz carbonique dissous vers des couches plus profondes, où il se trouve isolé de l’atmosphère ;

- la pompe biologique, qui fixe du carbone soit dans les tissus des organismes via la photosynthèse, soit dans les coquilles calcaires de certains micro-organismes. Une partie du carbone ainsi fixé est ensuite entraînée en profondeur sous forme de déchets ou de cadavres.

Or, si ces mécanismes de capture sont relativement bien connus, seule la pompe physique participe au piégeage de ce surplus de carbone, son homologue biologique continuant à fonctionner comme avant le début de l’ère industrielle, sans pour autant être à son maximum. Cette activité biologique serait même au ralenti du fait d’une pénurie en micro-organismes dans de vastes étendues marines, à l’image de l’océan Austral, globalement très pauvre en phytoplancton malgré des eaux extrêmement riches en sels nutritifs.

Ainsi, trouver pourquoi ces micro-organismes ne prolifèrent pas permettrait peut-être de pouvoir augmenter le pouvoir d’absorption des océans.

Si l’on sait aujourd’hui que les algues sont carencées en fer et que l’ajout de petites quantités de fer permet d’augmenter leur multiplication, l’existence d’un transfert de carbone vers les profondeurs, suite à cette intervention, n’a pas été clairement établie et laisse penser que la pompe biologique ne s’active pas davantage.

Dans ce contexte une campagne, dénommée KEOPS (1), a été lancée en 2005 pour étudier la poussée phytoplanctonique naturelle dans la zone des îles Kerguelen, situées dans l’océan Austral, où l’on assiste chaque année à une floraison estivale très localisée du phytoplancton. Les chercheurs ont ainsi pu démontrer que cette poussée phytoplanctonique est bien alimentée par un apport continu et naturel de fer aux eaux de surface (2). Ce constat réalisé, la fertilisation naturelle a été comparée aux ajouts de fer artificiel, avec un résultat sans appel : le transfert de carbone vers les profondeurs est au moins 2 fois inférieur dans le cas d’une fertilisation artificielle.

Installation d’une pompe immergeable sur le câble du Marion Dufresne. Cette pompe permet de collecter les particules à plusieurs centaines de mètres de profondeur et de calculer la quantité de carbone qui est exportée sous la couche de surface

Ces découvertes viennent troubler les propositions de certaines sociétés de géo-ingénierie climatique qui prétendent pouvoir remédier à l’augmentation du CO2 atmosphérique par une manipulation délibérée de la pompe biologique, avec un ajout artificiel en fer. En effet, le mode d’addition (continue et lente) et la forme chimique du fer ajouté au cours du processus naturel le rendent inimitable. Enfin, l’efficacité de telles manipulations reste impossible à quantifier et leurs effets secondaires sur les ressources marines demeurent largement inconnus (3).

A noter que la revue Nature, du 26 avril 2007, publiera plus en détail les résultats de ces recherches menées par l’équipe de scientifiques dirigée par Stéphane Blain, chercheur au laboratoire d’océanographie et de biogéochimie de Marseille (LOB/COM, CNRS/Université Aix-Marseille 2).

Pascal Farcy
Photo © KEOPS / CNRS 2007

1 – Le programme KEOPS (KErguelen Ocean and Plateau compared Study) bénéficie de la participation de seize laboratoires de recherche : français, australien, belge et néerlandais.

Pour en savoir plus, sur le programme KEOPS (en anglais).

Voir le carnet de bord de la campagne océanographique (en français).

2 – Ce fer provient des eaux profondes, différents mécanismes de transport participant à le rendre disponible pour le phytoplancton vivant en surface.

3- Voir sur ce sujet : La hausse du CO2 compromet le développement des moules et huîtres et L’acidification des océans menace les organismes marins

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