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Des ingénieurs proposent un plan ambitieux pour enfouir l’excès de carbone au fond de l’océan : ScienceAlert

Nous avons échoué L’atténuation décisive du changement climatique incite les chercheurs à étudier des approches plus rigoureuses, telles que la fertilisation des océans, pour lutter contre le changement climatique Énorme excès de dioxyde de carbone dans nos airs.

À ce stade, le temps presse. Dit Michael Hochela, spécialiste de la Terre au Pacific Northwest National Laboratory du Département américain de l’énergie.

« Pour lutter contre la hausse des températures, nous devons réduire le dioxyde de carbone2 niveaux à l’échelle mondiale. Étudiez toutes nos options, y compris l’utilisation des océans comme monoxyde de carbone2 couler, nous donne les meilleures chances de refroidir la planète.

phytoplanctonqui est le groupe de micro-organismes photosynthétiques qui flottent à la surface de l’océan, est l’un des principaux composants La pompe biologique du cycle du carbone Le CO prend2 de l’air pour le stocker dans les profondeurs de l’océan.

Les micro-organismes ont besoin de minéraux comme le fer pour se développer et se reproduire, mais seule une quantité constante flotte à la surface de l’eau avec lui, ce qui limite la quantité de phytoplancton qui peut prospérer..

L’ensemencement des océans avec des nano-engrais pourrait créer un grand puits de carbone indispensable. (Stephanie King/Laboratoire national du nord-ouest du Pacifique)

Ainsi, tout comme les engrais peuvent aider les organismes photosynthétiques à prospérer sur Terre, ils peuvent – en théorie – fournir la même aide aux mangeurs de soleil qui flottent sur nos mers.

Les baleines effectuaient autrefois une grande partie de la fertilisation naturelle des océans, nourrissant le plancton avec des nutriments difficiles à atteindre via des colonnes géantes de matières fécales. Avant que la chasse à la baleine industrielle ne réduise considérablement les populations de baleines, les baleines aidaient à éliminer près de deux millions de tonnes de dioxyde de carbone par an grâce au processus; Maintenant, il approche les 200 000 tonnes.

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Ainsi, en ajoutant artificiellement cet engrais perdu, nous pouvons stimuler ces microbes à se développer et à se reproduire, et à absorber plus de dioxyde de carbone.2 du ciel et l’emportent avec eux jusqu’à leur mort. CO2 Il est stocké au fond de l’océan à cet endroit et retourne là où la majeure partie de l’excédent a été libérée grâce aux activités humaines.

Cet achèvement poétique du cycle que nous avons brisé pourrait séquestrer ce carbone pendant des centaines de milliers d’années, comme l’ont fait les énergies fossiles avant lui.

Selon l’équipe, les formes plus grandes et solubles des nutriments nécessaires n’ont pas tendance à rester près de la surface assez longtemps pour être utilisées par le phytoplancton. ExpliquerLes chercheurs se sont donc tournés vers les nanoparticules. Les nanoparticules telles que les oxydes de fer et les oxyhydroxydes de fer sont des engrais naturels pour les océans à partir de sources telles que les cendres volcaniques et les sédiments du sol.

« L’idée est d’augmenter les opérations existantes », Dit hochila. « Les humains fertilisent la terre pour faire pousser des cultures depuis des siècles. Nous pouvons apprendre à fertiliser les océans de manière responsable. »

En examinant 123 études, le biochimiste de l’Université de Leeds Peyman Babakhani et ses collègues ont trouvé des nanoparticules modifiées qui pourraient être des candidats pour fertiliser en toute sécurité la croissance du phytoplancton.

La fertilisation artificielle des océans doit se produire à un niveau qui augmente les populations de microalgues mais pas suffisamment élevé pour risquer la toxicité.

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Certaines des études évaluées par l’équipe ont permis d’obtenir des augmentations de 35 à 756 % de la croissance et de l’abondance des algues par rapport aux témoins.

De plus, il apparaît que l’affinité des nanoparticules avec les surfaces des cellules (en l’occurrence, le phytoplancton) Dictez la quantité consomméeplutôt que des concentrations, de sorte qu’il peut être rejeté à des niveaux équivalents à ceux déjà trouvés dans l’eau de mer.

Certaines expériences ont montré que la croissance des proliférations de phytoplancton à l’aide de compost océanique finissait par épuiser d’autres nutriments environnants qui n’étaient pas fournis artificiellement. Cela a freiné leur croissance, ce qui signifie que les engrais à l’avenir devront peut-être incorporer plus de minéraux.

Si le dioxyde de carbone est élevé2 Le retrait est réalisé à l’aide de nanoparticules modifiées, ce qui peut permettre des applications de l’approche en tant que technologie d’élimination du dioxyde de carbone à plus petite échelle ou sur des sites spécifiques », explique dans leur article« apaisant ainsi certaines inquiétudes concernant les risques de géo-ingénierie de l’ensemble de l’écosystème marin et de » vol de nutriments « en aval ».

Comme toute manipulation à grande échelle de l’environnement, cette proposition ne va pas sans risques importants, comme l’utilisation d’engrais terrestres.

Alors que les nanoparticules naturelles se trouvent dans la plupart des environnements océaniques, les risques environnementaux négatifs potentiels s’additionnent [engineered nanoparticles] à la périphérie nécessite une évaluation rigoureuse », Babakhani et ses collègues Attention.

Aucune de ces particules n’a fait l’objet d’une étude ciblée dans des conditions réelles, cette idée en est donc encore au stade de la réflexion.

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L’impact à long terme des nanoparticules sur la biochimie des océans est inconnu, en particulier à la lumière de leur tendance à s’agréger au fil du temps dans les écosystèmes marins, Une vie potentiellement étouffante sous la surface de l’océan.

Les chercheurs décrivent un plan pour commencer à répondre à de nombreuses préoccupations. Mais ils estiment que même si concevoir les bonnes nanoparticules coûtera beaucoup plus cher que d’utiliser des matériaux existants, cela nous donnera la possibilité de les adapter aux besoins d’environnements spécifiques (ceux qui ont besoin de plus de silicium ou de fer, par exemple), les rendant plus efficace. .

Bien que le besoin d’interventions aussi extrêmes soit susceptible d’augmenter, les chercheurs reconnaissent qu’elles doivent être abordées avec beaucoup de prudence. En attendant, nous avons déjà des méthodes fiables et mieux maîtrisées Géoingénierie : protéger ce qui reste et restaurer les écosystèmes perdus et dégradés.

Cette recherche a été publiée dans La nanotechnologie de la nature.

Delphine Perrault

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