La farine de roche glaciaire pourrait aider à lutter contre le changement climatique

Jun 08, 2023

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Les premières expériences avec de la farine de roche glaciaire du Groenland montrent qu'elle peut capturer des quantités importantes de CO2 et fournir un plus large éventail de nutriments que les engrais organiques commerciaux, ce qui améliore la croissance des cultures. À long terme, la farine de roche glaciaire peut être d'une grande importance pour arrêter le changement climatique. Le chercheur à l'origine des études l'appelle une "solution prometteuse et évolutive".

Beaucoup de boue grise. La calotte glaciaire du Groenland écrase lentement le paysage sur lequel elle repose en une poudre très fine, appelée farine de roche glaciaire.

Il se trouve comme de la boue grise dans le paysage groenlandais autrement vert luxuriant ou blanc comme neige et à première vue, il ne ressemble à rien de spécial.

Cependant, deux nouvelles études montrent que la farine de roche glaciaire est quelque chose de très spécial.

Dans les études, les chercheurs ont répandu la poudre fine sur des champs danois dans le sud du Jutland.

Les résultats établissent que la farine de roche glaciaire peut être utilisée pour capturer de grandes quantités de CO2 grâce à une technique d'élimination du carbone connue sous le nom d'altération améliorée de la roche.

L'altération améliorée est une technique d'élimination du carbone qui tire parti des processus naturels qui contrôlent les concentrations atmosphériques de CO2 à des échelles de temps géologiques. Lorsque le CO2 se dissout dans l'eau, il forme de l'acide carbonique, qui peut dissoudre les roches dans un processus connu sous le nom d'altération. La réaction chimique qui provoque cette altération transforme également le CO2 dissous en d'autres composés carbonés qui ne risquent pas de retourner dans l'atmosphère sous forme de gaz à effet de serre.

L'altération accrue accélère ce processus en exposant davantage de surfaces rocheuses à l'acide carbonique, par exemple en les broyant et en les mélangeant dans les sols agricoles. La création d'une plus grande surface de réaction permet à ce processus naturel de fonctionner plus rapidement, dans le but de réduire les niveaux de CO2 atmosphérique à un rythme accru qui aura suffisamment d'impact à court terme pour contrer le changement climatique.

Dans le même temps, la farine de roche glaciaire a pu améliorer les rendements des cultures même lorsqu'un engrais organique standard n'avait aucun effet.

"Nos études indiquent que la farine de roche glaciaire peut être une partie importante de la solution lorsqu'il s'agit de réduire les niveaux de CO2 atmosphérique", explique la chercheuse Christiana Dietzen, pédologue au Globe Institute de l'Université de Copenhague et l'une des chercheurs. derrière les études.

Les chercheurs ont calculé que vous seriez capable de capturer plus de 27 millions de tonnes de CO2, si vous prenez les résultats de l'étude comme point de départ et imaginez que vous répandez la même quantité de farine de roche glaciaire sur toutes les terres agricoles du Danemark.

Ce montant est comparable aux émissions annuelles totales de CO2 du Danemark.

Il est important de noter que cela suppose des conditions environnementales similaires, car dans l'étude et le calendrier de cette absorption est encore incertain.

« Il s'agit d'une solution simple et évolutive qui pourrait être utilisée à la fois au Danemark et dans le monde. Contrairement à d'autres sources de minéraux silicatés pour une meilleure altération, la farine de roche glaciaire ne nécessite aucun traitement et la quantité disponible au Groenland est effectivement illimitée », Christiana Dietzen dit, ajoutant qu'il ne devrait pas avoir d'influence négative sur l'environnement groenlandais, car la production annuelle de farine de roche glaciaire dépasse largement la quantité qu'il serait possible d'extraire.

D'un autre côté, cela pourrait donner au Groenland une opportunité économique si la farine de roche glaciaire groenlandaise devenait une denrée précieuse.

Cependant, Christiana Dietzen souligne qu'il est essentiel de suivre la quantité de CO2 émise par le transport de la farine de roche glaciaire du Groenland vers d'autres pays.

"Il est important de tenir compte de l'empreinte carbone du transport du matériau pour s'assurer que l'utilisation de farine de roche glaciaire est vraiment négative en carbone et pour éviter de l'utiliser dans des endroits où les émissions de transport dépasseraient l'absorption de CO2", dit-elle.

Outre le fait que la farine de roche glaciaire peut capter le CO2, les nouvelles expériences montrent qu'elle agit également comme engrais. Par rapport à un engrais organique, qui fournissait du potassium, du magnésium et du soufre supplémentaires, la farine de roche glaciaire fonctionnait mieux, probablement parce qu'elle fournit un plus large éventail d'éléments nutritifs pour les plantes.

"Assez étonnamment, nous n'avons constaté aucun effet de l'engrais organique, ce qui indique que le sol de notre site était déjà riche en nutriments. Cependant, nous avons constaté une augmentation de la croissance de la partie des champs où nous avions répandu de la farine de roche glaciaire. Là, nous avons constaté une augmentation de 24 % des rendements récoltés de maïs et une augmentation de 19 % des tubercules de pomme de terre », explique Christiana Dietzen.

Ce n'est que la première année que les chercheurs ont pu voir que la farine de roche glaciaire avait un effet sur la croissance des cultures dans les champs du sud du Jutland.

La très petite taille des particules de farine de roche glaciaire est un avantage par rapport aux autres minéraux qui peuvent être utilisés pour améliorer l'altération, car un concassage énergivore est souvent nécessaire pour décomposer les roches en une taille de particules suffisamment petite.

Lorsque la fine farine de roche glaciaire est appliquée sur les champs danois, elle peut capturer le CO2 en le convertissant en bicarbonate (HCO3-). Ce composé chimique peut éventuellement se retrouver dans les océans, où il peut rester pendant des milliers d'années, et peut en fait aider à rendre les océans moins acides au profit des animaux et des plantes.

"Les conditions du sol sur ce site étaient propices à la capture de CO2, et la farine de roche glaciaire a également fourni un co-bénéfice d'une fertilité du sol quelque peu accrue. D'un autre côté, nous avons fait quelques expériences au Ghana, où nous avons vu une augmentation vraiment impressionnante. des rendements des cultures de 35 % en moyenne qui ont persisté jusqu'à présent pendant quatre saisons de croissance », dit-elle. Cette augmentation de la croissance des plantes a également le potentiel de séquestrer du CO2 supplémentaire sous forme de carbone organique dans les plantes et les sols.

Les chercheurs travaillent toujours sur les expériences dans les champs ghanéens, mais jusqu'à présent, cela a surpris Christiana Dietzen à quel point cela fait une grande différence lors de la fertilisation avec de la farine de roche glaciaire.

« Les champs expérimentaux au Ghana étaient très pauvres en nutriments, ce qui explique probablement pourquoi nous voyons tellement plus de réponse que dans le champ riche en nutriments au Danemark, car les cultures dans des environnements pauvres en nutriments bénéficieront beaucoup plus des nutriments ajoutés », elle dit et ajoute :

"Dans des environnements comme le Ghana, l'avantage des engrais à lui seul peut être une raison suffisante pour importer de la farine de roche glaciaire du Groenland."

Les chercheurs peuvent calculer à l'avance l'absorption potentielle maximale de CO2 de la farine de roche glaciaire en fonction de sa composition chimique.

Mais lorsqu'ils ont terminé le projet après trois ans, ils n'en avaient pas vu le plein effet.

"Nous n'avons atteint que huit pour cent du potentiel de la farine de roche glaciaire pour transformer le CO2 en trois ans. L'implication ici est que bien que ce processus soit efficace, ce n'est pas une solution rapide, mais pourrait prendre des décennies pour réaliser son plein potentiel", souligne Christiana Dietzen. Cependant, si elle est mise en œuvre maintenant, l'amélioration de l'altération peut contribuer à atteindre les objectifs mondiaux d'atteindre le zéro net d'ici 2050.

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Les chercheurs viennent de recevoir un financement pour démarrer un nouveau centre de recherche visant à poursuivre l'étude de l'utilisation de la farine de roche glaciaire.

"Nous avons plusieurs essais de trois ans prévus au Danemark, au Ghana et en Australie. Espérons que dans ce laps de temps, les premières applications commerciales de farine de roche glaciaire auront également commencé sur les champs agricoles danois afin que le processus de capture du CO2 puisse commencer."

Référence : Dietzen C, Rosing MT. Quantification de l'absorption de CO2 par altération améliorée des minéraux silicatés appliqués aux sols acides. Contrôle du gaz Int J Greenh. 2023;125:103872. doi:10.1016/j.ijggc.2023.103872

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