Pouvons-nous modifier la chimie marine pour aider à lutter contre le changement climatique?

Pouvons-nous modifier la chimie marine pour aider à lutter contre le changement climatique?

Le processus naturel de vieillissement minéral commence par la pluie qui absorbe le dioxyde de carbone de l'air, puis réagit avec les roches et le biote dans les sols en formant du bicarbonate minéral dissous et une quantité beaucoup plus faible d'ions carbonates. Ceux-ci s'écoulent ensuite dans l'océan où le carbone est stocké sous ces formes pendant des millénaires avant de précipiter au fond de l'océan sous forme de minéraux carbonatés. L'idée d'une altération améliorée est d'accélérer considérablement ce processus en ajoutant des roches concassées ou d'autres sources d'alcalinité pour réagir avec CO2 dans l'eau de mer, en consommant finalement du CO2 atmosphérique et en l'ajoutant sous forme de bicarbonate et de carbonate minéral dissous dans l'océan. Greg Rau, CC BY

Les nations du monde sont loin d'atteindre les objectifs mondiaux de l'Accord de Paris sur le changement climatique, qui consistent à maintenir la température mondiale à la hausse. Degrés Celsius 2 comparé aux moyennes de 19e siècle, encore moins son objectif plus ambitieux de maintenir les températures à un niveau 1.5 ° C montée.

La plus récente Emissions Gap Report du Programme des Nations Unies pour l'environnement indique que «les émissions mondiales de gaz à effet de serre ne montrent aucun signe d'augmentation». une autre étude, le risque que les humains ne puissent limiter le réchauffement à plus de 2 ° C avec 2100 n’est pas supérieur à 5 pour cent, et il est probable que les températures augmenteront quelque part entre 2.6 et -3.7 ° C d’ici la fin du siècle.

Ces tendances inquiétantes ont conduit à mettre de plus en plus l'accent sur les moyens d'éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Parmi les méthodes explorées, on trouve l’utilisation de l’océan pour absorber et / ou stocker le carbone en ajoutant des roches concassées ou d’autres sources d’alcalinité afin de réagir avec CO2 dans l’eau de mer, consommant ainsi CO2 atmosphérique.

Ce type d'élimination du dioxyde de carbone à grande échelle pourrait-il fonctionner? Un examen plus attentif illustre les compromis environnementaux potentiels liés au déploiement de l'élimination du dioxyde de carbone marin et les problèmes complexes de gouvernance technique, économique et internationale qu'il soulève.

Captage et stockage du carbone terrestre et océanique

We et un autre des chercheurs voir l’océan comme un lieu logique pour rechercher d’autres possibilités d’élimination du dioxyde de carbone, car il absorbe actuellement passivement environ 1 gigaoctet 10 (tonnes 10,000,000,000) de CO2 par an ou environ un quart des émissions annuelles mondiales. En outre, les océans contiennent beaucoup plus de carbone que l'atmosphère, sol, plantes et animaux combinés, et peuvent potentiellement stocker des milliards de tonnes supplémentaires.

Le dernier rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat s'est largement concentré sur les méthodes terrestres de captage et de stockage du carbone. Une technique de premier plan est appelée bioénergie avec capture et stockage du carbone, BECCS, où la biomasse végétale serait brûlée pour produire de l’énergie utilisable et le CO2 résultant serait pompé sous terre.

Cependant, un certain nombre de préoccupations concernant la impacts négatifs potentiels du déploiement à grande échelle de BECCS et d’autres méthodes basées sur les plantes terrestres, notamment la crainte que d’énormes quantités de terres agricoles ne soient détournées pour la production de cultures spécialisées. Cela pourrait réduire l’accès des populations à faible revenu à l'alimentation, place des exigences sur d'eau et ont de graves impacts négatifs sur la biodiversité en raison de perturbation de l'écosystème.

Accélérer la géochimie

Peut-être le plus connu - et parfois, controversé - la méthode d'élimination du dioxyde de carbone marin est stimuler la photosynthèse augmenter l'absorption de CO2. Par exemple, dans les régions où la croissance des plantes marines est limitée par le fer, cet élément peut être ajoutée améliorer l'absorption de CO2 et le stockage du carbone lorsqu'au moins une partie de la biomasse, le carbone formé finit par sombrer et être enfouie dans le plancher océanique. D'autres approches incluent la restauration, l'ajout ou la culture de plantes marines ou de microbes, tels que Carbone Bleu.

Une autre technique envisagée consiste à essayer de accélérer la réaction chimique de CO2 avec des minéraux de roche communs, un processus naturel appelé vieillissement minéral. Lorsque la pluie réagit avec les roches alcalines et CO2, il se produit une réaction chimique, qui peut être catalysée par une activité biologique dans les sols, qui convertit le CO2 en ions de bicarbonate et carbonate minéraux dissous qui s'écoulent généralement dans l'océan. L’altération minérale joue un rôle majeur dans l’élimination des excès de CO2 atmosphérique, mais uniquement échelles de temps géologiques - Années 100,000 ou plus.

Divers façons d'accélérer la dégradation des sols et le stockage du carbone dans les océans On a proposé d’ajouter aux eaux de surface des minéraux alcalins finement broyés ou d’ajouter des produits chimiques alcalins courants, tels que la chaux vive (CaO), l’hydroxyde de calcium (Ca (OH) 2) et la soude caustique (NaOH). Une fois ajoutés à l'océan, ces composés réagissent avec l'excès de CO2 dans l'eau de mer et dans l'air, formant principalement du bicarbonate stable et dissous, éliminant et séquestrant ainsi le CO2.

Une telle alcalinisation des océans pourrait être réalisée via une distribution à partir de la côte ou par des navires. Une autre proposition consiste à fabriquer l'alcalinité en mer en utilisant des sources d'énergie marines locales: par exemple, en utilisant de l’électricité dérivée du très important gradient de température vertical de l’océan. Faire réagir les déchets CO2 avec des minéraux sur la côte, puis pomper dans l’océan le matériau alcalin dissous qui en résulte est également un option. Tout ce qui précède ne ferait qu’ajouter au vaste réservoir déjà constitué de bicarbonates et de carbonates dans l’océan.

L’alcalinisation des océans présente un autre avantage: elle contribue également à lutter contre l’acidification des océans, le «autre problème CO2”Résultant de l'absorption par l'océan de l'excès de CO2 présent dans l'air. L'acidification peut interférer avec la capacité des organismes calcifiants, tels que les huîtres, les palourdes et les coraux, de construire leur squelette ou leur coquille, ainsi que d'avoir un impact sur d'autres processus biogéochimiques marins sensibles au pH.

Ce que nous ne savons pas

La capacité pratique actuelle de l'alcalinisation des océans pour lutter contre le changement climatique et l'acidification reste incertain.

Des études ont estimé que, compte tenu de la logistique, des coûts et des impacts de l'extraction ou de la fabrication de l'alcalinité et de sa dispersion, tirages CO2 dans l'air de peut-être 30 par million ou moins pourrait être réaliste. Cela serait utile étant donné que le niveau de CO2 à l’époque préindustrielle était 260-270 parties par million et est maintenant 410 parties par million.

Nous calculons une réduction globale de CO2 atmosphérique par 30 parties par million, des émissions dues aux activités humaines presque nulles, ainsi que le retrait et le stockage de quelques gigatonnes 470 de CO2. Pour atteindre cet objectif, il faudrait utiliser au minimum environ 1 gigatonnes de roche pour générer l'alcalinité requise. L’extraction de roche mondiale actuelle est de l’ordre de 50 gigatons par anAinsi, conserver d'autres utilisations de roche tout en augmentant ce taux d'extraction de 50% pourrait théoriquement nous permettre de réduire les pertes au cours des années 20. Cela doit évidemment être testé à des échelles beaucoup plus petites pour déterminer quelle capacité et quels taux globaux pourraient être réalisés.

Ce n'est pas simplement une question de production d'alcalinité; il y a un impact négatif potentiel de alcalisation des océans sur les écosystèmes marins qui doivent être pris en compte. En plus de les effets En cas d’élévation du pH et de l’alcalinité (instantanée ou progressive), l’addition d’alcalinité entraînerait vraisemblablement d’autres éléments ou composés, tels que des traces de métaux et de la silice, susceptibles d’affecter la biogéochimie marine. Peu de recherches ont été menées sur ces points, mais le résultats jusqu'à présent généralement pas d'effets positifs ou positifs sur la vie marine. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour bien comprendre les conséquences environnementales et écologiques, y compris la réalisation d'essais au champ de petite et moyenne taille.

Tout déploiement devrait être soumis à des exigences de surveillance strictes pour évaluer à la fois les avantages environnementaux et les impacts négatifs d'un déploiement à grande échelle. Une certaine confiance dans l'utilisation de l'alcalinisation des océans pourrait être trouvée dans le fait que l'altération naturelle des minéraux et l'alcalinité se produisent naturellement dans l'océan depuis des milliards d'années (actuellement, à un taux d'environ 1 gigaoctet de CO1 consommé et stocké par an) , apparemment avec l’écosystème marin bien adapté pour ne pas avoir besoin de cet apport. Néanmoins, la possibilité d'intensifier ce processus naturel de manière significative et en toute sécurité nécessite des recherches supplémentaires.

Questions juridiques

Au niveau juridique, les pays devraient traiter les problèmes de gouvernance internationale associés à cette approche. Vraisemblablement, l’Accord de Paris serait l’un des régimes concernés compte tenu de sa focalisation sur la lutte contre le changement climatique. Quel que soit le rôle que l’akalinité des océans puisse jouer dans les engagements pris par les pays d’atténuer leurs émissions, il faudrait prévoir des dispositions prévoyant l’évaluation des impacts potentiels du déploiement. L'Accord de Paris pourrait faciliter cette tâche, étant donné qu'il est fait référence, dans diverses dispositions, à la nécessité d'évaluer l'impact des mesures de réaction dans le contexte des écosystèmes, de la durabilité, du développement et des droits de l'homme.

Les régimes axés sur les océans tels que la Convention sur la prévention de la pollution marine par l'immersion de déchets et autres matières et la Convention sur le droit de la merainsi qu'aux Passerelle, pourrait également chercher à participer à l’évaluation et à la réglementation, ainsi que Convention sur la diversité biologique. Le déploiement de l'alcalinité des océans poserait un autre défi pour la coordination des interventions potentielles de l'ensemble des régimes de ces régimes, tout comme les nombreuses autres approches d'élimination du dioxyde de carbone susceptibles d'avoir des effets transfrontières.

Le spectre d'un changement climatique potentiellement catastrophique d'ici la fin du siècle a suscité l'intérêt pour un éventail de nouvelles options technologiques permettant de supprimer CO2 de l'océan et de l'atmosphère à grande échelle. Mais ils pourraient également présenter des risques qui leur sont propres. L'ajout de matériaux alcalins pour accélérer la dégradation des sols est une approche qui mérite d'être sérieusement examinée, mais seulement après un examen approfondi.

A propos de l'auteur

Wil Burns, professeur de recherche et co-directeur, Institute for Carbon Removal Law & Policy, American University School of International Service

Cet article a paru à l'origine dans la conversation

Livres connexes

InnerSelf Marché

Amazon


InnerSelf Marché

Amazon


InnerSelf Marché

Amazon


InnerSelf Marché

Amazon

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

suivez InnerSelf sur

Icône facebooktwitter iconyoutube iconicône Instagramicône pintresticône rss

 Recevez le dernier par courriel

Magazine hebdomadaire Daily Inspiration

DERNIÈRES VIDEOS

La grande migration climatique a commencé
La grande migration climatique a commencé
by super User
La crise climatique oblige des milliers de personnes dans le monde à fuir alors que leurs maisons deviennent de plus en plus inhabitables.
La dernière période glaciaire nous dit pourquoi nous devons nous préoccuper d'un changement de température de 2 ℃
La dernière période glaciaire nous dit pourquoi nous devons nous préoccuper d'un changement de température de 2 ℃
by Alan N Williams et coll.
Le dernier rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) indique que sans une diminution substantielle…
La Terre est restée habitable pendant des milliards d'années - A quel point avons-nous eu de la chance?
La Terre est restée habitable pendant des milliards d'années - A quel point avons-nous eu de la chance?
by Toby Tyrell
Il a fallu 3 à 4 milliards d'années à l'évolution pour produire l'Homo sapiens. Si le climat avait complètement échoué une seule fois à ce sujet ...
Comment cartographier le temps il y a 12,000 ans peut aider à prédire les changements climatiques futurs
Comment cartographier le temps il y a 12,000 ans peut aider à prédire les changements climatiques futurs
by Brice Réa
La fin de la dernière période glaciaire, il y a environ 12,000 XNUMX ans, a été caractérisée par une dernière phase froide appelée les Dryas plus jeunes.…
La mer Caspienne devrait chuter de 9 mètres ou plus ce siècle
La mer Caspienne devrait chuter de 9 mètres ou plus ce siècle
by Frank Wesselingh et Matteo Lattuada
Imaginez que vous êtes sur la côte, face à la mer. Devant vous se trouve 100 mètres de sable stérile qui ressemble à un…
Vénus ressemblait à nouveau à la Terre, mais le changement climatique l'a rendue inhabitable
Vénus ressemblait à nouveau à la Terre, mais le changement climatique l'a rendue inhabitable
by Richard Ernst
Nous pouvons en apprendre beaucoup sur le changement climatique grâce à Vénus, notre planète sœur. Vénus a actuellement une température de surface de…
Cinq incrédulités climatiques: un cours accéléré de désinformation climatique
Les cinq incrédulités climatiques: un cours accéléré de désinformation climatique
by John Cook
Cette vidéo est un cours intensif sur la désinformation climatique, résumant les principaux arguments utilisés pour mettre en doute la réalité…
L'Arctique n'a pas été aussi chaud depuis 3 millions d'années et cela signifie de grands changements pour la planète
L'Arctique n'a pas été aussi chaud depuis 3 millions d'années et cela signifie de grands changements pour la planète
by Julie Brigham-Grette et Steve Petsch
Chaque année, la couverture de glace de mer dans l'océan Arctique diminue à un point bas à la mi-septembre. Cette année, il ne mesure que 1.44…

DERNIERS ARTICLES

énergie verte2 3
Quatre opportunités d'hydrogène vert pour le Midwest
by Christian Tae
Pour éviter une crise climatique, le Midwest, comme le reste du pays, devra décarboner complètement son économie en…
ug83qrfw
Le principal obstacle à la réponse à la demande doit être éliminé
by John Moore, Sur Terre
Si les régulateurs fédéraux font ce qu'il faut, les clients de l'électricité du Midwest pourraient bientôt gagner de l'argent tout en...
arbres à planter pour le climat2
Plantez ces arbres pour améliorer la vie en ville
by Mike Williams-Rice
Une nouvelle étude établit les chênes vivants et les sycomores américains comme champions parmi 17 « super arbres » qui contribueront à rendre les villes…
fonds marins de la mer du nord
Pourquoi nous devons comprendre la géologie des fonds marins pour maîtriser les vents
by Natasha Barlow, professeur agrégé de changement environnemental quaternaire, Université de Leeds
Pour tout pays doté d'un accès facile à la mer du Nord peu profonde et venteuse, l'éolien offshore sera la clé pour rencontrer le net…
3 leçons sur les incendies de forêt pour les villes forestières alors que Dixie Fire détruit la ville historique de Greenville, en Californie
3 leçons sur les incendies de forêt pour les villes forestières alors que Dixie Fire détruit la ville historique de Greenville, en Californie
by Bart Johnson, professeur d'architecture de paysage, Université de l'Oregon
Un incendie de forêt brûlant dans une forêt de montagne chaude et sèche a balayé la ville de la ruée vers l'or de Greenville, en Californie, le 4 août…
La Chine peut atteindre les objectifs énergétiques et climatiques en plafonnant l'électricité au charbon
La Chine peut atteindre les objectifs énergétiques et climatiques en plafonnant l'électricité au charbon
by Alvin Lin
Lors du sommet des dirigeants sur le climat en avril, Xi Jinping a promis que la Chine « contrôlerait strictement l'énergie au charbon…
Eau bleue entourée d'herbe blanche morte
Une carte retrace 30 ans de fonte des neiges extrême à travers les États-Unis
by Mikayla Mace-Arizona
Une nouvelle carte des événements extrêmes de fonte des neiges au cours des 30 dernières années clarifie les processus qui entraînent une fonte rapide.
Un avion laisse tomber un ignifuge rouge sur un feu de forêt alors que les pompiers garés le long d'une route lèvent les yeux dans le ciel orange
Le modèle prédit une rafale d'incendies de forêt sur 10 ans, puis un déclin progressif
by Hannah Hickey-U. Washington
Un regard sur l'avenir à long terme des incendies de forêt prédit une rafale initiale d'une dizaine d'années d'activité d'incendie de forêt,…

 Recevez le dernier par courriel

Magazine hebdomadaire Daily Inspiration

Nouvelles attitudes - nouvelles possibilités

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marché
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Tous les droits sont réservés.