Alors que la société est aux prises avec les conséquences croissantes du changement climatique, les décideurs considèrent de plus en plus l’élimination du dioxyde de carbone comme un complément nécessaire à la réduction des émissions. L’une des stratégies qui a retenu le plus l’attention est l’idée de fertiliser des parties de l’océan avec du fer pour stimuler la croissance du phytoplancton.
Une équipe de chercheurs du laboratoire Bigelow a développé un modèle mathématique qui estime les coûts potentiels d’une fertilisation ferreuse à grande échelle par avion ou par bateau. Ils se concentrent sur les paramètres océanographiques susceptibles de déterminer l’efficacité de la stratégie, trouvant une différence de coût près de 100 fois supérieure entre le meilleur et le pire des scénarios.
En outre, les chercheurs ont découvert que la livraison de fer par avion, ce qui n’a pas été largement envisagé, pourrait être plus rentable que la livraison par bateau, mais également que vérifier que le carbone est fixé à long terme dans les profondeurs océaniques et surveiller les impacts environnementaux pourrait ajouter des coûts élevés.
Leurs découvertes, publiées récemment dans la revue L’avenir de la Terreaidera les chercheurs à identifier les plus grandes incertitudes liées à la fertilisation des océans par le fer et leur coût.
« La principale raison de la création de ce modèle de coûts n’était pas de comprendre exactement les aspects économiques de la fertilisation en fer », a déclaré David Emerson, chercheur principal et auteur principal. « Il s’agissait de montrer comment les coûts variaient en fonction de l’incertitude de tous les différents aspects océanographiques, y compris les moins évidents, qui doivent être pris en compte. »
La fertilisation par le fer, comme plusieurs autres stratégies d’élimination du dioxyde de carbone marin, vise à améliorer un processus naturel. La disponibilité minimale de fer est le principal facteur limitant la croissance du phytoplancton dans près d’un tiers des océans, y compris le vaste océan Austral.
Lorsqu’une quantité même relativement faible de nutriments est ajoutée à ces écosystèmes, que ce soit par des processus naturels ou artificiels, cela stimule la prolifération du phytoplancton. Ces organismes absorbent le dioxyde de carbone dissous dans l’océan et, lorsqu’ils meurent, peuvent le déposer au fond de l’océan dans un avenir prévisible.
Le coût de l’amélioration de ce processus à grande échelle dépend en grande partie de son efficacité en termes de quantité de carbone qui atteint les profondeurs de l’océan et y reste.
« Nous pouvons en toute confiance créer une prolifération de phytoplancton avec du fer, mais la question est de savoir quelle quantité de carbone finit réellement par être exportée dans l’océan, non seulement en quelques jours et semaines, mais au fil des années et des décennies », a déclaré Ben, chercheur scientifique principal. Twining, co-auteur de l’étude.
L’équipe a construit son modèle économique en supposant une gamme d’efficacités possibles à chaque étape du processus, avec différentes estimations de la quantité de carbone pouvant être absorbée par le phytoplancton, de la quantité reconvertie en dioxyde de carbone et relibérée, et de la quantité absorbée. vers les profondeurs de l’océan.
Ils ont également exploré la possibilité que les microbes qui se nourriraient de toute cette nouvelle matière végétale pourraient produire de l’oxyde nitreux, un gaz à effet de serre bien plus puissant. En plus de cela, le modèle prend en compte certains coûts logistiques, depuis la production et le traitement du fer jusqu’à l’exploitation d’un avion ou d’un navire pour semer et surveiller la prolifération qui en résulte.
Les incertitudes quant à la réaction de l’océan à la fertilisation ferreuse et à l’efficacité biologique du processus se traduisent par une fourchette de prix énorme, allant de 7 dollars par tonne de carbone éliminé à 1 500 dollars par tonne. Lorsque les coûts de vérification sont inclus, cela peut multiplier par trois ou quatre le coût par tonne.
Les chercheurs préviennent que les chiffres exacts produits par le modèle ne sont, à ce stade, que les meilleures estimations, mais ils sont utiles pour donner des valeurs tangibles aux incertitudes du processus. À cette fin, le modèle souligne la nécessité de mener davantage de recherches, notamment sur le caractère « permanent » de cette solution potentielle et sur les risques de production de gaz à effet de serre supplémentaires. Cela souligne également la nécessité de disposer de davantage d’informations sur les méthodes de vérification et de livraison aérienne.
« La véritable valeur de ce travail ne réside pas dans les chiffres exacts que nous avons obtenus, mais dans la manière dont il met en évidence les zones où se situent les plus grandes incertitudes », a déclaré Twining. « Les modèles sont utiles, non pas parce qu’ils vous donnent une réponse exacte, mais parce qu’ils vous donnent un cadre pour déterminer ce sur quoi vous devez travailler ensuite. »
Plus d’information:
David Emerson et al, Un modèle de coût pour la fertilisation des océans en fer comme moyen d’élimination du dioxyde de carbone qui compare la livraison par bateau et par avion et estime les coûts de vérification, L’avenir de la Terre (2024). DOI : 10.1029/2023EF003732