Altération accélérée des roches sur les champs agricoles : retirer du CO2 de l’atmosphère

Épandre de la roche broyée sur les terres agricoles pourrait retirer de grandes quantités de dioxyde de carbone (CO2) de l’atmosphère, tout en favorisant de meilleures performances des cultures.

Mais une nouvelle analyse indique que cette technique ne devient un outil climatique réellement pertinent que si elle est déployée à grande échelle - en particulier dans les régions plus chaudes et plus humides, où les réactions chimiques sont les plus rapides et où les bénéfices agricoles pourraient être les plus marqués.

Des chercheurs de Cornell University ont simulé la vitesse à laquelle l’altération accélérée des roches pourrait se diffuser à l’échelle mondiale. Selon eux, ce sont les modalités d’adoption planétaire - qui l’utilise, à quel moment et dans quels lieux - qui décideront si cette approche peut réduire sensiblement le réchauffement.

Comment les exploitations agricoles piègent le carbone grâce aux roches

L’altération accélérée des roches revient à accélérer un processus géologique. Des roches silicatées sont réduites en une poussière fine, épandues sur les sols agricoles, puis laissées réagir naturellement avec le dioxyde de carbone.

Au fil du temps, ces réactions transforment le CO2 en formes minérales stables capables de persister pendant des milliers d’années.

La méthode séduit aussi parce qu’elle pourrait apporter des avantages aux agriculteurs. Cette poudre de roche peut fournir des nutriments comme le calcium, le magnésium et le fer, diminuer l’acidité des sols et, potentiellement, réduire la dépendance aux engrais de synthèse.

C’est précisément cette combinaison - retrait de carbone et amélioration des sols - qui explique pourquoi l’idée attire désormais une attention soutenue.

L’impact climatique dépend de l’ampleur du déploiement

Plutôt que de supposer une adoption uniforme à l’échelle mondiale, l’étude a testé plusieurs scénarios de « déploiement ».

Dans une hypothèse d’adoption forte, les chercheurs estiment que l’altération accélérée des roches pourrait retirer jusqu’à environ une gigatonne de carbone par an d’ici 2100 - un ordre de grandeur comparable aux émissions annuelles d’une grande économie industrielle.

Cependant, ils constatent que s’approcher d’un tel niveau suppose une diffusion très large dans le Sud global.

Dans de nombreux pays de ces régions, les exploitations se trouvent sous des climats chauds et humides qui accélèrent l’altération des roches, ce qui signifie qu’un même effort peut y retirer davantage de carbone que dans des zones plus froides et plus sèches.

« If this were to be scaled, the Global South would eventually contribute more », a déclaré l’auteur principal senior de l’étude, Chuan Liao, professeur assistant à Cornell. « Tech transfer and global carbon markets could accelerate adoption in these regions while also making adoption more equitable. »

« Previous research assumed a uniform adoption across regions. Our major contribution in this study is to model these trajectories in a more realistic way. »

La diffusion des technologies dans le monde agricole

Au lieu de traiter l’adoption comme une courbe mondiale régulière, l’équipe a intégré une adoption décalée dans le temps, des retards selon les régions et des « points de bascule » sociaux, moments où une pratique peut s’imposer soudainement lorsque les conditions deviennent favorables.

Pour construire ce modèle, les chercheurs se sont appuyés sur des schémas historiques observés pour d’autres technologies agricoles - par exemple les engrais et l’irrigation - dans différents pays.

Cette méthode conduit à des projections où coexistent des adopteurs précoces et tardifs, avec une progression plus rapide dans certaines régions que dans d’autres.

Les pays à revenu élevé ont tendance à ouvrir la marche. Néanmoins, les projections indiquent que des pays du Sud global - notamment l’Inde et le Brésil - les dépasseraient aux alentours de 2050.

Des pierres concassées pour le retrait du carbone

Selon le degré d’ambition du déploiement, les chercheurs évaluent que le retrait de carbone pourrait atteindre environ 0.35 à 0.76 gigatonnes d’ici 2050, puis environ 0.7 à 1.1 gigatonnes d’ici 2100.

Ces fourchettes traduisent l’incertitude du monde réel. Elles dépendent de l’augmentation des capacités d’extraction minière et de broyage, ainsi que de la manière dont les marchés du carbone rémunèrent la pratique.

Elles reposent aussi sur la perception, par les agriculteurs, d’avantages suffisamment tangibles pour adopter la méthode, et sur l’existence de politiques de soutien et d’une logistique adaptée dans les zones où l’altération est la plus efficace.

Les marchés du carbone s’y intéressent

Bien que l’altération accélérée des roches en soit encore à un stade précoce, elle suscite déjà l’attention du secteur privé. L’article souligne que Microsoft et Stripe ont investi des millions dans des portefeuilles de retrait du carbone qui l’incluent.

L’intérêt tient en partie à la durabilité du stockage - le carbone est immobilisé dans des minéraux plutôt que conservé de façon temporaire - et en partie au fait que les agriculteurs pourraient en tirer un bénéfice direct.

Si la méthode améliore la santé des sols et les rendements tout en générant des crédits carbone, elle pourrait être plus simple à déployer que des approches perçues comme purement abstraites ou éloignées du quotidien.

« We need to sharpen scientific predictions of enhanced rock weathering », a déclaré le co-auteur Benjamin Houlton, doyen du Cornell University College of Agriculture and Life Sciences. « It has amazing potential to drive carbon profits directly into farmers’ pocketbooks, »

Équité et efficacité climatique

L’un des messages centraux de l’étude est que l’élargissement de l’accès dans le Sud global ne relève pas uniquement d’un argument d’équité. C’est aussi un enjeu de performance : si l’adoption reste concentrée dans les régions les plus riches, la technique n’atteindra probablement pas tout son potentiel de retrait du carbone.

« It means carbon credits could be directed to those countries, to small-farm owners, which could help raise their income and support crop yields », a indiqué Liao.

Ainsi, l’altération accélérée des roches sur les exploitations agricoles pourrait devenir, au cours de ce siècle, un outil climatique significatif pour retirer du carbone.

Mais cette promesse ne se concrétisera que si les gouvernements, les investisseurs et les dirigeants industriels la font dépasser le cercle des premiers adopteurs, l’étendent aux régions où elle fonctionne le mieux, et l’accompagnent de financements et de transferts de technologies qui n’excluent pas les petits agriculteurs.