Et si nous pouvions exploiter le pouvoir des organismes vivants pour contribuer à freiner le changement climatique ? Le domaine de « l'ingénierie biologique », qui utilise la technologie génétique pour concevoir des outils biologiques permettant de résoudre des problèmes spécifiques, pourrait être utile.

Le succès le plus spectaculaire à ce jour dans ce domaine naissant est peut-être celui des vaccins à ARNm qui nous ont aidés à surmonter la pandémie de COVID. Mais l'ingénierie biologique a un énorme potentiel non seulement pour nous aider à nous adapter au changement climatique, mais aussi pour limiter le réchauffement.

Dans notre dernier article dans Nature Communications , nous avons passé en revue certaines des nombreuses façons dont la biologie technique peut contribuer à la lutte contre le changement climatique et comment les gouvernements et les décideurs politiques peuvent s'assurer que l'humanité récolte les bénéfices de la technologie.

La biologie technique pourrait-elle aider à lutter contre le changement climatique ?

Nous avons identifié quatre façons dont la biologie technique pourrait contribuer à atténuer le changement climatique.

La première consiste à trouver de meilleurs moyens de fabriquer des carburants synthétiques capables de remplacer directement les combustibles fossiles. De nombreux carburants synthétiques existants sont fabriqués à partir de cultures de grande valeur telles que le maïs et le soja qui pourraient autrement être utilisées pour l'alimentation, de sorte que les carburants sont chers.

Certaines recherches en biologie technique explorent les moyens de fabriquer du carburant synthétique à partir de déchets agricoles. Ces carburants pourraient être moins chers et plus écologiques, et ainsi contribuer à accélérer la décarbonation.

Par exemple, il serait beaucoup plus rapide pour les compagnies aériennes de décarboniser leurs flottes existantes en passant à des carburéacteurs synthétiques sans carbone, plutôt que d'attendre de remplacer leurs avions par des avions encore à développer fonctionnant à l'hydrogène ou à des batteries.

La seconde consiste à développer des moyens rentables de capturer les émissions de gaz à effet de serre (provenant des installations industrielles, de la construction et de l'agriculture), puis d'utiliser ces déchets pour la « biofabrication » de produits de valeur (tels que des produits chimiques industriels ou des biocarburants).

Le troisième consiste à remplacer les méthodes de production à forte intensité d’émissions. Par exemple, plusieurs entreprises utilisent déjà la « fermentation de précision » pour produire du lait synthétique qui évite les émissions de méthane de l’industrie laitière. D'autres entreprises ont produit des microbes qui promettent de fixer l'azote dans le sol, contribuant ainsi à réduire l'utilisation d'engrais produits à partir de combustibles fossiles.

Enfin, la quatrième consiste à capter directement les gaz à effet de serre présents dans l’air. Des bactéries conçues pour consommer le carbone atmosphérique, ou des plantes sélectionnées pour séquestrer davantage de carbone dans leurs racines, pourraient en théorie contribuer à réduire les niveaux de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

Au-delà des barrières technologiques et économiques, il est difficile de savoir si ces idées obtiendront un jour une acceptation sociale. Étant donné le caractère « de science-fiction » de certaines de ces nouvelles réponses climatiques, il est essentiel que les chercheurs soient transparents et sensibles aux attitudes du public.

Réalité ou science-fiction ?

Dans quelle mesure ces idées sont-elles réalistes ? Mettre un nouveau produit sur le marché demande du temps, de l'argent et des recherches minutieuses.

Prenons l’exemple de l’énergie solaire. La première cellule solaire a été créée dans les années 1880 et des panneaux solaires ont été installés sur le toit de la Maison Blanche en 1979, mais il a fallu plusieurs décennies de soutien gouvernemental avant que l'énergie solaire ne devienne une source d'électricité à un coût compétitif.

Le secteur de la biologie technique est actuellement inondé de capitaux d’investisseurs. Cependant, les entreprises et les projets qui attirent le plus d'investissements sont ceux qui ont la plus grande valeur commerciale, généralement dans les secteurs médical, pharmaceutique, chimique et agricole.

En revanche, les applications dont le principal avantage est de réduire les émissions de gaz à effet de serre n’attireront probablement pas beaucoup d’investissements privés. Par exemple, le carburéacteur synthétique est actuellement beaucoup plus cher que le carburéacteur traditionnel, donc les investisseurs privés ne se précipitent pas pour soutenir sa commercialisation.

Un soutien gouvernemental (ou philanthropique) sera nécessaire pour favoriser la plupart des applications respectueuses du climat tout au long du lent processus de développement et de commercialisation.

Retour à la sélection des gagnants ?

Quelles applications en biologie technique méritent l’aide des gouvernements ? Pour le moment, il est généralement trop tôt pour le dire.

Les décideurs politiques devront continuellement évaluer les mérites sociaux et techniques des applications proposées en biologie technique.

Si l’ingénierie biologique veut jouer un rôle important dans la lutte contre le changement climatique, les décideurs politiques devront s’y engager habilement au fil du temps.

Nous soutenons que le soutien du gouvernement devrait inclure cinq éléments.

Premièrement, un financement continu de la recherche scientifique fondamentale qui génère de nouvelles connaissances et de nouveaux outils d'atténuation potentiels.

Deuxièmement, une délibération publique sur les applications de la biologie technique. Certains nouveaux produits, comme le lait synthétique fermenté avec précision, pourraient être acceptés avec le temps, même s'ils semblent au premier abord peu attrayants. D’autres pourraient ne jamais obtenir de soutien. Pour que cette délibération publique reflète les intérêts de toute l’humanité, les pays à revenu faible et intermédiaire devront acquérir une expertise en ingénierie biologique.

Troisièmement, les réglementations doivent être alignées sur l’intérêt public. Les gouvernements devraient être attentifs à la possibilité que les industries existantes tentent d’utiliser la réglementation pour exclure de nouveaux concurrents. Par exemple, nous pourrions assister à des efforts de la part des producteurs agricoles d'origine animale pour restreindre le droit d'utiliser des mots comme « lait » et « saucisse » ou pour interdire complètement la viande cultivée en laboratoire.

Quatrièmement, soutenir la commercialisation et la mise à l’échelle de technologies prometteuses dont le principal avantage est la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Les gouvernements pourraient soit financer ce travail directement, soit créer d'autres incitations, telles que la tarification du carbone, les crédits d'impôt ou les réglementations environnementales, qui rentabilisent les investissements privés.

Cinquièmement, des politiques d’approvisionnement à long terme devraient être envisagées là où un déploiement à grande échelle est nécessaire pour atteindre les objectifs climatiques. Par exemple, la loi américaine sur la réduction de l’inflation prévoit des crédits d’impôt illimités pour soutenir la capture directe de l’air. Bien que ces incitations n'aient pas été conçues pour l'ingénierie biologique, elles sont technologiquement neutres et pourraient donc bien la soutenir.

Un avenir de bio-ingénierie en Australie ?

Les gouvernements sont désormais engagés dans une course mondiale pour positionner leurs pays comme leaders dans l’économie verte émergente. La législation australienne sur le « futur fabriqué en Australie » proposée par l'Australie n'est qu'un exemple.

D'autres gouvernements ont des projets spécifiques pour la biologie technique. Par exemple, le Royaume-Uni a engagé 2 milliards de livres sterling (3,8 milliards de dollars australiens) l'année dernière dans une stratégie en matière d'ingénierie biologique, tandis que la loi américaine CHIPS and Science Act de 2022 appelait à la création d'une initiative nationale de recherche et de développement en ingénierie biologique.

Pour que de telles interventions soient couronnées de succès sur les plans économique et écologique, elles devront s'appuyer sur une technologie encore en développement.

Les décideurs politiques peuvent-ils travailler avec ce type d’incertitude ? Une approche consiste à élaborer des évaluations sophistiquées du potentiel des différentes technologies, puis à investir dans un portefeuille diversifié, sachant que bon nombre de leurs paris échoueront. Ou encore, ils pourraient créer des instruments neutres sur le plan technologique, tels que des crédits d'impôt et des enchères inversées, et permettre au secteur privé d'essayer de choisir les gagnants.

La biologie technique promet de contribuer à une avancée majeure dans l’atténuation du changement climatique. La tenue de cette promesse dépendra du soutien du public et des décideurs politiques. Compte tenu de l'ampleur des enjeux, nous avons tous du travail à faire pour prendre en compte le potentiel de cette technologie.