Des chercheurs de l'IIASA et des collègues internationaux ont exploré le potentiel d'utiliser de la roche finement broyée pour aider à éliminer le CO2 de l'atmosphère sur la route pour atteindre des émissions nettes nulles et maintenir le réchauffement climatique en dessous de 1,5 °C.

Pour atteindre les objectifs de température à long terme de l'Accord de Paris, il est impératif d'éliminer activement le dioxyde de carbone (CO 2 ) de l'atmosphère et la stocker de façon permanente, produisant ainsi des émissions dites négatives. Cela pose un énorme défi :comment pouvons-nous réaliser des émissions négatives à une échelle et à un rythme suffisants en utilisant des technologies techniquement fiables, rentable, durable, et publiquement acceptable ?

Une suite de différentes technologies d'émissions négatives a été proposée, parmi lesquelles les plus prometteuses capitalisent sur la capacité à gérer les écosystèmes pour une séquestration accrue du carbone et visent à renforcer la capacité de, par exemple, les plantes et le sol à absorber plus de carbone de l'atmosphère qu'il n'en libère.

Dans leur nouvel article qui vient de paraître dans Géosciences de la nature , une équipe de recherche internationale dirigée par le Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (LSCE) et comprenant plusieurs chercheurs de l'IIASA a exploré l'utilisation de poudre de roche silicatée finement broyée.

La poudre de roche a longtemps été utilisée pour améliorer les propriétés physiques du sol, comme la rétention d'eau, drainage, aération, et structure, mais il n'a pas été appliqué auparavant pour le CO 2 suppression. Les chercheurs postulent que l'application à grande échelle de poudre de roche a le potentiel comme méthode pour augmenter rapidement l'élimination du carbone car elle peut facilement être co-déployée dans les systèmes terrestres existants. Le principe de cette technologie d'émission négative est d'améliorer la réaction naturelle du CO 2 avec des roches et des minéraux à la surface de la Terre lorsqu'ils se décomposent ou se dissolvent par le processus naturel d'altération. Le processus consiste à broyer des minéraux de silicate en poudre et à les répandre sur la surface terrestre où ils réagissent avec le CO 2 et l'élimine de l'atmosphère - un processus connu sous le nom de voie d'élimination du dioxyde de carbone abiotique. Parmi les candidats potentiels, le basalte se démarque, car ce n'est pas seulement une ressource rocheuse abondante qui a une haute résistance aux intempéries, mais contient également des nutriments végétaux qui sont la clé d'un deuxième CO biologique 2 voie d'élimination, qui a maintenant été quantifié pour la première fois.

« Dans un large éventail d'écosystèmes, la fixation du CO 2 lors de la photosynthèse par les plantes et son stockage dans la biomasse et les sols est limité par la faible fertilité des sols. En pulvérisant des écosystèmes déficients en nutriments avec de la poudre de basalte, qui libère lentement des nutriments lors de l'altération, les contraintes en nutriments pourraient théoriquement être levées et le stockage du carbone dans les écosystèmes favorisé, " explique le co-auteur et chercheur de l'IIASA, Sibel Eker.

L'étude a spécifiquement exploré ce CO biologique auparavant négligé 2 voie d'élimination. Alors que les évaluations précédentes se sont principalement concentrées sur les terres agricoles fertiles où les infrastructures existantes peuvent être adoptées pour l'épandage de poussière de roche, l'équipe de recherche s'est concentrée sur les écosystèmes naturels aux sols appauvris.

Faire cela, l'équipe a utilisé un modèle numérique complet de la biosphère pour simuler le CO 2 capacité d'élimination de la poudre de roche, tenant compte à la fois des voies abiotiques et biotiques. Ils ont trouvé beaucoup de CO 2 élimination jusqu'à 2,5 gigatonnes de CO 2 par an, dont environ 50% étaient dus à la réponse de la biosphère à la poudre de roche. Le plus gros CO 2 des taux d'élimination ont été trouvés dans des régions qui étaient auparavant considérées comme impropres à la poudre de roche.

"Nos résultats rendent le CO physique et économique mondial 2 potentiel d'élimination du basalte sensiblement plus important que suggéré précédemment, " note le co-auteur de l'étude Michael Obersteiner, chercheur principal à l'IIASA et directeur de l'Environmental Change Institute de l'Université d'Oxford.

L'équipe a également utilisé des informations sur les coûts de production de poudre de roche, transport, et candidature. En supposant l'utilisation d'avions équipés pour pulvériser de la poudre de roche, les coûts du CO 2 l'élimination ont été jugées modérées - environ 150 $ US par tonne de CO 2 supprimé, ce qui est inférieur aux estimations précédentes en raison de la séquestration supplémentaire par la voie biologique.

Les auteurs soulignent que l'obtention d'un CO net suffisamment élevé 2 l'élimination nécessitera une mise à l'échelle de l'extraction de basalte, déployer des systèmes dans des zones reculées à faible empreinte carbone (comme des drones ou des dirigeables), et en utilisant de l'énergie provenant de sources à faible émission de carbone. Sur la base des constatations, les chercheurs soutiennent que l'amendement des sols basaltiques devrait être considéré comme une option importante lors de l'évaluation des options d'atténuation de la gestion des terres pour atténuer le changement climatique, mais effets secondaires encore inconnus, ainsi que des données limitées sur le déploiement à l'échelle du terrain, doivent être traités en premier.

"Les études pilotes devraient se concentrer sur les systèmes dégradés et les projets de boisement pour tester les effets secondaires négatifs potentiels. Si la poudre de roche peut augmenter le CO 2 suppression dans les systèmes gérés existants, il contribuera à réduire la pression sur les écosystèmes naturels ailleurs, " conclut l'auteur principal de l'étude, Daniel Goll, qui est conjointement associé à l'Université d'Augsbourg en Allemagne et au LSCE en France.