Une nouvelle étude définit plus précisément les conditions optimales pour le fonctionnement du thermostat terrestre qui repose sur l’altération des silicates.
L’une des spécificités de la Terre est de posséder un mécanisme de résilience climatique qui lui permet de stabiliser la température de surface, notamment en régulant le taux de CO2 dans l’atmosphère. Ce mécanisme, qui fait partie intégrante du cycle du carbone, repose sur une suite de réactions physico-chimiques qui implique l’altération des minéraux silicatés. Comme décrit dans un précédent article (voir ci-dessous), ce mécanisme est particulièrement efficace depuis plusieurs milliards d’années, en permettant, malgré les multiples crises climatiques qu’a connues la planète, de retomber à chaque fois dans des conditions d’habitabilité acceptables pour les organismes vivants.
Un mécanisme plus ou moins efficace en fonction de la température
L’altération chimique des minéraux silicatés, qui composent essentiellement la croûte terrestre, est en effet grande consommatrice de CO2. En retour, le carbone est piégé sous la forme de bicarbonate, qui après avoir été transporté par les rivières, va finir sa course au fond des océans où il va ainsi être stocké pendant plusieurs millions d’années. Aussi efficace qu’il soit, ce mécanisme de résilience n’est pas mesurable à l’échelle humaine. Ses effets ne sont observables que sur plusieurs dizaines voire centaines de milliers d’années. Il ne faudra donc pas compter dessus à court terme pour absorber l’excèdent massif de CO2 que l’Humanité est en train d’émettre dans l’atmosphère. Dans l’histoire de la Terre, il s’agit pourtant d’un délai presque anodin et comprendre les rouages de ce mécanisme est essentiel pour mieux appréhender l’évolution climatique passée et future de notre Planète.
Une nouvelle étude s’est donc penchée en détail sur les facteurs influençant l’altération des silicates. De précédentes études ont montré qu’il s’agit d’un mécanisme fortement dépendant de la température : plus la température de surface est élevée, plus l’altération est efficace et pompe du CO2, faisant baisser son taux dans l’atmosphère et donc refroidissant l’atmosphère. À l’inverse, plus la température de surface est basse, moins le mécanisme fonctionne. Les taux de CO2 remontent alors, permettant le réchauffement du climat. Une formidable balance. Mais tout n’est pas si simple. Car il n’y a pas que la température qui entre en jeu.
De l’eau et des minéraux en quantité suffisante
L’étude, publiée dans Science, montre en effet que la quantité de minéraux mis à disposition par l’érosion doit également être suffisante, ainsi que l’eau. L’eau est un point important, puisqu’elle est indispensable à la réaction d’altération. Supprimez l’un ou l’autre et le mécanisme sera moins efficace, même sous des conditions de hausse des températures. La vitesse d’apport de minéraux silicatés est d’ailleurs un facteur limitant. Les auteurs remarquent que lorsque les taux d’érosion des roches sont faibles, le mécanisme devient insensible à la température. À l’inverse, la forte érosion continentale que la Terre aurait connue ces derniers 10 à 15 millions d’années aurait permis à ce mécanisme de thermostat d’être plus sensible et efficace. À savoir : les taux d’érosion sont intimement liés à la formation de hauts-reliefs et donc à la tectonique des plaques.
Quantifier exactement le processus reste cependant difficile. Car d’autres réactions accompagnent en effet l’altération des silicates. Il s’agit de l’oxydation de la matière organique piégée dans les roches et des sulfures. Or, ces réactions sont quant à elles émettrices de CO2.
Même si les détails de son fonctionnement ne sont pas encore connus, ce thermostat terrestre apparaît si efficace que certains chercheurs proposent de répandre des silicates broyés dans les zones cultivées pour augmenter la captation du CO2 et atteindre la neutralité carbone. La faisabilité d’un tel projet reste toutefois incertaine, surtout lorsqu’on considère qu’il faut également y apporter beaucoup d’eau. Un point problématique dans le contexte de sécheresses répétées que nous connaissons actuellement.
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