LA FERTILISATION DES OCEANS Sources : Le Figaro, Techno-Sciences.net, Sciencepresse.fr, Spectrosciences.com, Developpementdurable.com, CNRS.fr, Nouvelobs.com, RFI.fr(sciences) INTRODUCTION Nos sociétés produisent trop de gaz carbonique et la planète se réchauffe. Un des gaz très présent et très nocif à notre planète est le dioxyde de carbone (CO2). Comme vous le savez surement, les plantes absorbent le CO2 et le transforme en oxygène. Le phytoplancton (plancton végétal) est à la base, dans les océans, de la chaîne trophique (se rapporte à tout ce qui est relatif à la nutrition d'un tissu vivant ou d'un organe. Par exemple, une relation trophique est le lien qui unit le prédateur et sa proie dans un écosystème). Ce phytoplancton, producteur primaire, représentant moins de 1% de la biomasse photosynthétique terrestre, fixe la moitié du CO2 atmosphérique. Depuis plus d'un siècle, un tiers du carbone anthropique rejeté dans l'atmosphère est prélevé par l'océan. L’enjeu de la planète et donc de notre futur se joue tous les jours. La pollution détruit la couche d’ozone ainsi que les espèces animales et végétales. C’est un cercle vicieux qu’il faudrait transformer en cercle vertueux. Pour cela, certains scientifiques ont tenté de fertiliser artificiellement les océans en y ajoutant du fer pour que les algues absorbent encore plus de gaz à effet de serre, notamment dans l’océan Austral qui est globalement très pauvre en phytoplancton et ce malgré des eaux extrêmement riches en sels nutritifs. Les océans pourraient-ils absorber plus de CO2 qu’ils ne le font maintenant? Afin de répondre correctement à cette question, nous allons en premier lieu comprendre le principe de la fertilisation, puis l’historique des diverses expériences qu’il y eu avec leurs résultats pour enfin comprendre le dernier programme qui fait polémique. Définitions : Gaz : au niveau microscopique, on décrit un gaz comme un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés Trace : de manière générale, une trace est l'influence d'un événement sur son environnement. Méthane : le méthane (R50) est un hydrocarbure de la famille des alcanes. Le méthane est en effet un gaz à effet de serre Sulfure de diméthyle : le SDM est rapidement oxydé en dioxyde de soufre (SO2), précurseur d'aérosols sulfatés, une source importante de noyaux de condensation Hétérotrophes : l’hétérotrophie est la nécessité pour un organisme vivant de se nourrir de constituants organiques préexistants, d'origine animale ou végétale Pompe physique : mécanisme dû aux différences de températures entre zones de fond et de surface Pompe biologique : mécanisme entraîné par l'activité de photosynthèse des micro-algues Photosynthèse : Procédé par lequel les organismes chlorophylliens (plantes vertes, algues et quelques bactéries), captent l'énergie lumineuse pour la convertir en énergie chimique. Quasiment toute l'énergie disponible pour la vie sur la biosphère terrestre l'est grâce à la photosynthèse. Anthropique : Qui résulte de l'action humaine. Principe : Le fer est un des principaux éléments dont se nourrit le phytoplancton. Il favorise la prolifération de ces micro-algues qui jouent un rôle important dans le cycle du carbone et donc du CO2. Ce CO2 absorbé par le phytoplancton serait convertit en matière organique pour se déposer finalement en parti au fond des océans le retirant ainsi du cycle biogéochimique. Depuis 2005 Stéphane Blain, océanographe, au Laboratoire d’Océanographie et de Biochimie à Marseille a découvert que la capacité d’absorption du CO2 par le phytoplancton est beaucoup plus élevée que prévu. Chaque atome de fer capterait près de 100,000 atomes de carbone de l’atmosphère en stimulant la croissance du plancton durant la floraison estivale. Deux mécanismes majeurs permettent à ce réservoir de soutirer le carbone de l'atmosphère : la pompe physique et la pompe biologique Historique : Depuis 1993, des expériences à petite échelle sont menées pour évaluer ce phénomène et bien que la croissance du phytoplancton soit effectivement stimulée, il n'y a pas encore de résultats probants en ce qui concerne l'intérêt de cette technique. Il fallut cependant attendre 1996 pour que la première expérience d’enrichissement des eaux apporte des résultats significatifs : des essais menés dans le Pacifique Sud et Equatorial montrèrent que des ajouts de fer dans les eaux augmentaient la productivité et la biomasse phytoplanctonique, sur des périodes de quelques jours à quelques semaines. Durant l’une de ces expériences, la biomasse phytoplanctonique augmenta de 20 à 30 fois Certaines expériences ont mis en évidence une modification des concentrations en gaz présent à l'état de trace tels que méthane ou le sulfure de diméthyle SDM produits par le phytoplancton. Mais ils peuvent avoir un impact important sur le climat et les phénomènes photochimiques stratosphériques (les nuages qui sont donc à l'origine de phénomène de refroidissement). Les conséquences de ces modifications, leurs effets à long terme sur les écosystèmes marins sont encore méconnus. En 2002, une large expérience terrain fut réalisée dans le Pacifique Sud. Baptisée SOFEX (Southern Ocean Iron Experiment), elle fut menée afin d’évaluer la capacité du phytoplancton à fixer le CO2 et à entraîner sa séquestration dans les eaux profondes Début 2005, la campagne océanographique internationale KEOPS s'est déroulée à bord du Marion Dufresne, au voisinage des Îles Kerguelen dans l'océan Austral. Grâce à une approche originale, l'équipe de scientifiques dirigée par Stéphane Blain a révélé que la voie biologique de capture du carbone atmosphérique par l'océan est beaucoup plus sensible à l'apport naturel de fer dans l'eau, qu'à une addition artificielle. Ce résultat met clairement en doute l'efficacité annoncée des manipulations de géo-ingénierie visant à réduire la concentration en gaz carbonique atmosphérique par fertilisation des océans via un ajout de fer. Ces découvertes démontrent aussi qu'une partie des variations de concentration en dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère entre les périodes glaciaires et interglaciaires est causée par des modifications d'apports en fer à l'océan. Début novembre 2007 la Convention de Londres, un traité international s’appliquant aux pollutions marines, a reconnu que la fertilisation grande échelle des océans n’était pas encore pleinement justifiée, et nécessitait de prendre de sérieuses précautions quant aux opérations actuellement en cours Résultats : Potentiellement, si l'on déverse des particules de sulfate de fer dans des zones de l'océan naturellement pauvres en cet élément, les plus optimistes estiment qu'on a là un moyen d'absorber une bonne part des rejets de CO2. On parle d'une capacité de stockage d'un milliard de tonnes par an. Mais certains scientifiques sont un peu critique voire septique. Ils estiment que la fertilisation par l'homme n'a pas la même efficacité que les apports naturels. Ils font valoir aussi qu'elle risque de perturber l'ensemble de la chaîne alimentaire marine. Suite à la découverte de Stéphane Blain, certains scientifiques ont tenté de fertiliser artificiellement les océans en ensemençant de fer les océans du sud. Mais les résultats ont été très décevants. Les chercheurs ont découvert que le fer n’agit pas seul. D’autres nutriments sont essentiels à la floraison du plancton. De plus, 80 à 95% du fer jeté en mer s’est oxydé avant d’être utilisé par le plancton. Enfin les chercheurs estiment que l’ajout de grandes quantités de fer dans la mer ne réduirait que de 3% les émissions annuelles de CO2 produites par la combustion des dérivés du pétrole. La fertilisation artificielle serait donc 10 à 100 fois moins efficace que les processus naturels des océans pour stocker le carbone. L’enrichissement du milieu marin risque de provoquer de graves perturbations des systèmes aquatiques L’un des risques encourus est, qu’en augmentant la biomasse algale, de favoriser sa décomposition par des micro-organismes hétérotrophes, consommateurs de dioxygène et émetteurs de CO2. Le bilan serait bien plus mitigé, mais les eaux, en s’appauvrissant en O2, entraîneraient une situation d’anoxie dans les profondeurs et d’hypoxie pour la faune marine La dernière expérience : Le Polarstern est une gros brise glace suréquipé, avec une dizaine de scientifiques, 48 scientifiques à bord dont trente de nationalité indienne et un français. Il pourrait déverser 20 tonnes de microparticules de sulfate de fer sur une surface de 300 km² de l’océan austral (entre la Patagonie, l’Argentine et l’Antarctique). La mise en circulation du Polarstern coûte quelque 25 000 euros par jour. Aussi, s'interroge un scientifique, spécialiste de la production primaire aquatique, « est-il bien raisonnable de mettre en place un tel programme sans être certain de pouvoir atteindre l'objectif et de piéger le CO2 ». Le programme est baptisé LOHAFLEX (loah=fer en hindi, flex pour fertilization experiment en anglais). La technique vise elle aussi à renforcer l’absorption du CO2 par le phytoplancton. En effet, le manque de fer est le facteur qui limite la croissance du phytoplancton. Donc, augmenter l'apport en fer stimule la croissance du phytoplancton. La mission devait commencer à la fin de la semaine prochaine, mais face aux ONG environnementales qui dénoncent avec beaucoup d’insistance les risques sur le milieu marin, l’opération est suspendue. En Allemagne, Le Ministère de l’Environnement s’oppose au ministère de la Recherche. Il lui a demandé « d’arrêter immédiatement » ce projet. En attendant, le Polarstern continu sa route vers la zone prévue pour l’opération. L’institut Alfred-Wegener, soutenu par le ministère de la Recherche, se montre confiant. Cette mission vise à étudier l’efficacité de la fertilisation en fer et son impact sur le milieu. De plus, 20 tonnes de fer c’est moins que ce qu’un iceberg relâche en fondant. Mais en attendant, l’iceberg continue de fondre…. Leur objectif n’est pas de faire la promotion commerciale de cette technologie. CONCLUSION A la première question il n’y a pas de vraie réponse. L’homme peut toujours faire en sorte de réparer ses erreurs mais quand le mal est déjà fait c’est trop tard. La vérité est que la pollution est un problème majeur. Un autre problème chez l’être humain est sa soif d’argent. Depuis les premières expériences, on évoqua un futur marché global du crédit carbone, basé sur le paiement en contre-partie d’opérations de fertilisation. De plus, il faut savoir que tant que l’efficacité des effets secondaires de cette géo-ingénierie ne sont pas clairement connus et évalués, il faut arrêter de polluer la mer. Mon opinion Le problème est que le test est effectué en vrai et non en laboratoire donc les effets seront de toute façon importants sur l’écosystème.