— Mikhail Cheremkin / Shutterstock.com

De nouvelles recherches révèlent que la Terre absorbe bien plus de carbone atmosphérique qu’estimé jusqu’à présent. Une telle découverte pourrait modifier certaines équations relatives à nos projections sur le changement climatique.

Le rôle sous-estimé de la subduction des plaques

Présentés dans la revue Nature Communications, ces travaux indiquent qu’environ un tiers du carbone absorbé en profondeur y reste emprisonné durablement, alors que l’on pensait auparavant que la quasi-totalité de celui-ci ressurgissait lors des éruptions volcaniques. Les réserves profondes de carbone étant l’endroit où se trouve la majeure partie du carbone de notre planète, en savoir plus sur leur fonctionnement et leur évolution s’avère essentiel.

« À l’heure actuelle, nous avons une idée assez précise des réservoirs de carbone en surface et des échanges qui interviennent, mais nous en savons beaucoup moins sur les réserves de carbone internes de la Terre, dont le cycle s’étale sur des millions d’années », explique Stefan Farsang, spécialiste des matériaux à l’université de Cambridge et auteur principal de l’étude.

Un seul processus géologique permet d’attirer le carbone en profondeur : la subduction des plaques, c’est-à-dire la collision et la déformation lentes des plaques tectoniques, entraînant les restes d’organismes et de coquillages stockant le carbone dans les entrailles de notre planète. Les chercheurs ont simulé les réactions chimiques se produisant dans ces roches à l’aide d’un accélérateur de particules. Recréer la pression intense et les températures élevées des zones de subduction leur a offert un aperçu sans précédent des phénomènes intervenant à de telles profondeurs.

L’équipe a ainsi découvert que les roches carbonatées devenaient moins riches en calcium et plus riches en magnésium lorsqu’elles étaient canalisées plus profondément dans le manteau. Ce qui les rendait moins solubles et susceptibles d’être absorbées par les fluides alimentant les volcans. La majorité du carbonate avait tendance à s’enfoncer à des profondeurs où il était susceptible de se transformer en diamant, emportant avec lui le carbone recueilli dans l’atmosphère, via les sédiments océaniques.

Un meilleur aperçu du cycle global du carbone

Différents mécanismes naturels permettent de capturer le carbone présent dans l’atmosphère (végétaux, sols, océans…) et les scientifiques cherchent à savoir comment accélérer artificiellement ces processus. Si la subduction des plaques ne permettra pas à elle seule d’éviter des changements catastrophiques à l’avenir (la réduction globale de nos émissions reste indispensable pour limiter le réchauffement climatique), une meilleure compréhension du cycle global du carbone permettra de mieux orienter les efforts dans les décennies à venir.

Bien évidemment, comprendre ce qui se passe sous la surface terrestre sur de longues échelles de temps s’avère complexe. Aucune zone de subduction n’étant identique en termes de composition géologique et chimique, obtenir davantage de données sera nécessaire. « Nous prévoyons d’affiner nos estimations en étudiant la solubilité des carbonates dans une gamme de températures, de pressions et de compositions de fluides plus large », conclut Farsang.

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