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La capacité biologique de captage de CO2 par les océans ne pourra pas être dopée artificiellement

Une équipe de chercheurs français révèlent que la voie biologique de capture du carbone atmosphérique par l'océan est beaucoup plus sensible à l'apport naturel de fer dans l'eau, qu'à une addition artificielle.

Gouvernance  |    |  Carine Seghier  |  Actu-Environnement.com
   
La capacité biologique de captage de CO2 par les océans ne pourra pas être dopée artificiellement
Installation d'une pompe immergeable
   
Depuis plus d'un siècle, un tiers du carbone anthropique rejeté dans l'atmosphère est ''absorbé'' par l'océan, faisant des océans le principal puits de carbone planétaire. Rappelons que deux mécanismes sont à l'origine du phénomène : la pompe physique qui entraîne, par le biais de la circulation océanique, les eaux de surface chargées en gaz carbonique dissous vers des couches plus profondes où il se trouve isolé de l'atmosphère et 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 par la suite entraînée en profondeur sous forme de déchets ou de cadavres. Mais pour piéger le surplus de carbone liés à l'accroissement des émissions anthropiques, les scientifiques ont constaté que seule la pompe physique participait à cette capture puisque la pompe biologique continue quant à elle à fonctionner comme avant le début de l'ère industrielle. Pire, cette pompe tourne même au ralenti du fait d'une pénurie en micro-organismes dans de vastes régions de l'océan à l'instar de l'océan Austral, très pauvre en phytoplancton malgré des eaux riches en sels nutritifs. De ce fait comprendre pourquoi ces micro-organismes ne prolifèrent pas est essentiel car une augmentation du pompage biologique dans ces régions pourrait, selon les scientifiques, modifier le rôle de l'océan dans l'assimilation du carbone anthropique.

De nombreuses expéditions océanographiques ont donc été conduites entre 1993 et 2005 dans diverses régions océaniques, dont l'océan Austral, pour tenter de relancer cette activité biologique. Si toutes concluent que les algues sont carencées en fer et qu'elles se multiplient si de petites quantités de fer sont ajoutées, il reste beaucoup d'incertitude sur la mise en marche artificielle de la pompe biologique et donc de l'existence d'un transfert de carbone vers les profondeurs.

C'est dans ce cadre et pour faire avancer les recherches que la campagne KEOPS (KErguelen Ocean and Plateau compared Study) a été lancée* dans les eaux du plateau entourant les îles Kerguelen par une équipe de scientifiques français du laboratoire d'océanographie et de biogéochimie de Marseille (CNRS), dirigée par Stéphane Blain. L'objectif : étudier une poussée phytoplanctonique naturelle, une stratégie radicalement différente des campagnes précédentes. La zone choisie est particulière puisque l'on assiste chaque année à une floraison estivale très localisée du phytoplancton, phénomène qui peut s'expliquer par la présence de fer, souligne Stéphane Blain. Soutenue par l'Institut national des sciences de l'Univers (INSU/CNRS), avec le soutien logistique de l'Institut polaire français Paul-Émile Victor (IPEV), la campagne océanographique internationale KEOPS qui s'est déroulée début 2005, à bord du Marion Dufresne, la campagne a comparé cette fertilisation naturelle aux fertilisations artificielles. Résultats : le transfert de carbone vers les profondeurs est au moins 2 fois inférieur dans le cas d'une fertilisation artificielle. La voie biologique de capture du carbone atmosphérique par l'océan est donc beaucoup plus sensible à l'apport naturel de fer dans l'eau, qu'à une addition artificielle. En outre, les chercheurs ont pu mettre en évidence que l'exportation de carbone vers les profondeurs est obtenue avec des quantités de fer beaucoup moins importantes : l'efficacité de la fertilisation, définie comme le rapport entre la quantité de carbone exportée et la quantité de fer ajoutée, est ainsi au moins dix fois plus élevée lorsque la fertilisation est naturelle, indique le CNRS.

Ces résultats auront des répercussions sur la validation du scénario paléoclimatique, qui suppose qu'une partie des variations de concentration en CO2 dans l'atmosphère entre les périodes glaciaires et interglaciaires est causée par des modifications d'apports en fer à l'océan. Ils pourront par exemple servir pour les simulations qui s'intéressent à la période glaciaire et qui testent l'idée d'une modification de la pompe biologique océanique pendant cette période due a des apports naturels de fer, explique Stéphane Blain. Elles viennent en outre infirmer 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, via 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, souligne le CNRS.

La revue Nature**, du 26 avril 2007, publie les résultats de cette étude.


* Cette campagne bénéficie de la participation de seize laboratoires de recherche de par le monde : français, australien, belge et néerlandais.

** Effect of natural iron fertilization on carbon sequestration in the Southern Ocean. Stéphane Blain et al. Nature. 26 avril 2007.

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