Le dioxyde de carbone (CO2) est produit lorsque des composés carbonés sont brûlés et exposés à l’oxygène. C’est l’un des gaz à effet de serre à l’état naturel causant le réchauffement climatique et des problèmes sanitaires. L’augmentation de CO2 est due en grande partie à l’activité humaine.
Si notre planète n’est pas encore devenue un no man's land, c’est parce que nous profitons des puits de carbone naturels. SirEnergies vous propose ici un focus sur ces derniers.
Comment fonctionne un puits de carbone ?
Ne soyez pas étonné si nous vous disons que la vie sur Terre est en grande partie possible grâce aux puits de carbone naturels. Ces derniers sont des régulateurs des échanges de carbone sur la planète.
Définition d’un puits de carbone
Un puits de carbone naturel est un réservoir virtuel qui stocke le carbone présent dans l’atmosphère. Il s’agit d’un espace naturel qui absorbe plus de CO2 qu’il n’en émet. Il stocke sous une autre forme ou détruit ce gaz et l’empêche de se propager dans l’atmosphère.
Le carbone dans l'atmosphère peut être fixé ou modifié par le charbon, les hydrates de méthane, les roches calcaires, le pétrole et les gaz naturels. Les écosystèmes dans lesquels ces matières sont concentrées sont des puits de carbone, avec différentes capacités de stockage du CO2.
Impact du CO2 et puits de carbone naturel
Selon l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé), la pollution de l’air est un risque environnemental majeur pour la santé. L’institution internationale estime qu’en 2016, 4,2 millions de décès prématurés dans le monde étaient dus à la pollution de l’air extérieur dans les zones urbaines et rurales. Combiné à d’autres particules fines circulant dans l’air, le CO2 est susceptible de causer des maladies respiratoires, cardiovasculaires, des crises d’asthme, etc.
Les puits de carbone sont perçus comme une solution pour réduire les émissions de CO2 sur la nature et l’homme. Déjà, le Protocole de Kyoto signé en décembre 1997 incitait à l’agrandissement des réservoirs de carbone en vue de limiter le changement climatique. Les puits de carbone sont en fait indispensables au bon déroulement du cycle carbone, ce qui est nécessaire au maintien de l’équilibre de la planète. Fort malheureusement, les activités humaines les réduisent de plus en plus.
Quels sont les principaux réservoirs de carbone ?
L’océan : un immense puits de carbone océanique
Un certain nombre de processus se passent en milieu marin et créent le cycle marin du carbone. Ce cycle est généralement désigné comme la pompe à carbone océanique constituée d’une pompe biologique et d’une pompe physique. La pompe à carbone biologique transfère le carbone atmosphérique de la surface vers les fonds marins à travers la chaîne alimentaire. Quant à la pompe physique, elle est mise en place par la circulation océanique.
Beaucoup de scientifiques estiment que l’océan est le principal puits de carbone naturel de la planète. Pour eux, cet écosystème concentre jusqu’à cinquante fois plus de carbone que l’atmosphère.
L’eau étant plus dense aux pôles, elle coule vers les profondeurs avec le carbone qu’elle a dissous. Plus la latitude est haute, plus l’eau dissout facilement le carbone atmosphérique grâce à la faible température. Les régions polaires interviennent donc largement dans la séquestration du carbone et sa transformation.
Cependant, le cycle marin du carbone n’est pas épargné des méfaits de l’activité humaine. Le déversement de produits chimiques dans les océans occasionne des perturbations dans ce cycle. La pompe à carbone biologique fait facilement les frais de l’acidification des eaux marines. À force de subir des perturbations, elle pourrait se déséquilibrer et relâcher des stocks de carbone dans la nature.
La pompe biologique a besoin que les écosystèmes fonctionnent normalement afin de jouer son rôle. Elle est constituée par toute matière organique qui se retrouve dans les océans et favorise la formation du pétrole lorsque les conditions sont réunies. Les organismes calcaires, qui font partie des composants de la pompe biologique, produisent un flux vertical de carbone en fin de vie. Le carbone émis est alors stocké dans les profondeurs du milieu marin sur plusieurs périodes géologiques.
La tourbière : un important piège à carbone
Une tourbière se caractérise par l’humidité et la forte teneur du sol en matière organique. Elle se développe grâce aux mousses qui apparaissent à partir de débris de végétaux qui ne sont pas détruits totalement. Les caractéristiques des tourbes sont fonction des végétaux dont elles proviennent. Une tourbière est un écosystème à part entière qui joue un grand rôle dans le cycle du carbone.
Sur une tourbière, le sol ne fournit pas assez d’oxygène aux micro-organismes pour la décomposition et le recyclage de la matière organique. C’est dû au fait que l’eau soit en permanence stagnante sous le sol. Le carbone capté par la tourbe n’est pas réutilisé, ce qui favorise la diminution de la pollution de l’air.
Les tourbières ne couvriraient qu’environ 3 % des terres émergées dans le monde. Et pourtant, elles concentreraient 30 % de la matière organique disponible sur la planète, ce qui équivaut à 50 % du CO2 atmosphérique (source : futura-science.com).
La forêt : un petit réservoir de carbone
Lorsque la question de la dépollution environnementale est évoquée, nous sommes nombreux à penser aux forêts comme la solution idéale. Dans l’imaginaire collectif, nous considérons, par exemple, l’Amazonie comme "le poumon de la terre". Certes, cette désignation est un abus de langage parce que l’Amazonie produit entre 5 et 10 % d’oxygène selon des scientifiques comme Jonathan Foley. Mais le fait est que les forêts dans leur ensemble stockent effectivement une part du carbone atmosphérique.
La photosynthèse fait partie des processus biochimiques qui se déroulent pendant le cycle du carbone. Et c'est ce phénomène qui permet à la plante de croître. L’arbre absorbe du CO2 qu’il transforme pour produire de l’oxygène.
Les arbres sont chimiquement composés de carbone en forte proportion. Donc, ils ne captent dans l’atmosphère que le peu de CO2 qu’il leur manque. Malgré tout, les quantités de carbone que captent les arbres des forêts sont quand même importantes.
Pour finir, signalons que des études sont effectuées un peu partout dans le monde pour la création de puits de carbone artificiels. En plus de favoriser la réduction des émissions de carbone, cette solution participerait à la transition énergétique.
En France, le premier puits de carbone a été mis en place en 2016, à Colombes, pour produire de l’énergie verte. Des installations de ce type ont été mises en place par la suite dans d’autres villes. Si le projet de création d’énergie propre avec du CO2 atmosphérique est encore embryonnaire, il évoluera sans doute dans les prochaines années.
Pour en savoir plus sur Le marché du CO2 en Europe et en France, n’hésitez pas à lire notre article.
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