Les événements passés de réchauffement climatique offrent un aperçu des mécanismes naturels qui ont régulé le climat de la Terre, tels que l’altération des roches, qui a réduit le dioxyde de carbone atmosphérique. Aujourd’hui, l’amélioration de l’altération des roches pourrait contribuer à atténuer le changement climatique, mais son efficacité dépend des conditions géologiques locales et du potentiel de formation d’argile, qui peut inhiber le processus.
Le mélange de roche concassée et de sols arables pourrait-il abaisser les températures mondiales ? Des scientifiques de l’Université de Mayence étudient les événements de réchauffement climatique survenus il y a 40 et 56 millions d’années pour trouver des réponses.
La Terre se réchauffe et les effets sont de plus en plus évidents cet été dans le monde entier. Si l’on regarde l’histoire géologique, les événements de réchauffement climatique ne sont pas rares. Il y a environ 56 millions d’années, lors du maximum thermique Paléocène-Éocène (PETM), les températures ont augmenté en moyenne de 5 à 8 degrés. Celsius.
Cette augmentation de température était probablement due à une activité volcanique accrue et à la libération conséquente de grandes quantités de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Ces températures élevées ont persisté pendant environ 200 000 ans.
En 2021 déjà, le professeur Philip Pogge von Strandmann de l’Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) avait déjà étudié l’effet qui a finalement conduit au refroidissement global et à la reprise climatique après le réchauffement du PETM.
En bref : l’eau de pluie combinée au dioxyde de carbone atmosphérique, ce qui donne lieu à des émissions carboniques. acide cela a provoqué une altération accrue de la roche, libérant ainsi du calcium et du magnésium. Les rivières transportaient ensuite le calcium, le magnésium et l’acide carbonique dans les océans où le calcium, le magnésium – ainsi que le dioxyde de carbone – se réunissaient pour former du calcaire insoluble.
« En d’autres termes, il existe un effet de rétroaction qui permet de contrôler le climat. Les températures élevées accélèrent le processus d’altération chimique des roches, réduisant ainsi les niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, permettant ainsi au climat de se rétablir », a déclaré Pogge von Strandmann.
Le climat nécessitait deux fois plus de temps pour se régénérer il y a 40 millions d’années
Le réchauffement climatique s’est produit à nouveau 16 millions d’années après le PETM pendant l’optimum climatique de l’Éocène moyen ou MECO. Bien que l’activité volcanique ait entraîné le rejet dans l’atmosphère d’à peu près les mêmes quantités de dioxyde de carbone que lors du PETM, il a fallu beaucoup plus de temps pour que le climat se stabilise.
L’effet de réchauffement a duré 400 000 ans, soit deux fois plus longtemps que dans le PETM. Pourquoi la reprise a-t-elle été si lente pendant cette période ?
Les graphiques illustrent les changements climatiques, les concentrations de dioxyde de carbone et la formation d’argile au cours du MECO. Crédit : Alexander Krause
En cherchant une réponse, Pogge von Strandmann et ses co-auteurs, dont le premier auteur Alex Krause, ont commencé à analyser des carbonates océaniques et des minéraux argileux vieux de 40 millions d’années pour comparer les résultats avec ceux d’exemples similaires vieux de 56 millions d’années. . « Tout comme lors du PETM, l’altération et l’érosion se sont également intensifiées dans le MECO.
Cependant, il y a 40 millions d’années, il y avait beaucoup moins de roches exposées à la surface de la Terre. Au lieu de cela, la Terre était largement recouverte d’une forêt tropicale mondiale dont le sol était en grande partie constitué de minéraux argileux », a expliqué le chercheur. Contrairement à la roche, l’argile ne résiste pas aux intempéries ; en fait, c’est le produit des intempéries. « Ainsi, malgré les températures élevées, le sol argileux largement répandu a empêché les roches d’être efficacement altérées, un processus connu sous le nom de protection du sol », a souligné le géoscientifique.
Une meilleure résistance aux intempéries pour la protection du climat
Comment pouvons-nous utiliser ces connaissances dans le monde d’aujourd’hui ? « Nous étudions les paléoclimats pour déterminer si et comment nous pouvons influencer positivement notre climat actuel. Une option pourrait consister à stimuler l’altération chimique des roches. Pour y parvenir, nous pourrions labourer de la roche finement concassée dans nos champs », a déclaré Pogge von Strandmann.
Les fines particules de roche s’éroderaient rapidement, entraînant la fixation du dioxyde de carbone atmosphérique, permettant ainsi au climat de se rétablir. Les technologies à émissions négatives (NET) telles que celle impliquant l’absorption du dioxyde de carbone font l’objet d’intenses recherches à travers le monde. Dans le même temps, cependant, si l’altération entraîne la formation d’argile, les effets du processus seraient nettement moins efficaces, comme l’a découvert Pogge von Strandmann.
L’argile retient le calcium et le magnésium qui autrement seraient rejetés dans l’océan. Le dioxyde de carbone continuerait de s’écouler dans les océans, mais il n’y serait pas lié et pourrait s’échapper dans l’atmosphère. Dans ce cas, l’effet des intempéries n’aurait pratiquement aucune influence sur le climat.
Si les particules de roche se dissolvent complètement à la suite de l’altération, le concept d’altération amélioré s’avérerait efficace à 100 %. Cependant, si tous les matériaux altérés étaient transformés en argile, cela annulerait complètement l’effet.
En réalité, le résultat réel se situerait probablement quelque part entre les deux extrêmes : alors qu’il y avait une érosion accrue des roches dans le PETM, de sorte que le climat se normalisait plus rapidement, la formation d’argile était prédominante pendant le MECO. Le degré de dissolution de la roche concassée et la quantité d’argile conservée sous forme d’argile dépendent d’une série de facteurs locaux, tels que les niveaux d’argile et de roche préexistants à l’échelle mondiale. Ainsi, afin de déterminer si le processus d’altération renforcée constitue une approche viable, il serait d’abord nécessaire de déterminer la quantité d’argile formée au cours du processus d’altération à chaque emplacement potentiel.
Des chercheurs de l’University College London et de l’Université d’Essex au Royaume-Uni ainsi que de l’Université d’Utrecht aux Pays-Bas ont également participé au projet.
