Le taux de croissance annuel des réservoirs de C atmosphérique (flèche bleue) est le différentiel entre les émissions provenant des combustibles fossiles (9,6 Gt C), le changement d’affectation des terres (1,2 Gt C) et l’absorption de C par les zones terrestres (3,1 Gt C) et océaniques (2,9 Gt C). C) Piscines C. Seuls les flux de C terrestres sont présentés ici. Crédit : Tendances en science végétale, Hirt et al.
Les chercheurs proposent d’utiliser des terres arides combinées à des plantes et des sols spécifiques pour créer des systèmes efficaces de capture du carbone, offrant ainsi une solution qui ne concurrence pas l’utilisation des terres agricoles.
Réduire le CO2 Il faudra plus que réduire les émissions pour réduire les niveaux de pollution dans l’atmosphère : nous devrons également capter et stocker les volumes excessifs de carbone déjà émis. Dans un article d’opinion publié dans la revue Tendances en science végétale le 21 septembre, une équipe de phytologues a soutenu que les terres arides telles que les déserts pourraient être une réponse au problème du captage du carbone.
Les auteurs soutiennent que nous pourrions transformer les écosystèmes arides en systèmes efficaces de capture du carbone avec une meilleure santé des sols, une efficacité photosynthétique améliorée et une plus grande biomasse racinaire en concevant des combinaisons idéales de plantes, de microbes du sol et de types de sol pour faciliter un processus biogéochimique naturel appelé le voie oxalate-carbonate pour créer des puits de carbone souterrains.
« Le reverdissement des déserts par la restauration des fonctions des écosystèmes, y compris la séquestration du carbone, devrait être l’approche préférentielle », écrit l’équipe de recherche, dirigée par l’auteur principal et phytologue Heribert Hirt de l’Université des sciences et technologies du Roi Abdallah. « L’avantage de la récupération des régions arides pour le reverdissement et la séquestration du carbone est qu’elles n’entrent pas en concurrence avec les terres utilisées pour l’agriculture et la production alimentaire. »
Le rôle des oxalates dans la séquestration du carbone
La méthode tire parti des plantes adaptées aux zones arides qui produisent des oxalates, des ions contenant du carbone et de l’oxygène qui pourraient vous dire quelque chose si vous avez la malchance de souffrir de calculs rénaux ou de goutte. Certains microbes du sol utilisent les oxalates comme seule source de carbone et, ce faisant, ils excrètent des molécules de carbonate dans le sol. Le carbonate se décompose généralement rapidement, mais si ces systèmes plantes-microbes sont cultivés dans des sols alcalins et riches en calcium, le carbonate réagit avec le calcium pour former des dépôts stables de carbonate de calcium.
Le carbone circule naturellement entre l’atmosphère, les océans et les écosystèmes terrestres, mais les actions humaines ont entraîné l’accumulation d’un excès de CO.2 dans l’atmosphère. Même si nous pouvons réduire le CO2 émissions, les chercheurs écrivent que les «… effets climatiques d’une augmentation du CO2 restera irréversible pendant au moins 1 000 ans à moins que le CO2 peut être séquestré de l’atmosphère.
Terres arides contre arbres pour le captage du carbone
Les arbres sont considérés comme un système idéal pour le captage du carbone, mais le reboisement entre en concurrence directe avec l’agriculture pour l’accès aux terres arables. En revanche, les terres arides, qui constituent environ un tiers des surfaces terrestres, ne sont pas utilisées pour l’agriculture.
Actuellement, les écosystèmes arides abritent très peu de vie végétale, le manque d’eau étant le principal facteur limitant. Cependant, certaines plantes se sont adaptées à la vie aride en développant différents mécanismes pour faire face au manque d’eau et aux températures extrêmes. Certaines plantes adaptées aux zones arides ont un système racinaire spécial qui leur permet de pénétrer profondément dans le sol pour exploiter des sources d’eau cachées, tandis que d’autres utilisent différentes formes de photosynthèse qui leur permettent de minimiser les pertes d’eau pendant les périodes les plus chaudes de la journée. D’autres encore, dites « oxalogènes », produisent de grandes quantités d’oxalates qu’elles peuvent transformer en eau en période de sécheresse. Une partie du carbone de ces oxalates se dépose sous terre sous forme de dépôts de carbone lorsque les plantes oxalogènes sont cultivées dans certaines conditions, et c’est ce mécanisme que les auteurs souhaitent exploiter pour la séquestration du carbone.
« Dans l’ensemble, dans cette forme de séquestration du carbone, un atome de carbone sur seize fixés par la photosynthèse pourrait être séquestré dans des carbonates », écrivent les auteurs.
Selon les auteurs, amplifier ce processus biogéochimique naturel dans les terres arides pourrait convertir ces écosystèmes actuellement improductifs et dégradés en puits de carbone dotés de sols et de plantes plus sains. Ils suggèrent de commencer par des « îlots de fertilité », de petites poches d’habitat reverdi à partir desquelles les plantes et les microbes peuvent se propager pour former un tapis de végétation.
Les auteurs estiment que ces approches pourraient entraîner une augmentation significative de la séquestration du carbone par les plantes et le sol en moins de dix ans. Cependant, ils notent que le succès et la rapidité de la méthode proposée dépendront du taux de croissance des plantes (qui a tendance à être lent dans des conditions de pénurie d’eau) et «… dépendront également des moyens financiers et politiques nécessaires pour appliquer cette technologie dans divers pays arides.
Ce travail a été soutenu par des subventions de l’Université des sciences et technologies du roi Abdallah.
