Roches émettrices de CO₂ : une étude calcule la quantité grâce à une astuce

Lorsqu’il s’agit de lier le CO₂ de l’atmosphère, il s’agit souvent de biomasse, comme les forêts ou certaines algues des océans. Mais les chercheurs ont nous surveillons également depuis des décennies la capacité des rochespour éliminer le CO₂ de l’atmosphère. Dans le cadre de ce que l’on appelle “l’altération accélérée” (altération améliorée), par exemple, il est proposé d’épandre du basalte broyé sur les champs et les forêts. Comme la poudre de pierre contient également des micronutriments, elle soutiendrait même la croissance des plantes en plus de stocker du CO₂. Cependant, il existe aussi des roches qui font exactement le contraire : elles émettent du CO₂ dans l’atmosphère. Un groupe de recherche de l’Université d’Oxford a découvert que L’altération naturelle des roches peut également être une source importante d’émissions de dioxyde de carbone (CO₂).qui égale même celle des volcans.

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Cela se produit dans les formations rocheuses qui se sont formées il y a longtemps sur le fond marin à partir de sédiments dans lesquels sont également enfouis des plantes et des animaux morts. Si ces sols sont poussés à la surface sous forme de montagnes pendant des millions d’années, les énormes quantités de carbone organique qu’ils contiennent réagissent avec l’oxygène de l’air et avec l’eau. Du CO₂ est créé.

Cependant, la plupart des modèles du cycle naturel du carbone ne prennent pas encore en compte ces émissions de CO₂ provenant du carbone dit pétrogénique. Après tout, ce mécanisme pourrait signifier que la croûte terrestre agit comme un thermostat pour réguler la température terrestre car, en plus des roches qui agissent comme un puits de CO₂, elle abrite également des roches qui sont une source de CO₂.

Astuce sur le rhénium

Cependant, jusqu’à présent, il était difficile de mesurer la libération de CO₂ lors de l’altération du carbone organique présent dans les roches. Cependant, les chercheurs d’Oxford ont utilisé une astuce : lorsque le carbone organique de la roche réagit avec l’oxygène, du rhénium est toujours libéré. Il s’agit d’un métal de transition lourd et très rare, ajouté en petites quantités à divers alliages techniques.

Lorsque les roches s’érodent, le rhénium finit par se retrouver dans les rivières. Les scientifiques ont donc examiné des échantillons d’eau de rivière pour déterminer la teneur en ce métal et ont ainsi pu tirer des conclusions quantitatives sur la quantité de CO₂ libérée et calculer la quantité de carbone organique présente dans les roches proches de la surface.

Dans leur enquête, les chercheurs se sont limités aux endroits où le CO₂ est libéré particulièrement rapidement par l’érosion dans les régions montagneuses escarpées. Pour ce faire, ils ont examiné, entre autres, la teneur en rhénium des principaux fleuves Amazone, Yangtsé, Mékong, Congo et Nil.

“Nous avons introduit toutes nos données dans un superordinateur d’Oxford qui simule l’interaction complexe des processus physiques, chimiques et hydrologiques”, explique Jesse Zondervan, responsable de l’étude. “En reconstituant ce puzzle planétaire géant, nous avons finalement pu estimer la quantité totale de dioxyde de carbone libérée par l’altération de ces roches et libérer leur vieux carbone dans l’air.”

Points chauds de la montagne

En conséquence, ils ont découvert que les points chauds de rejet de CO₂ sont concentrés dans des chaînes de montagnes avec des roches sédimentaires et des taux de soulèvement élevés. Il s’agit notamment de l’Himalaya oriental, des montagnes Rocheuses et des Andes. Les auteurs ont estimé qu’environ 68 mégatonnes de carbone et près de 250 mégatonnes de CO₂ seraient rejetées dans l’atmosphère à l’échelle mondiale.

C’est cent fois moins que les émissions de CO₂ liées à la combustion de combustibles fossiles, explique le co-auteur Robert Hilton, “mais c’est à peu près équivalent à la quantité de CO₂ rejetée par les volcans du monde entier”. Cela en fait un facteur important dans le cycle naturel du carbone sur Terre.

Cependant, Thorben Amann du Centre de recherche et de durabilité du système terrestre de l’Université de Hambourg estime que des recherches plus approfondies sont nécessaires, comme il l’a déclaré dans un e-mail. Il souligne que cela aussi Certaines études montrent que le carbone pétrogénique mobilisé est retenu et sédimenté dans les lacs.c’est-à-dire qu’il n’est pas complètement rejeté dans l’atmosphère sous forme de CO₂.

Amann écrit qu’il n’est pas un spécialiste des composants de carbone organique dans les roches, mais il contredit l’étude d’Oxford en comparant les processus à différentes échelles de temps. Assumer presque le carbone organique comme une source de CO₂ et l’altération des silicates comme un puits de CO₂ ne prendrait pas en compte les différentes échelles de temps. La carbonatation des matériaux, telle que la décrivent les chercheurs dirigés par Zondervan et Hilton, est pertinente sur des échelles de temps à long terme allant de 10 000 à probablement 100 000 ans.

Amann est co-auteur d’un Étude qui a estimé les possibilités et les coûts de l’élimination du CO₂ grâce à une altération accrue il y a cinq ans. Elle a conclu « que l’altération accélérée, en particulier des roches basaltiques, pourrait être une option intéressante pour promouvoir la protection du climat. […] Mais compte tenu des coûts et de la masse de roches à déplacer, elle ne pourra probablement apporter qu’une contribution supplémentaire raisonnable.”

L’équipe d’Oxford soupçonne que l’interaction entre les roches émettrices et fixant le CO₂ pourrait bien avoir changé dans le passé de la Terre. Pendant les périodes de formation des montagnes, lorsqu’une grande quantité de roches contenant des matières organiques est remuée, les émissions de CO₂ peuvent avoir été plus élevées et ainsi influencer le climat mondial il y a des centaines de milliers ou des millions d’années.

(jl)