Les bassins marins anoxiques pourraient être parmi les endroits les plus viables pour procéder à la séquestration du carbone à grande échelle dans les profondeurs océaniques, tout en minimisant les impacts négatifs sur la vie marine. C'est ce que disent les chercheurs de l'UC Santa Barbara dans un article publié dans la revue Avancées de l'AGU. Alors que nous explorons des moyens de réduire activement les niveaux de carbone dans l’atmosphère, envoyer de la biomasse végétale vers ces zones arides et sans oxygène du fond marin devient une option à considérer.
« Le tableau d'ensemble ici est que tous les meilleurs modèles dont nous disposons disent que nous devons réaliser une certaine forme de réduction nette de CO2.2 l'élimination afin d'atteindre les objectifs climatiques », a déclaré le géochimiste, géobiologiste et auteur principal Morgan Raven, faisant référence à l'objectif de limiter le réchauffement climatique à 1,5°C de plus que les niveaux préindustriels, tel qu'établi par le Groupe d'experts international sur l'évolution du climat.
Il existe diverses façons de stocker le carbone ; une méthode prometteuse consiste à couler le carbone sous forme de biomasse végétale vers le fond marin, de sorte que la végétation ne puisse pas libérer de CO2 et du méthane dans l'air à mesure qu'il se dégrade. Idéalement, le carbone serait stocké pendant des centaines, voire des milliers d’années.
Même si cette idée n’est pas nouvelle, elle reste entourée de beaucoup d’incertitudes. Comment l’introduction de charges de matières végétales affecte-t-elle la chimie et l’écologie des zones où elles seraient déversées ? Comment pouvons-nous garantir que les produits de décomposition ne s'échappent pas dans des habitats sensibles, ou que le carbone ne remonte pas simplement dans la colonne d'eau pour être de toute façon libéré à la surface ? Ce ne sont là que quelques-unes des conséquences involontaires qui pourraient endommager davantage les écosystèmes océaniques déjà fragiles ou ne pas atteindre les objectifs de séquestration du carbone.
« Et donc une grande partie de ce projet est née de la question initiale : quelle est la version la moins mauvaise de cette idée que nous puissions imaginer ? » a déclaré Raven, professeur adjoint de sciences de la Terre.
Les bassins marins anoxiques sont apparus comme les candidats les plus probables. Non seulement ils sont profonds, mais ils sont en grande partie isolés des principaux courants fournissant de l’oxygène par leur géologie. Ils ne peuvent pas supporter la vie animale et sont peuplés principalement de microbes et de champignons très spécialisés dont le métabolisme est différent de celui des créatures vivant dans des environnements riches en oxygène. Il est important de noter que ces conditions sont idéales pour la conservation – essentiellement le décapage – de la matière végétale.
Tous les bassins marins anoxiques ne se ressemblent pas. Les chercheurs en ont choisi trois à examiner – des bassins aux propriétés différentes – pour déterminer où le stockage de la biomasse pourrait être le mieux réalisé : la mer Noire en Europe de l'Est, le bassin de Cariaco près du Venezuela et le bassin d'Orca dans le golfe du Mexique (États-Unis).
« Ce qui est cool avec la mer Noire, c'est qu'elle est si restreinte qu'elle est largement isolée du reste de l'océan », a déclaré Raven. « Et ainsi, il est devenu progressivement de plus en plus anoxique, surtout récemment, depuis que les humains y ont déversé beaucoup d'engrais au cours du siècle dernier. » Ils ont également examiné le bassin de Cariaco, qui possède les mêmes propriétés chimiques que le bassin Noir, mais est soumis à un renouvellement plus rapide de ses eaux. Le troisième site était le bassin Orca « extrêmement étrange », un mini-bassin hypersalin niché dans le talus continental. La concentration de sel dans le bassin est si élevée qu'elle crée une différence de densité drastique par rapport aux eaux supérieures. « Cette interface où l'eau de mer passe de l'eau de mer normale à la saumure, si vous essayez d'y introduire un submersible, vous rebondirez sur cette couche », a déclaré Raven. Le matériau pourrait hypothétiquement être enfermé dans la couche hypersaline une fois qu’il aura dépassé l’interface des deux densités.
En fin de compte, compte tenu de sa taille et de son isolement, le bassin de la mer Noire est apparu comme la meilleure option des trois. Avec une profondeur de 2 300 mètres (7 500 pieds) et une superficie de 322 367 kilomètres carrés (124 467 milles carrés), ce bassin anoxique a la capacité de contenir de la biomasse à des échelles pertinentes pour le climat mondial.
« En réalité, la mer Noire est l'endroit où il faut faire une brèche dans le climat », a déclaré Raven. « Et ses eaux profondes sont tellement isolées du reste de l'océan. »
La notion de biomasse végétale en train de couler a attiré l’attention des investissements privés, qui ont augmenté ces dernières années le niveau de financement des projets explorant la possibilité de séquestration du carbone en eaux profondes. Plusieurs organisations ont relevé le défi de submerger la matière végétale dans les profondeurs de l'océan, en collectant la biomasse à partir de diverses sources, notamment des algues à croissance rapide cultivées ou récoltées telles que le varech géant ou les sargasses, ou de la végétation terrestre comme les déchets agricoles ou forestiers. Chaque stratégie présente des avantages et des inconvénients potentiels qui nécessitent une enquête plus approfondie, a déclaré Raven, qui est conseiller scientifique pour les sociétés Seafields (biomasse végétale océanique) et Carboniferous (biomasse végétale terrestre). Cette étude est un pas dans cette direction.
« Compte tenu de la situation dans laquelle nous nous trouvons et des engagements que nous avons pris concernant l'Accord de Paris et les objectifs climatiques de la Californie », a-t-elle déclaré, « chaque année, les stratégies de séquestration du carbone deviennent plus nécessaires ».
