Une solution à l’hypercapnie ? Une nouvelle étude suggère 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 Hochela de Laboratoire national du nord-ouest du Pacifique Il est suggéré que l’utilisation de micro-organismes pourrait être une solution pour répondre au besoin urgent d’éliminer l’excès de dioxyde de carbone de l’environnement terrestre.

L’équipe a mené une analyse publiée dans la revue La nanotechnologie de la naturesur la possibilité de semer des graines pour les océans avec des particules d’engrais synthétiques riches en fer à proximité du plancton océanique, des plantes microscopiques essentielles à l’écosystème océanique, afin d’améliorer la croissance et l’absorption du dioxyde de carbone par le phytoplancton.

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

Michael Hochela 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 font exploser 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 dioxyde de carbone de l’océan. Ils ont étudié la preuve que l’ajout de combinaisons spécifiques de matériaux soigneusement conçus peut fertiliser efficacement les océans, encourageant le phytoplancton à agir comme un puits de carbone. Les organismes vivants vont absorber du carbone en grande quantité. Puis, lorsqu’ils mourront, ils s’enfonceront dans les profondeurs de l’océan, emportant avec eux le surplus 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 Hochela. « Pour lutter contre la hausse des températures, nous devons réduire les niveaux de dioxyde de carbone à l’échelle mondiale. Considérer toutes nos options, y compris l’utilisation des océans comme puits de dioxyde de carbone, nous donne les meilleures chances de refroidir la planète. »

Extraire des idées de la littérature

Dans leur analyse, les chercheurs ont fait valoir que les nanoparticules manufacturées offrent plusieurs caractéristiques attrayantes. Hautement contrôlable et spécialement conçu pour différents environnements océaniques. Les revêtements de surface peuvent aider les particules à adhérer au plancton. Certaines particules ont également des propriétés d’absorption de la lumière, permettant au plancton de consommer et d’utiliser plus de dioxyde de carbone. L’approche générale peut également être adaptée pour répondre aux besoins d’environnements océaniques spécifiques. Par exemple, un domaine pourrait bénéficier davantage des particules à base de fer, tandis que les particules à base de silicium pourraient être plus efficaces dans d’autres, disent-ils.

L’analyse par les chercheurs de 123 études publiées a montré que plusieurs substances oxygénées minérales non toxiques peuvent favoriser en toute sécurité la croissance du plancton. Ils soutiennent que la stabilité, l’abondance des terres et la facilité de création de ces matériaux en font des options viables comme engrais pour le plancton.

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

Référence : « Utilisation potentielle de nanoparticules d’ingénierie dans la fertilisation des océans pour l’élimination à grande échelle du dioxyde de carbone atmosphérique » par Peyman Babakhani, Tannabon Vinrat, Mohamed Balousha, Colaba Suratana, Carolyn L. Peacock et Benjamin S. Twining, Michael F. Hochela Jr. 28 novembre 2022, disponible ici. La 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.