Une solution à l’excès de CO2 ? Une nouvelle étude propose de fertiliser l’océan

Les engrais à base de fer sous forme de nanoparticules ont le potentiel de stocker le dioxyde de carbone en excès dans l’océan.

Une équipe internationale de chercheurs dirigée par Michael Hochella du Laboratoire national du nord-ouest du Pacifique suggère que l’utilisation de minuscules organismes pourrait être une solution pour répondre au besoin pressant d’éliminer l’excès de dioxyde de carbone de l’environnement terrestre.

L’équipe a mené une analyse, publiée dans la revue Nanotechnologie de la naturesur la possibilité d’ensemencer les océans avec des particules d’engrais synthétiques riches en fer près du plancton océanique, des plantes microscopiques cruciales dans l’écosystème océanique, pour stimuler la croissance et l’absorption de dioxyde de carbone du phytoplancton.

“L’idée est d’augmenter les processus existants”, a déclaré Hochella, chercheur au Pacific Northwest National Laboratory. « Les humains ont fertilisé la terre pour faire pousser des cultures pendant des siècles. Nous pouvons apprendre à fertiliser les océans de manière responsable.

Michael Hochella est un géochimiste environnemental reconnu internationalement. Crédit : Services photographiques Virginia Tech

Dans la nature, les nutriments de la terre atteignent les océans par les rivières et soufflent la poussière pour fertiliser le plancton. L’équipe de recherche propose d’aller plus loin dans ce processus naturel pour aider à éliminer l’excès de CO2 dans l’océan. Ils ont étudié des preuves suggérant que l’ajout de combinaisons spécifiques de matériaux soigneusement conçus pourrait fertiliser efficacement les océans, encourageant le phytoplancton à agir comme un puits de carbone. Les organismes absorberaient du carbone en grande quantité. Puis, en mourant, ils s’enfonceraient profondément dans l’océan, emportant avec eux l’excès de carbone. Les scientifiques disent que cette fertilisation proposée accélérerait simplement un processus naturel qui séquestre déjà en toute sécurité le carbone sous une forme qui pourrait l’éliminer de l’atmosphère pendant des milliers d’années.

“À ce stade, le temps presse”, a déclaré Hochella. « Pour lutter contre la hausse des températures, nous devons réduire les niveaux de CO2 à l’échelle mondiale. Examiner toutes nos options, y compris l’utilisation des océans comme puits de CO2, nous donne les meilleures chances de refroidir la planète.

Tirer des enseignements de la littérature

Dans leur analyse, les chercheurs affirment que les nanoparticules manufacturées offrent plusieurs attributs attrayants. Ils pourraient être hautement contrôlés et spécifiquement réglés pour différents environnements océaniques. Les revêtements de surface pourraient aider les particules à se fixer au plancton. Certaines particules ont également des propriétés d’absorption de la lumière, permettant au plancton de consommer et d’utiliser plus de CO2. L’approche générale pourrait également être adaptée pour répondre aux besoins d’environnements océaniques spécifiques. Par exemple, une région pourrait bénéficier le plus des particules à base de fer, tandis que les particules à base de silicium peuvent être plus efficaces ailleurs, disent-ils.

L’analyse par les chercheurs de 123 études publiées a montré que de nombreux matériaux métal-oxygène non toxiques pouvaient améliorer en toute sécurité la croissance du plancton. La stabilité, l’abondance de la Terre et la facilité de création de ces matériaux en font des options viables comme engrais pour le plancton, affirment-ils.

L’équipe a également analysé le coût de création et de distribution des différentes particules. Bien que le processus soit considérablement plus coûteux que l’ajout de matériaux non techniques, il serait également beaucoup plus efficace.

Référence : “Utilisation potentielle de nanoparticules artificielles dans la fertilisation des océans pour l’élimination du dioxyde de carbone atmosphérique à grande échelle” 28 novembre 2022, Nanotechnologie de la nature.
DOI : 10.1038/s41565-022-01226-w

Outre Hochella, l’équipe comprenait des chercheurs d’Angleterre, de Thaïlande et de plusieurs instituts de recherche basés aux États-Unis. L’étude a été financée par le Conseil européen de la recherche dans le cadre du programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne.