Les chercheurs sur le changement climatique recherchent des moyens plus rapides et plus efficaces de réduire les gaz à effet de serre alors que les températures mondiales continuent d’augmenter. Alors que les énergies renouvelables, les transports électriques et le reboisement restent des stratégies importantes, les scientifiques étudient désormais quelque chose de bien plus inattendu : les volcans en éruption. Des découvertes récentes liées à l’activité volcanique ont suscité un nouvel intérêt pour une éventuelle solution au changement climatique volcanique qui pourrait aider à éliminer les gaz nocifs de l’atmosphère et à stocker de manière permanente le carbone sous terre.
Pourquoi les scientifiques étudient à nouveau les volcans
Les volcans ont toujours joué un rôle dans le système climatique terrestre. Les grandes éruptions peuvent libérer du dioxyde de soufre, des cendres, du dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau dans l’atmosphère. Certaines éruptions refroidissent temporairement la planète car les particules de soufre réfléchissent la lumière du soleil loin de la Terre.
Mais les scientifiques ont récemment remarqué un autre effet possible lié aux éruptions volcaniques. Selon les recherches discutées par Gizmodo, l’éruption du Hunga Tonga pourrait avoir déclenché des réactions chimiques qui ont contribué à détruire le méthane dans certaines parties de l’atmosphère. Le méthane est l’un des gaz à effet de serre les plus dangereux car il retient bien plus de chaleur que le dioxyde de carbone à court terme. Cette découverte a surpris de nombreux climatologues, car les volcans sont généralement associés à la libération de gaz dans l’atmosphère, et non à leur élimination.
Les scientifiques pensent que les panaches volcaniques pourraient augmenter la production de radicaux hydroxyles, des produits chimiques qui décomposent naturellement les polluants et le méthane présents dans l’atmosphère. Ces radicaux sont souvent décrits comme le système de nettoyage de l’atmosphère. Si les chercheurs parviennent à mieux comprendre comment les éruptions volcaniques déclenchent ces réactions, ils pourraient éventuellement développer des systèmes artificiels inspirés de la chimie volcanique.
Pourquoi le méthane est si important dans le changement climatique
Le dioxyde de carbone reçoit la plus grande attention dans les discussions sur le climat, mais le méthane est un facteur majeur du réchauffement à court terme. Les scientifiques estiment que le méthane piège plus de 80 fois plus de chaleur que le dioxyde de carbone sur une période de 20 ans. Les principales sources de méthane comprennent :
- Production de pétrole et de gaz
- L’élevage
- Extraction de charbon
- Décharges
- Zones humides
Contrairement au dioxyde de carbone, le méthane ne reste pas dans l’atmosphère pendant des siècles. Il se décompose plus rapidement, ce qui signifie que la réduction des émissions de méthane peut générer des bénéfices climatiques plus rapides.
C’est l’une des raisons pour lesquelles la recherche sur l’élimination du méthane sur les éruptions volcaniques a retenu autant d’attention. Si les scientifiques parviennent à reproduire en toute sécurité les réactions atmosphériques destructrices de méthane, cela pourrait devenir un outil climatique important à l’avenir.
Qu’est-ce que le captage du carbone volcanique ?
Alors que la recherche sur l’élimination du méthane est encore en développement, la capture du carbone volcanique est déjà testée dans des projets réels.
La capture du carbone volcanique consiste à utiliser des roches basaltiques formées à partir de lave refroidie. Le basalte contient des minéraux tels que le calcium et le magnésium qui réagissent naturellement avec le dioxyde de carbone.
Lorsque le dioxyde de carbone est injecté sous terre dans les formations basaltiques, des réactions chimiques convertissent lentement le gaz en minéraux carbonatés solides. Au lieu de stocker le dioxyde de carbone sous forme de gaz comprimé, le carbone devient partie intégrante de la roche elle-même. Ce processus est appelé carbonatation minérale.
Les chercheurs considèrent cette méthode particulièrement prometteuse car elle offre un stockage permanent du carbone avec un risque de fuite moindre par rapport aux systèmes de stockage souterrains traditionnels.
Le projet Carbfix en Islande ouvre la voie
L’un des projets de captage du carbone volcanique les plus célèbres est Carbfix en Islande. Le projet fonctionne en capturant le dioxyde de carbone provenant de sources industrielles ou de systèmes de capture directe de l’air avant de dissoudre le gaz dans l’eau et de l’injecter profondément sous terre dans la roche basaltique volcanique. Les scientifiques pensaient à l’origine que le processus de minéralisation prendrait des centaines d’années. Au lieu de cela, les chercheurs de Carbfix ont découvert le carbone transformé en pierre en quelques années seulement.
Selon les informations de Carbfix et plusieurs publications de recherche sur le climat, plus de 95 % du dioxyde de carbone injecté s’est minéralisé beaucoup plus rapidement que prévu. Le projet est devenu l’un des exemples les plus frappants de la façon dont le captage du carbone volcanique pourrait fonctionner à plus grande échelle.
L’Islande est devenue un endroit idéal en raison de sa géologie volcanique et de ses ressources géothermiques renouvelables. Des entreprises telles que Climeworks se sont également associées à des projets islandais pour capter le carbone directement de l’atmosphère avant de le stocker sous terre.
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Avantages d’une solution au changement climatique volcanique
Les scientifiques voient plusieurs avantages possibles dans les technologies climatiques inspirées des volcans.
1. Stockage permanent du carbone
Contrairement à certaines méthodes de stockage qui maintiennent le dioxyde de carbone sous forme gazeuse sous terre, le captage du carbone volcanique transforme le gaz en pierre.
2. Risque réduit de fuite
Une fois que le carbone se minéralise à l’intérieur de la roche basaltique, le risque de fuite future devient extrêmement faible.
3. Impact climatique plus rapide grâce à la réduction du méthane
Les technologies d’élimination du méthane pourraient potentiellement réduire le réchauffement plus rapidement que la seule réduction du dioxyde de carbone.
4. Processus géologiques naturels
Le système repose sur des réactions qui se produisent déjà naturellement dans la géologie terrestre.
5. Soutien aux industries difficiles à décarboner
Des industries telles que le ciment, l’acier et l’aviation pourraient éventuellement utiliser des systèmes de captage du carbone pour compenser les émissions difficiles à éliminer complètement.
Les défis que les scientifiques doivent encore résoudre
Malgré l’enthousiasme suscité, les chercheurs préviennent que les technologies permettant de remédier au changement climatique volcanique se heurtent encore à des obstacles majeurs.
Coûts élevés
Les systèmes de captage direct de l’air et d’injection souterraine restent coûteux à construire et à exploiter.
Demandes énergétiques
Les systèmes de captage du carbone nécessitent de grandes quantités d’électricité et d’infrastructures.
Limites géographiques
La capture du carbone volcanique fonctionne mieux dans les régions dotées de formations rocheuses basaltiques. Tous les pays ne disposent pas d’une géologie adaptée.
Utilisation de l’eau
Certains systèmes de minéralisation du carbone nécessitent des quantités importantes d’eau pendant le processus d’injection.
Incertitude scientifique
La chimie des éruptions volcaniques d’élimination du méthane est toujours à l’étude. Les chercheurs ne savent pas encore si les réactions volcaniques atmosphériques peuvent être reproduites en toute sécurité à l’échelle mondiale.
Autres technologies climatiques basées sur la nature
La recherche inspirée par les volcans n’est qu’une partie d’un effort plus large visant à développer des solutions climatiques naturelles. Parmi les autres technologies émergentes figurent :
- Altération améliorée grâce à la roche concassée
- Systèmes d’élimination du carbone océanique
- Reboisement et restauration forestière
- Stockage du carbone au biochar
- Séquestration du carbone dans le sol
De nombreux experts du climat estiment qu’aucune technologie ne pourra à elle seule résoudre le changement climatique. Au lieu de cela, les futures stratégies climatiques combineront probablement des réductions d’émissions avec de multiples systèmes d’élimination du carbone.
Pourquoi la recherche sur les volcans pourrait façonner la future politique climatique
L’intérêt pour le captage du carbone volcanique augmente parce que les gouvernements et les scientifiques reconnaissent de plus en plus que la réduction des émissions à elle seule pourrait ne pas suffire. De nombreux modèles climatiques suggèrent désormais qu’une certaine forme d’élimination du carbone sera nécessaire pour atteindre les objectifs climatiques internationaux.
Des organisations telles que le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat ont discuté à plusieurs reprises des technologies d’élimination du carbone dans le cadre de la planification climatique à long terme.
Pendant ce temps, des recherches couvertes par Gizmodo et plusieurs revues scientifiques ont montré que les éruptions volcaniques peuvent révéler des processus atmosphériques que les scientifiques n’avaient pas entièrement compris auparavant.
Ces découvertes aident les chercheurs à repenser la façon dont les systèmes naturels de la Terre interagissent avec les gaz à effet de serre.
Les volcans pourraient contenir des réponses climatiques inattendues
Les volcans sont souvent associés à la destruction, aux nuages de cendres et aux catastrophes environnementales. Mais des recherches récentes suggèrent qu’ils pourraient également fournir des indices précieux pour ralentir le réchauffement climatique.
Les projets de captage du carbone volcanique démontrent déjà comment le dioxyde de carbone peut être enfermé de manière permanente sous terre à l’intérieur des formations rocheuses volcaniques. Dans le même temps, les études sur les éruptions volcaniques visant à éliminer le méthane révèlent comment la chimie volcanique pourrait influencer les gaz à effet de serre atmosphériques d’une manière que les scientifiques commencent seulement à comprendre.
Bien que ces technologies soient encore en développement, elles représentent une évolution croissante vers l’utilisation des processus géologiques naturels dans le cadre des futures stratégies climatiques. Les scientifiques continuent d’étudier si les systèmes inspirés des volcans peuvent devenir suffisamment évolutifs pour soutenir les objectifs climatiques mondiaux dans les décennies à venir.
Foire aux questions
1. Comment les volcans contribuent-ils à lutter contre le changement climatique ?
Les scientifiques étudient comment la chimie volcanique peut éliminer le méthane de l’atmosphère et comment les roches volcaniques peuvent stocker de manière permanente le dioxyde de carbone sous terre.
2. Qu’est-ce que le captage du carbone volcanique ?
La capture du carbone volcanique est un processus par lequel le dioxyde de carbone est injecté dans la roche basaltique volcanique et converti en minéraux solides par des réactions chimiques naturelles.
3. Pourquoi le méthane est-il dangereux pour le climat ?
Le méthane retient beaucoup plus de chaleur que le dioxyde de carbone sur de courtes périodes, ce qui en fait un contributeur majeur au réchauffement climatique rapide.
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