Okoko, titulaire d'un doctorat. candidat à l'Observatoire terrestre Lamont-Doherty de l'Université Columbia, n'était pas tant intéressé par l'histoire géologique que par une utilisation moderne du basalte :capturer et stocker le carbone de manière permanente sous le fond marin voisin sous forme solide.

Le basalte se trouve sous une grande partie du New Jersey et on pense qu'il s'étend jusque dans les fonds marins de l'Atlantique. Sur terre, il se trouve principalement caché sous le sol, d'autres types de roches, de routes, de bâtiments, de parkings et d'autres infrastructures humaines.

Cet affleurement particulier, d'environ 400 pieds de long, a été exposé lorsque des gens ont creusé le flanc d'une colline pour créer une piste étroite et sinueuse surnommée Ghost Pony Road. Aujourd'hui, Ghost Pony Road est coincée en amont du rugissement constant de l'Interstate 78 et d'une artère très fréquentée menant au centre-ville.

Depuis plus de 20 ans, les scientifiques étudient comment les formations basaltiques peuvent être utilisées pour contribuer à atténuer le changement climatique. Les qualités chimiques de la roche peuvent varier, mais dans de nombreux cas, elle réagit naturellement avec le dioxyde de carbone. Lorsque ces réactions ont lieu, le carbone est emprisonné dans un minéral solide semblable au calcaire. Les réactions naturelles se produisent à un rythme lent, mais les chercheurs pensent qu'elles pourraient être considérablement accélérées en utilisant un processus similaire à la fracturation hydraulique, dans lequel le carbone est pompé sous haute pression.

Déjà, un projet en Islande que les scientifiques de Lamont ont contribué à lancer consiste à envoyer les émissions d'une centrale électrique dans le basalte. Il existe de nombreux autres sites potentiels dans le monde, notamment dans la vallée centrale du Rift au Kenya, d'où est originaire Okoko. Idem pour certaines parties de la côte Est des États-Unis.

Okoko n'était pas sur Ghost Pony Road parce que quiconque s'attend à y construire une opération d'injection de carbone. Ses recherches visent plutôt à caractériser des formations apparentées qui se trouveraient sous les fonds marins au large de New York et du New Jersey. Le géophysicien de Lamont, David Goldberg, conseiller d'Okoko, affirme qu'ils pourraient potentiellement absorber de grandes quantités de dioxyde de carbone produites par les industries de la région.

Sur la base de données sismiques collectées dans les années 1970, les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que des basaltes similaires à ceux présents sur terre se trouvent entre 30 et 60 milles au large, sous 400 à 600 pieds d'eau et environ 2 000 pieds de sédiments. Mais ils n'ont pas encore été définitivement cartographiés ni échantillonnés.

Goldberg dirige un projet pour en savoir plus sur eux. Il souligne que non seulement le basalte est abondant le long de la côte; il en va de même pour les usines, les raffineries de pétrole, les centrales électriques et les producteurs de ciment et d'acier qui émettent actuellement quelque 100 millions de tonnes de CO₂ chaque année.

Les émissions pourraient être captées directement à partir de ces sources ponctuelles et transportées par des navires ou des pipelines vers des sites d'injection dans les fonds marins, dit-il. Lui et ses collègues ont proposé pour la première fois cette idée pour une zone riche en basalte au large du nord-ouest du Pacifique en 2008, puis également pour le nord-est dans un article de 2010.

"La côte a du sens", dit-il. "C'est là que se trouvent les gens. C'est là que les centrales électriques sont nécessaires. Et en allant au large, vous pouvez réduire les risques."

Entre autres choses, l’injection dans les basaltes des fonds marins minimiserait les risques que le dioxyde de carbone puisse s’échapper vers la surface avant de se solidifier, car les émissions seraient retenues par les sédiments situés au-dessus des roches. Et les sites sous-marins éviteraient d'avoir à occuper des terres dans cette région densément peuplée, tout en réduisant les obstacles juridiques et juridictionnels.

Mais tous les basaltes ne sont pas égaux. Les chercheurs doivent mieux caractériser les réservoirs potentiels de carbone pour s’assurer qu’ils fonctionneront comme espéré. C'est là qu'intervient Okoko. En étudiant les basaltes facilement accessibles sur terre, lui et d'autres espèrent les utiliser comme analogues pour ce que l'on pense être des roches de composition similaire sous la mer.

Une étude antérieure suggère que certains lots de basalte du New Jersey présentent certaines des réactions chimiques les plus rapides au monde pour retenir le carbone. Cependant, il reste encore du travail à faire dans ce domaine, estime Goldberg. De plus, les roches doivent contenir suffisamment de fractures pour que le dioxyde de carbone puisse se frayer un chemin à travers les fissures et les pores en grande quantité.

Okoko avait emmené deux assistants avec lui lors de l'excursion d'aujourd'hui :Tavehon "TJ" McGarry, étudiant à la maîtrise en géochimie de Lamont, et Alexander Thompson, étudiant en économie au Columbia College, qui étaient venus pour la balade.

En plus de prélever des échantillons pour des analyses ultérieures en laboratoire, la tâche principale de l'équipe était d'examiner et de documenter la densité et l'orientation des fractures dans la roche.

Ces fractures pourraient avoir été formées par un certain nombre de processus, y compris la pression des roches sédimentaires précédemment sus-jacentes qui se sont depuis érodées au fil des millions d'années ; le broyage de glaciers géants qui se sont déplacés à plusieurs reprises à travers ce paysage ; ou des tremblements de terre dans un passé lointain qui étaient bien plus puissants que celui de magnitude 4,8 qui a frappé à environ 20 miles à l'ouest d'ici en avril 2024.

À plusieurs endroits, McGarry et Thompson ont installé un cadre de 5 pieds sur 5 pieds carrés bricolé à partir de tuyaux de plomberie en plastique pour délimiter les zones pour une inspection minutieuse et des photos. Okoko a grimpé jusqu'à une demi-douzaine d'endroits avec un traîneau à main et un ciseau pour extraire des échantillons.

Exposée aux intempéries et à l'eau qui s'infiltrait par endroits, la matière se désintégrait activement; il avait souvent du mal à trouver sa place. Chaque fois qu'il détachait une pierre, il la remettait aux étudiants, qui la disposaient au bord de la route. Okoko est ensuite descendu pour inscrire des marques indiquant les positions originales des roches.

Les endroits rocheux et fissurés comme ceux-ci constituent un habitat idéal pour les têtes cuivrées et les serpents à sonnettes venimeux, et le New Jersey possède les deux. En effet, à un moment donné, les élèves ont reculé lorsqu'ils ont repéré un serpent bien camouflé recroquevillé à côté d'un rocher. Après cela, tout le monde faisait attention où il mettait les pieds. (Une analyse plus approfondie a montré plus tard qu'il s'agissait d'un serpent laitier inoffensif.)

L'équipe a passé un long ruban à mesurer contre la base de la falaise, et Okoko a rampé pied après pied, comptant les fractures et prenant des notes détaillées sur leur taille et leur orientation dans un cahier résistant aux intempéries. De temps en temps, il retirait un morceau de roche détachée pour une inspection plus approfondie. Derrière l'un d'entre eux, dans un endroit humide, il trouva une limace qu'il relocalisa délicatement.

Okoko a fait voler un drone équipé d'une caméra le long de certaines parties de la falaise, une tâche périlleuse, étant donné que la falaise était en partie masquée par de petits arbres poussant au pied, bien que toujours dépourvus de feuilles. Cela a duré jusqu'à ce que le drone s'emmêle avec une petite branche et s'écrase, le laissant trop endommagé pour voler. Pour compenser, Okoko a demandé à Thompson de marcher le long de la falaise et de prendre des photos avec un téléphone portable.

Après quelques heures, l'équipe a chargé quelques centaines de livres d'échantillons de blocs à l'arrière d'un break et a fait le trajet d'une heure jusqu'au campus de Lamont. dans les mois à venir, des collègues réaliseront divers tests pour analyser leur porosité et leurs caractéristiques chimiques.

Cet été, Goldberg et ses collègues ont fait en sorte qu'un avion survole plus de 6 000 milles de lignes de quadrillage au-dessus des formations basaltiques sous-marines présumées. Equipé d'instruments mesurant le magnétisme et la gravité, celui-ci fournira beaucoup plus d'informations sur ce qui se trouve là-bas. La prochaine étape serait le forage.

À partir de là, les choses pourraient passer relativement rapidement à l’injection à l’échelle industrielle, explique Goldberg, en fonction des résultats de la recherche. "Cela pourrait être fait en seulement cinq ans", a-t-il déclaré. De son côté, Okoko retournera au Kenya cet été pour y étudier les basaltes.