Le besoin urgent d’éliminer l’excès de dioxyde de carbone de l’environnement terrestre pourrait inclure l’enrôlement de certains des plus petits habitants de notre planète, selon une équipe de recherche internationale dirigée par Michael Hochella du Pacific Northwest National Laboratory du Department of Energy.
Hochella et ses collègues ont examiné les preuves scientifiques de l’ensemencement des océans avec des particules d’engrais synthétiques riches en fer près du plancton océanique. L’objectif serait de nourrir le phytoplancton, des plantes microscopiques qui sont un élément clé de l’écosystème océanique, pour favoriser la croissance et l’absorption de dioxyde de carbone (CO2). L’article d’analyse paraît dans la revue Nanotechnologie de la nature.
« 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. »
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.
Plus d’information:
Peyman Babakhani et al, Utilisation potentielle de nanoparticules artificielles dans la fertilisation des océans pour l’élimination à grande échelle du dioxyde de carbone atmosphérique, Nanotechnologie de la nature (2022). DOI : 10.1038/s41565-022-01226-w