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Puits de carbone : Puits de carbone naturels et artificiels

Les puits de carbone sont très importants pour notre environnement car ils agissent comme des éponges pour absorber les composés de carbone qui jouent un rôle si important dans le changement climatique mondial. En fait, les puits de carbone sont des réservoirs de carbone ou de composés carbonés, comme le dioxyde de carbone (CO2).

L’un des plus grands réservoirs de carbone est la croûte rocheuse de la Terre. Au fil des éons, des roches sédimentaires se sont formées et contiennent des quantités importantes de composés du carbone, notamment les hydrocarbures que nous utilisons aujourd’hui comme combustibles fossiles.

Les roches sédimentaires peuvent contenir une énorme quantité de carbone, mais elles ne sont pas considérées comme un puits de carbone car elles n’absorbent plus de carbone que celui qui est libéré principalement par les éruptions volcaniques. En fait, en raison de l’utilisation de combustibles fossiles par l’homme, elles sont la source d’une grande partie de l’excès de CO2 dans notre atmosphère.

Wikipedia dit ,

Un puits de carbone est un réservoir naturel ou artificiel qui accumule et stocke un composé chimique contenant du carbone pendant une période indéfinie. Le processus par lequel les puits de carbone éliminent le dioxyde de carbone (CO2) de l’atmosphère est connu sous le nom de séquestration du carbone.

Cela dit, le fait qu’il y a des siècles et des siècles, la formation des roches sédimentaires a absorbé plus de carbone qu’elle n’en a libéré illustre bien le fait que le carbone change constamment de forme. Une grande partie du carbone de la Terre est en mouvement, passant des sources aux puits, puis se transformant à nouveau en sources. Ce cycle est appelé le cycle global du carbone, dans lequel les puits de carbone jouent un rôle primordial.

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Les principales sources de carbone sont la combustion de combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz) à des fins énergétiques et de transport par l’homme, les incendies (y compris les feux de forêt) et les terres agricoles.

Les puits de carbone peuvent être naturels ou artificiels. Ils absorbent plus de carbone qu’ils n’en rejettent, tandis que la source de carbone est tout ce qui rejette plus de carbone qu’il n’en absorbe. Les forêts, les sols, les océans et l’atmosphère stockent tous du carbone et ce dernier circule entre eux dans un cycle continu.

Les plantes absorbent le CO2 de l’atmosphère et l’utilisent dans le processus de photosynthèse. Lorsque les plantes meurent, une partie de ce carbone est transférée au sol lors de leur décomposition. Les océans sont des systèmes majeurs de stockage du carbone. Ensemble, les puits terrestres et océaniques de la Terre absorbent la moitié des émissions de dioxyde de carbone. La séquestration du carbone est un processus qui permet de retirer le carbone de l’atmosphère afin d’atténuer les effets du réchauffement climatique.

Puits de carbone naturels

Il existe trois principaux puits de carbone naturels :

  • Les plantes
  • Le sol
  • Les océans

Plantes

Les plantes vertes jouent un rôle énorme dans le contrôle des niveaux de CO2 en raison du processus qu’elles utilisent pour vivre : la photosynthèse. Le processus de photosynthèse se produit dans les cellules des organismes microscopiques et dans les feuilles d’une plante. Il utilise l’énergie du rayonnement solaire, ou lumière du soleil, pour transformer le dioxyde de carbone et l’eau en glucose, comme le sucre du carbone.

Une fois le sucre transformé, il est encore converti et utilisé dans une variété d’autres molécules, comme les graisses et les protéines, l’amidon et les enzymes. Une fois cette opération terminée, le processus de photosynthèse libère alors l’oxygène dont ont besoin les plantes et les animaux.

Il est généralement admis qu’environ la moitié du carbone extrait de l’atmosphère l’est par le processus de photosynthèse.

Le sol

Le carbone est le principal composant de la matière organique qui compose les sols agricoles fertiles. Il aide également le sol à retenir l’eau. Les plantes sont le principal moyen de transférer le CO2 au sol. Tout le CO2 que les plantes aspirent pour la photosynthèse n’est pas nécessaire à leur alimentation. L’excédent descend par leurs racines et nourrit les organismes qui vivent dans le sol. Le carbone des racines et des feuilles des plantes mourantes est également capturé dans le sol.

Les océans

Les océans sont le cheval de bataille de la planète pour absorber et stocker le carbone. La photosynthèse joue un rôle, de même que d’autres processus biologiques qui concourent à la séquestration du CO2 et d’autres composés carbonés.

Rôle de la pompe biologique

Ce processus déplace le CO2 de la surface vers les profondeurs de l’océan où il est stocké, ou séquestré, pendant des lustres. Comment le carbone passe-t-il de l’atmosphère à l’eau ? La première étape est la photosynthèse utilisée par des organismes aquatiques microscopiques appelés phytoplancton.

Le phytoplancton flotte à la surface des océans et utilise la photosynthèse pour produire l’énergie dont il a besoin pour vivre. Ainsi, tout comme les plantes écologiques, il aspire le CO2 de l’atmosphère. Le phytoplancton est un élément clé de la chaîne alimentaire de l’océan, mais s’il n’est pas mangé, il meurt et entame la deuxième étape de la pompe biologique lorsqu’il commence à couler dans l’océan.

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Les organismes morts se regroupent à mesure qu’ils coulent, ce qui augmente leur masse et réduit le risque d’être consommés. La dernière étape de la pompe se produit lorsque ces amas de phytoplancton mort atteignent le fond de l’océan où ils restent, avec le CO2 qu’ils contiennent, pendant des milliers d’années.

Rôle du carbonate de calcium

Le carbonate de calcium est le principal ingrédient dont dépendent les palourdes, les huîtres, le corail et d’autres créatures aquatiques à corps dur pour créer leur coquille dure. Ce composé carboné est produit par la combinaison du dioxyde de carbone et du calcium préalablement dissous dans l’eau de mer. Lorsque ces organismes meurent, les parties de leur corps et leurs coquilles s’enfoncent profondément dans l’océan jusqu’au fond de la mer, cachant ainsi, ou enterrant, le carbone.

Sur une longue période, ces organismes morts créent des couches de dépôts riches en carbonate sur le fond de l’océan. Après des millions d’années, de plus en plus de carbonates se forment, ce qui crée une chaleur et une pression qui les transforme en roches sédimentaires. Ces roches comprennent la craie, le marbre et le calcaire.

Exemples de puits de carbone naturels

Maintenant que vous connaissez les trois principes de base, voici quelques-uns des nombreux puits de carbone naturels que l’on trouve dans le monde.

  • Prairies
  • Terres agricoles
  • Forêts nordiques et boréales
  • Forêts tropicales humides
  • Tourbières
  • Lacs d’eau douce et zones humides
  • Écosystèmes côtiers tels que les herbiers marins, les forêts de varechs, les marais salés et les marécages
  • Récifs coralliens

Puits de carbone artificiels

Les puits de carbone artificiels peuvent être créés ou utiliser des formations souterraines existantes, voire les océans, pour stocker le CO2. Les principaux puits artificiels sont les décharges et les processus de capture et de stockage du carbone. La séquestration artificielle du carbone est un bon exemple de puits de carbone artificiels. Vous avez peut-être entendu parler du charbon propre ? Eh bien, le principe du charbon propre consiste à capter le CO2 produit par les centrales électriques au charbon et à l’enfouir, ou le séquestrer, pour toujours.

De nombreuses recherches sont en cours dans ce domaine, notamment :

  • La capture et le stockage du CO2 par injection dans le plancher océanique ou dans des formations rocheuses souterraines vides qui contenaient des combustibles fossiles, comme les réservoirs de pétrole épuisés.
  • Reproduire le processus naturel de carbonatation minérale qui utilise le CO2 pour transformer les minéraux naturels en roches carbonatées comme le calcaire.
  • Stimuler la croissance des micro-organismes dans les océans du sud en fertilisant la surface avec du fer.
  • fabriquer des « arbres artificiels » dont les feuilles sont traitées avec des composés chimiques (comme le carbonate de sodium) qui absorbent le CO2 de l’atmosphère.

Pourquoi les puits de carbone sont-ils importants ?

Nous devons réduire de manière urgente et significative nos émissions de gaz à effet de serre pour éviter un futur changement climatique catastrophique. Pour cela, nous devons conserver intacts les écosystèmes et les habitats qui agissent comme des puits de carbone naturels essentiels, afin qu’ils retiennent autant que possible le carbone piégé dans le système et ne tendent pas à devenir des sources de rejet de carbone dans l’atmosphère.

La gestion et la protection de nos puits de carbone naturels sont essentielles pour déterminer s’ils peuvent agir comme une source de CO2 dans l’atmosphère ou comme un puits dans les climats futurs.

Nous avons modifié la structure et la fonction de nombreux écosystèmes par le changement d’affectation des sols et la dégradation des sols résultant de la combustion des forêts, de la conversion des terres en terres cultivées, des zones urbaines, des mines et des routes. Les relations entre les sources et les puits naturels de dioxyde de carbone ont donc été modifiées.

Souvent, la libération du carbone piégé sous forme de dioxyde de carbone s’accompagne de la libération d’autres gaz à effet de serre puissants tels que le méthane, ce qui aggrave un état climatique mondial déjà préoccupant.

Comment les arbres agissent-ils comme des puits de carbone ?

Une forêt est considérée comme un puits de carbone si les arbres qui la composent absorbent plus de carbone de l’atmosphère qu’ils n’en rejettent. Le dioxyde de carbone est un gaz vital. Il est nécessaire à la photosynthèse. Le carbone est absorbé de l’atmosphère par la photosynthèse.

Au cours de la photosynthèse, les arbres et les plantes « séquestrent », ou absorbent, le carbone de l’atmosphère sous forme de CO2, et transforment l’eau et le dioxyde de carbone en oxygène et en sucre appelé glucose. Les arbres absorbent le dioxyde de carbone de l’air et le stockent sous forme de carbone dans la biomasse forestière, c’est-à-dire les troncs, les branches, les racines et les feuilles, dans la matière organique morte comme la litière et le bois mort et dans les sols. Ce processus d’absorption et de dépôt de carbone est connu sous le nom de séquestration du carbone.

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Le fait qu’une forêt soit une source ou un puits de carbone dépend du bilan net de tous ces échanges de carbone. Dans les cas où le bilan net des émissions de carbone par les forêts est négatif, c’est-à-dire que la séquestration du carbone prévaut, les forêts contribuent à l’atténuation des émissions de carbone en jouant à la fois le rôle de réservoir de carbone et d’outil pour séquestrer du carbone supplémentaire.

Dans les cas où le bilan net des émissions de carbone est positif, la forêt devient une source de carbone qui libère plus de carbone qu’elle n’en absorbe, comme lors d’un incendie de forêt ou lorsqu’il y a plus d’arbres morts que vivants. Elle contribue à renforcer l’effet de serre et le changement climatique. Le dioxyde de carbone est créé lorsque des substances contenant du carbone sont brûlées ou lorsqu’elles se décomposent d’une autre manière. L’équilibre source/puits de carbone est aussi dynamique que complexe.

Le carbone forestier est libéré par des processus naturels tels que la mort des arbres, la respiration et l’oxydation, ainsi que par les résultats délibérés ou involontaires des activités humaines, c’est-à-dire la récolte, les incendies, les attaques d’insectes, la déforestation ou d’autres perturbations.

Au cours du siècle dernier, les forêts gérées par le Canada ont constitué un important puits de carbone qui ajoutait régulièrement du carbone à celui déjà stocké. Cependant, au cours des dernières décennies, la situation s’est inversée certaines années, et elles sont devenues des sources de carbone, libérant plus de carbone dans l’atmosphère que ce qu’elles accumulent au cours d’une année donnée.

Plusieurs facteurs ont contribué à ce changement. Il y a eu une augmentation substantielle de la superficie totale annuelle brûlée par des incendies de forêt. Les taux de récolte annuels ont évolué de manière spectaculaire en fonction de la demande économique, augmentant dans les années 1990 et diminuant fortement avec la récession économique mondiale. Des épidémies d’insectes sans précédent se sont produites.

La plantation d’arbres et la conservation des forêts constituent un pas important vers la réduction de notre empreinte carbone, mais elles ne suffiront pas à elles seules. Il est essentiel que nous réduisions nos émissions de carbone et notre dépendance à l’égard des combustibles fossiles pour que nos forêts continuent de fonctionner comme des puits de carbone.

Protéger et restaurer les puits de carbone

L’homme continue d’interférer avec les puits de carbone, mais parfois de manière positive. Des efforts sont en cours pour protéger et rajeunir les puits naturels que nous avons dégradés au fil du temps. Il s’agit notamment de :

  • Reforestation
  • Création de nouvelles forêts (boisement)
  • Amélioration de la conservation des sols
  • Restauration des prairies
  • Conservation des forêts
  • Protection des espaces ouverts, y compris les prairies et les pâturages
  • Restauration de l’habitat des herbiers marins
  • Protection et restauration des zones humides
  • Conservation et restauration des récifs coralliens

Conclusion

Le carbone est un élément essentiel de la vie, et le cycle du carbone est un processus critique pour notre Terre. Les puits de carbone jouent un rôle primordial dans le cycle global du carbone et sont vitaux pour le monde et tous les êtres vivants qui s’y trouvent. Ils contrôlent la concentration de carbone présente dans notre environnement et font en sorte que nos vies soient saines et que l’air que nous respirons soit digne d’être respiré.

Que pouvez-vous faire pour aider ? Plantez un jardin ou faites pousser un arbre. Selon certaines estimations, un seul arbre peut bloquer une tonne de CO2 avant son 40e anniversaire. De plus, planter des arbres autour de votre maison ou de votre bureau permet de créer de l’ombre en été et de réduire l’utilisation des climatiseurs fonctionnant aux combustibles fossiles.

Il existe de nombreuses façons de s’impliquer ; l’important est de s’engager et de comprendre l’importance réelle de l’océan et de notre terre et de faire sa part pour contribuer à réduire davantage les émissions. Promettez de changer et de faire plus pour protéger ces puits de carbone dont le monde a besoin. Il s’agit de notre monde, et nous devons tous nous rassembler pour résoudre un problème. Nous avons grandement besoin de ces puits de carbone, et nous devons faire tout ce qui est en notre pouvoir pour les protéger.

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