Une nouvelle étude collaborative menée par des chercheurs de l'Institut national d'études environnementales, Institut de Potsdam pour la recherche sur l'impact climatique, Université Ritsumeikan, et l'Université de Kyoto ont découvert que bien que l'irrigation illimitée puisse augmenter le potentiel mondial du BECCS (via l'augmentation de la production de bioénergie) de 60 à 71 % d'ici la fin de ce siècle, une irrigation durablement contrainte ne l'augmenterait que de 5 à 6 %. L'étude a été publiée dans Durabilité de la nature le 5 juillet.

La bioénergie avec capture et stockage du carbone (BECCS) est un procédé d'extraction de bioénergie à partir de la biomasse, puis capter et stocker le carbone dans un réservoir géologique. C'est une technologie d'émission négative puisque la biomasse est produite par les plantes par photosynthèse qui peut absorber le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Pour atteindre l'objectif climatique de 2°C ou 1,5°C, le déploiement à grande échelle du BECCS était supposé être prédominant dans de nombreuses études précédentes. Cependant, cela a suscité des inquiétudes croissantes sur les défis posés aux ressources en eau et en terre pour faire pousser les cultures bioénergétiques. Par exemple, des études existantes ont montré que l'irrigation pour atteindre une production agricole considérable de bioénergie nécessaire pour le potentiel BECCS comparable à l'exigence d'un objectif climatique de 2°C ou 1,5°C conduirait à un stress hydrique sévère même que le changement climatique lui-même.

Dans ce contexte, où et dans quelle mesure l'irrigation peut améliorer le potentiel mondial du BECCS reste inconnu dans le cadre d'une utilisation durable de l'eau. "Ici, nous le définissons comme l'utilisation de l'eau garantissant la disponibilité de l'eau locale et en aval pour l'utilisation conventionnelle de l'eau et les besoins de débit environnemental, supprimer les prélèvements de ressources en eau non renouvelables, et prévenir un stress hydrique supplémentaire." explique l'auteur principal Zhipin Ai de l'Institut national d'études environnementales, Japon.

L'étude était basée sur des simulations avec une représentation spatialement explicite des plantations de cultures bioénergétiques et du cycle de l'eau dans un cadre de modèle cohérent en interne. Déterminer quantitativement les contraintes des ressources en eau d'irrigation, les chercheurs ont conçu des voies d'irrigation distinctes (irrigation illimitée, irrigation durable, et pas d'irrigation) avec des cultures bioénergétiques plantées sur des scénarios terrestres avec des protections strictes des terres pour éviter les effets néfastes sur la biodiversité, production alimentaire, dégradation du sol, et la désertification due à la conversion des terres à grande échelle.

L'étude a révélé que, sous l'état alimenté par la pluie, le potentiel mondial moyen de BECCS en 2090 était de 0,82-1,99 Gt C an-1. Le potentiel BECCS a atteint 1,32-3,42 Gt C an-1 (60% et 71% d'augmentations par rapport à celui en condition pluviale) sous irrigation complète, alors que dans le cadre d'une irrigation durable, le potentiel BECCS était de 0,88-2,09 Gt C an-1 (augmentations de 5% et 6% par rapport à celui en conditions pluviales). Le potentiel BECCS sous irrigation durable est proche de la limite inférieure de 1,6-4,1 Gt C an-1, qui est la quantité requise de BECCS en 2100 qui correspond à l'objectif climatique de 1,5°C ou 2°C tel que documenté dans le rapport spécial du GIEC sur le réchauffement climatique de 1,5°C.

Compte tenu des nombreux impacts environnementaux négatifs du déploiement à grande échelle du BECCS, les chercheurs suggèrent que des évaluations complètes du potentiel BECCS qui tiennent compte à la fois des avantages potentiels et des effets négatifs sont nécessaires pour atteindre simultanément les multiples objectifs de développement durable sur le climat, l'eau, terre, etc. « De plus, compte tenu du potentiel de BECCS soumis à des contraintes biophysiques relativement faibles dans des scénarios d'utilisation durable de l'eau et des terres, un réexamen critique de la contribution du BECCS à la réalisation de l'objectif de l'Accord de Paris est nécessaire », déclare la co-auteur Vera Heck de l'Institut de Potsdam pour la recherche sur l'impact climatique.