Du fer dans les océans : la géo-ingénierie grandeur nature

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Le rejet de 100 tonnes de sulfate de fer dans l’Océan Pacifique, à l’Ouest de la côte canadienne, réalisé en juillet dernier et révélé cette semaine par le Guardian [1], alimente le débat sur la géo-ingénierie, déjà très actif aux Etats-Unis.

L’ajout du sulfate de fer dans l’océan est une technique appelée "fertilisation océanique", qui vise à provoquer une efflorescence ("bloom") de phytoplancton (dans le cas présent sur près de 10.000 km²), afin destocker du CO2 et donc de contribuer à la lutte contre le réchauffement climatique. En effet, le phytoplancton fixe le CO2 par photosynthèse au cours de son développement et, lorsqu’il meurt et se décompose, le carbone se retrouve stocké au fond de l’océan (par sédimentation), comme le présente le schéma ci-dessous.


Pompes biologiques et physiques de dyoxide de carbone
Crédits : Isaac Sanolnacov


C’est ce principe qui a conduit l’homme d’affaires californien Russ George à développer un projet pour rejeter 100 tonnes de sulfate de fer au large des côtes canadiennes. Le petit village d’Old Masset a donné son accord, y voyant une voie pour accroître les quantités de saumon dans ces eaux et récupérer des fonds grâce aux crédits carbone. Plus de deux millions de dollars ont été empruntés via le fonds de réserve du village pour ce projet. Comme l’explique John Disney, président de Haida Salmon Restoration, "c’est un projet du village pour faire revenir le poisson et séquestrer du carbone (…) c’est comme mettre du compost sur des laitues… nous avons du thon, du saumon, des baleines et des dauphins [2]".

Russ George avait déjà essayé de déverser des quantités importantes de fer près des îles Galapagos et Canaries mais il en avait été empêché par les gouvernements espagnols et équatoriens. Dans le cas présent, les membres de l’équipe de Russ George (notamment John Disney) déclarent avoir eu des discussions avec les autorités canadiennes mais celles-ci n’ont pour l’instant pas confirmé avoir été informées de cette initiative - encore moins l’avoir autorisée - et ont indiqué qu’une enquête était en cours [3].

Cette expérience grandeur nature a suscité l’ire des associations de protection de l’environnement. Selon l’International Union for Conservation of Nature (IUCN), cela constitue une violation des conventions internationales, dont la CDB (Convention sur la diversité biologique) et Convention de Londres, qui interdisent toute fertilisation océanique à des fins commerciales. La Conférence des Parties (CdP) de la CDB a réaffirmé la semaine dernière [4] le moratoire sur la fertilisation océanique -à l’exception des travaux de recherches à petite échelle-, établi à Nagoya en 2010, en l’absence de connaissances scientifiques sur l’impact pour la biodiversité et sur les impacts sociaux, économiques et culturels et de réglementations internationales suffisantes. La CdP a par ailleurs invité les parties à faire part des mesures prises nationalement au secrétariat de la CBD pour qu’il compile ces informations [5]. Le Secrétariat doit également préparer un rapport présentant une mise à jour des connaissances sur les impacts des techniques de géo-ingénierie sur la biodiversité et sur les réglementations, afin qu’il puisse être discuté au sein de l’Organe subsidiaire chargé de fournir des avis scientifiques, techniques et technologiques à la CdP.

Une méthode dont l’efficacité n’est pas scientifiquement prouvée

L’efficacité de la fertilisation océanique pour le stockage du carbone est débattue au sein de la communauté scientifique. Si l’ajout de sulfate de fer semble bien engendrer une efflorescence de phytoplancton dans le court terme, la quantité de carbone réellement stockée dans le plancher océanique à la fin du processus pourrait ne pas être aussi importante que ce que prévoient les défenseurs de la géo-ingénierie, voire 15 à 50 fois inférieure [6]. De nombreuses études ont été menées (KEOPS sur le plateau de Kerguelen, dans l’océan Austral [7], CROZEX dans les îles Crozet, dans l’Océan Austral [8] et LOHAFEX dans la partie atlantique sud-ouest de l’Océan Austral [9] notamment). Ces études montrent que l’efficacité du processus varie considérablement, une grande quantité de carbone étant en réalité recyclée en surface. De grandes différences géographiques sont également observées, en raison de différentes conditions locales (concentration en nutriments ou en acide silicique, présence de prédateurs). Une variation de l’efficacité de la fertilisation a également été notée entre fertilisation "naturelle" et "artificielle" (la fertilisation naturelle étant a minima 10 fois plus efficace pour stocker du carbone dans le plancher océanique [10]).

Dans une tribune dans Nature en 2009 [11], quatre chercheurs et océanographes estiment que la fertilisation océanique devrait être totalement abandonnée. Des expériences à grande échelle et à longue durée seraient nécessaires pour réellement évaluer les risques liés à cette technique mais, en raison du caractère irréversible des conséquences potentielles de telles recherches, ils n’estiment pas raisonnable de les entreprendre. Les conséquences sur l’écosystème sont en effet assez mal connues. La fertilisation océanique pourrait entraîner une acidification des océans, un manque d’oxygène dans certaines régions et un changement brutal de la chaîne alimentaire. En revanche, des modélisations peuvent évaluer l’intérêt d’une telle technique. Or, des travaux de modélisation [12] menés en 2008 montrent que, même si l’ensemble de l’océan austral (où le fer est un facteur limitant pour le développement du phytoplancton) était fertilisé, moins d’une gigatonne de carbone pourrait être séquestrée et seulement pour une durée limitée.

La recherche en géo-ingénierie, une réalité aux Etats-Unis

Aux Etats-Unis, la géo-ingénierie est régulièrement à la pointe de l’actualité. De nombreuses idées ont été proposées visant soit à faire disparaître le dioxyde de carbone soit à limiter les radiations solaires, parmi lesquelles : blanchir les nuages au dessus des océans, recouvrir les déserts de bâches en aluminium, envoyer des boucliers solaires dans l’espace (miroirs, parasols géants), pulvériser des aérosols soufrés dans la stratosphère. Au cours des dernières années, plusieurs rapports américains ont été publiés en faveur du développement de la recherche en géo-ingénierie, notamment par le Bipartisan Policy Center [13], la commission pour la Science et la Technologie de la Chambre des Représentants et le Government Accountability Office [14], organe indépendant du gouvernement américain.

Des recherches sont actuellement en cours, financées notamment par le "Fund for Innovative Climate and Energy Research [15]" que Bill Gates alimente à hauteur de 4,6 millions de dollars. David Keith et Ken Caldera, deux scientifiques reconnus au niveau international et engagés pour la recherche en géo-ingénierie participent à la sélection des projets financés par ce fonds. Ces deux chercheurs, ainsi que leur équipe et un chercheur du California Institute of Technology, Douglas MacMartin, ont justement publié une étude cette semaine montrant qu’il serait possible d’améliorer l’efficacité de la géo-ingénierie solaire (consistant à envoyer des aérosols dans l’atmosphère) en ciblant plus précisément les actions selon les lieux et les saisons [16]. M. Keith et son collègue James Anderson explorent également la possibilité de lancer un ballon depuis le New Mexico pour envoyer des microquantités de particules d’aérosols de sulfate dans l’air pour mieux comprendre comment elles interagissent avec la vapeur d’eau et l’ozone atmosphérique [17].

Cependant, globalement, les risques associés aux interventions de géo-ingénierie et l’absence de consensus au sein des chercheurs tendent à privilégier avant tout la diminution des émissions de gaz à effet de serre à d’autres solutions.

Sources :


- [1] "World’s biggest geoengineering experiment ’violates’ UN rules" - The Guardian - LUCKACS Martin - 15/10/2012 - http://www.guardian.co.uk/environment/2012/oct/15/pacific-iron-fertilisation-geoengineering
- [2] "Haida Gwaii : ’We have created life out there’" - Times Colonist - LAVOIE Judith - 16/10/2012 - http://www.timescolonist.com/technology/Haida+Gwaii+have+created+life+there/7396120/story.html#ixzz2A8YuHj3R
- [3] Ibid.
- [4] "COP 10 Decision X/33 Biodiversity and climate change" paragraph 8, texte complet disponible à http://www.cbd.int/decision/cop/?id=12299
- [5] "Summary of the eleventh conference of the parties to the convention on biological diversity" - Earth Negotiations Bulletin- 8-19 october 2012 - http://www.iisd.ca/vol09/enb09595e.html
- [6] "Ocean climate fix remains afloat" - BBC News - MORGAN James - 29/01/2009 - http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7856144.stm
- [7] "Effect of natural iron fertilization on carbon sequestration in the Southern Ocean" - Nature 446 - BLAIN Stéphane et al. - 26 April 2007 - http://www.nature.com/nature/journal/v446/n7139/full/nature05700.html
- [8] "Southern Ocean deep-water carbon export enhanced by natural iron fertilization" - Nature 457 - POLLARD Raymond et al.- 29 January 2009 - http://www.nature.com/nature/journal/v457/n7229/full/nature07716.html
- [9] "23. March 2009 : Lohafex provides new insights on plankton ecology - Only small amounts of atmospheric carbon dioxide fixed"- Alfred Wegener Institute Press Release - 23/03/2009 - http://www.awi.de/en/news/press_releases/detail/item/lohafex_provides_new_insights_on_plankton_ecology_only_small_amounts_of_atmospheric_carbon_dioxide/?cHash=1c5720d7a1
- [10] "Fertiliser les océans : la fin d’une utopie ? (KEOPS)" - CNRS/INSU Communiqué de Presse - 25/04/2007 - http://www.insu.cnrs.fr/environnement/ocean-littoral/fertiliser-les-oceans-la-fin-d-une-utopie-keops
- [11] "Ocean fertilization : time to move on" - Nature 461 - STRONG Aaron et al. - 17/09/2009 - http://www.nature.com/nature/journal/v461/n7262/full/461347a.html
- [12] "Preindustrial, historical, and fertilization simulations using a global ocean carbon model with new parameterizations of iron limitation, calcication, and N2 xation" -Progress in Oceanography 77 - ZAHARIEV Konstantin et al. - 10/03/2008 - http://www.cccma.ec.gc.ca/papers/jchristian/PDF/zaharievetal2008.pdf et résultats similaires obtenus par "Can ocean iron fertilization mitigate ocean acidification ?" CAO Long et CALDEIRA Ken - Carnegie Institution for Science - March 2010 - http://dge.stanford.edu/labs/caldeiralab/Caldeira_research/Cao_Caldeira2.html
- [13] "Geoengineering : A national strategic plan for research on the potential effectiveness, feasibility, and consequences of climate remediation technologies "- The Bipartisan Policy Center’s Task Force On Climate Remediation Research" - http://bipartisanpolicy.org/sites/default/files/BPC%20Climate%20Remediation%20Final%20Report.pdf
- [14] "Climat : la géo-ingénierie n’est plus un concept stratosphérique" - Bulletins Electroniques Etats-Unis 225 - MAGAUD Marc - 5/11/2010 - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/65013.htm
- [15] Description du fonds : http://www.keith.seas.harvard.edu/FICER.html
- [16] "Management of trade-offs in geoengineering through optimal choice of non-uniform radiative forcing" - Nature Climate Change - MACMARTIN - 21/10/2012 - http://www.nature.com/nclimate/journal/vaop/ncurrent/full/nclimate1722.html
- [17] "Trial Balloon : A Tiny Geoengineering Experiment" - The New York Times -FOUNTAIN Henry - 17/07/2012 - http://green.blogs.nytimes.com/2012/07/17/trial-balloon-a-tiny-geoengineering-experiment/

Pour en savoir plus, contacts :


- "Geoengineering the climate : Science, governance and uncertainty" - The Royal Society - September 2009 - http://royalsociety.org/uploadedFiles/Royal_Society_Content/policy/publications/2009/8693.pdf
- Pour un panorama de la situation au Royaume-Uni : "Géo-ingénierie du climat, perspectives britanniques" — GLOAGUEN Olivier - Ambassade de France au Royaume-Uni, Service pour la Science et la Technologie - 01/03/2012 - http://www.bulletins-electroniques.com/rapports/smm12_007.htm
Code brève
ADIT : 71330

Rédacteurs :


- Céline RAMSTEIN, deputy-envt@ambascience-usa.org ;
- Retrouvez toutes nos activités sur http://france-science.org.

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….