Le changement climatique est un défi mondial qui nécessite des actions urgentes et ambitieuses pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et limiter le réchauffement climatique.
Cependant, la réduction des émissions à elle seule ne suffira peut-être pas à éviter les pires impacts du changement climatique. Nous devons également trouver des moyens d’éliminer le dioxyde de carbone (CO2) de l’atmosphère et de le stocker de manière sûre et permanente.
L’une des solutions potentielles est l’altération accrue, un processus naturel qui consiste à appliquer des roches concassées sur les sols pour accélérer leur dégradation chimique et capter le CO2.
Une altération accrue peut non seulement réduire la quantité de CO2 dans l’atmosphère, mais également améliorer la fertilité des sols, les rendements des cultures et la qualité de l’eau. Cela peut également offrir des avantages conjoints pour la biodiversité, les services écosystémiques et la santé humaine.
Une étude récente menée par des chercheurs de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign et du Leverhulme Center for Climate Change Mitigation (LC3M) a quantifié pour la première fois les avantages climatiques d’une altération accrue.
L’étude, publiée dans Global Change Biology, a montré que l’application de poussière de basalte sur les sols des terres cultivées du Midwest des États-Unis peut augmenter considérablement la séquestration du carbone et empêcher son accumulation dans l’atmosphère.
Le processus et les avantages d’une vieillissement amélioré
L’altération améliorée est basée sur le processus naturel d’altération des roches, qui se produit lorsque les roches sont exposées à l’eau, à l’air et à une activité biologique.
L’altération des roches peut éliminer le CO2 de l’atmosphère en le dissolvant dans l’eau et en formant des ions bicarbonate, qui sont ensuite transportés vers les océans ou les eaux souterraines.
Les océans constituent le plus grand puits naturel de CO2, stockant environ 40 % du CO2 émis par les activités humaines.
Cependant, l’altération des roches est un processus très lent qui prend des millions d’années pour affecter le cycle mondial du carbone.
L’altération améliorée vise à accélérer ce processus en utilisant des roches finement broyées et riches en minéraux silicatés, comme le basalte.
Les avantages de l’altération du basalte
Le basalte est une roche volcanique commune riche en calcium et en magnésium, qui réagissent avec le CO2 pour former du bicarbonate.
En appliquant de la poussière de basalte sur les sols, en particulier dans les régions chaudes et humides, une altération accrue peut augmenter le taux de dissolution du CO2 et la formation de bicarbonate.
Les ions bicarbonate peuvent ensuite être lessivés des sols par les précipitations ou l’irrigation et transportés vers les rivières, les lacs ou les océans, où ils peuvent être stockés pendant de longues périodes.
Alternativement, certains des ions bicarbonates peuvent être absorbés par des plantes ou des micro-organismes et convertis en carbone organique, qui peut être stocké dans la biomasse ou dans la matière organique du sol.
Une altération accrue peut également améliorer la fertilité des sols et les rendements des cultures en augmentant la disponibilité de nutriments tels que le calcium, le magnésium, le potassium et le phosphore.
La poussière de basalte augmente également le pH du sol et réduit son acidité, ce qui peut bénéficier à la croissance des plantes et à la santé du sol.
Les défis et les incertitudes d’une altération accrue
L’étude menée par l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign et le LC3M a été menée à l’Illinois Energy Farm, un centre de recherche qui cultive du maïs, du soja et du miscanthus pour la production de bioénergie.
Les chercheurs ont appliqué de la poussière de roche basaltique sur deux champs : un avec une rotation maïs/soja et un avec du miscanthus.
Ils ont mesuré les changements du pH du sol, de la chimie de l’eau, des flux de carbone et des rendements des cultures sur quatre ans.
Les résultats ont montré que l’altération accrue augmentait la quantité de bicarbonate dans l’eau du sol de 20 à 30 %, ce qui indique qu’une plus grande quantité de CO2 était capturée par la poussière de roche basaltique.
Les chercheurs ont estimé qu’une altération accrue pourrait séquestrer environ 1,5 à trois tonnes de CO2 par hectare et par an dans les sols des terres cultivées du Midwest des États-Unis.
Cela équivaut à supprimer environ 10 à 20 % des émissions de CO2 liées à la production de biocarburants.
Cependant, l’amélioration de l’altération se heurte également à certains défis et incertitudes qui doivent être résolus avant de pouvoir être largement adoptée.
Par exemple, une altération accrue nécessite une grande quantité de poussière de basalte, qui doit être extraite, concassée, transportée et appliquée sur les sols.
Cela peut avoir des coûts environnementaux et économiques qui peuvent dépasser les avantages de l’élimination du CO2.
De plus, une altération accrue peut avoir des conséquences inattendues sur l’hydrologie locale, la biogéochimie, l’écologie et le climat qui doivent être soigneusement surveillées et évaluées.
Par conséquent, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour optimiser les performances de l’altération améliorée et pour évaluer ses impacts et compromis potentiels à différentes échelles et à différents endroits.
L’amélioration des intempéries devrait également être intégrée à d’autres stratégies d’atténuation et d’adaptation, telles que la réduction de l’utilisation des combustibles fossiles, l’augmentation des sources d’énergie renouvelables, l’amélioration des puits de carbone naturels et l’adaptation aux impacts du changement climatique.
En combinant ces approches, nous pouvons créer un avenir plus résilient et plus durable pour nous-mêmes et pour la planète.
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