Carbone fossile

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Vous avez de nouveaux messages (diff^?).

Le carbone fossile désigne l'élément carbone présent sous différentes formes dans la croûte terrestre : ressources naturelles riches en carbone comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel, ainsi que de nombreuses roches sédimentaires.

L'élément carbone est un des principaux constituants des organismes vivants : forêts, faune, flore, etc. ; pourtant la plus grande partie du carbone présent sur Terre l'est sous forme fossile.

[modifier] Le réchauffement climatique

Au cours des âges, d'énormes quantités de carbone fossile se sont donc accumulées au fond des océans soit sous forme d'hydrocarbures (méthane principalement) soit sous forme de carbonates (dérivés du CO₂). Pour certains chercheurs, le risque que le réchauffement climatique ne relargue ces énormes quantités de carbone (C¹² à 99%) est bien réel. Le danger ultime étant de produire les conditions de l'époque du Carbonifère, peu compatibles avec de nombreuses formes de vie actuelles.

[modifier] Stocks et échanges de carbone

C'est actuellement l'un des plus grands défis scientifiques : calculer, avec une approximation acceptable, les stocks et les échanges de carbone sur toute la planète. L'enjeu est aussi énorme que le sont les principaux stocks de carbone : ceux-ci se calculent en gigatonnes (Gt) ou milliards de tonnes ; les estimations actuelles sont (Gt de carbone) :

750 Gt dans l'atmosphère ;
38 100 Gt dans l'océan intermédiaire (moyen et profond), soit 50 fois plus que dans l'atmosphère ;
3 770 Gt dans les sols ;
610 Gt pour la faune et la flore.

Quant aux échanges annuels de CO₂ entre l'atmosphère et la Terre. Leur plus grande partie est naturelle :

60 Gt entre la végétation et l'atmosphère ;
90 Gt entre l'océan de surface et l'atmosphère ;
40 à 50 Gt entre l'océan de surface et la vie marine.

Mais l'humanité y a rajouté d'autres échanges beaucoup moins naturels :

6 Gt environ due à la combustion des énergies fossiles ;
1 Gt environ due à la déforestation.

[modifier] Les puits et sources de carbone

On appelle puits de carbone toute zone qui stocke d'une manière plus ou moins durable le carbone sous une forme ou une autre. Il existe trois sortes de puits absorbant le carbone atmosphérique à l'état de CO₂ (toutes les émissions étant considérées stables) : les écosystèmes continentaux, l'océan, les stocks fossiles ou minéraux.

[modifier] Les écosystèmes continentaux

Le sol contient l'essentiel du carbone des écosystèmes terrestres, y compris forestiers (où les plantes interagissent avec des organismes vivants).

Lorsque la température monte, l'activité microbienne du sol augmente. Dans un écosystème à maturité, c’est-à-dire à l'état de climax, les plantes absorbent autant de CO₂ que le milieu en produit et produisent autant d'oxygène que le milieu en consomme : le bilan total est stable. Pour certains, il serait donc faux de considérer la forêt Amazonie comme le « poumon de la planète », cette forêt primaire mature, d'un point de vue global, ne produit ni ne consomme de CO₂ ou d'oxygène. Les forêts ne fixent davantage de carbone qu'elles n'en produisent que pendant leur période de croissance (en moyenne un siècle), passée celle-ci, le carbone se fixe dans le sol et les divers éléments de l'écosystème mais l'absorption globale devient nulle.

[modifier] Les océans

Ils fixent le carbone de deux manières, d'abord en l'absorbant ensuite en le fixant par photosynthèse sur le phytoplancton. Cette aborption physico- biochimique est permanente et plus importante en eau froide. Favorisée par les grand courants marins qui jouent un rôle très important en entrainant le carbone dissous en surface dans les couches profondes qui, étant plus froides, ont une plus grande capacité de stockage. Au final ce carbone se transforme en ions bicarbonates qui précipitent au fond pour y sédimenter.

Cette absorption est soumise aux impératifs de la photosynthèse, ensuite le phytoplancton est consommé en partie par les crustacés, lesquels avec les coraux fixent du carbone sous forme minérale pour leurs coquilles et carapaces. À la mort de l'invertébré ces parties dures sont entrainées vers les fonds océaniques où elles sédimentent. Recouvrant 70% de la surface de la Terre, l'océan, jadis considéré comme « un désert liquide », est devenu aujourd'hui: « le premier acteur de la vie sur Terre ».

[modifier] Les stocks fossiles

Il existe dix formes de stockage du carbone fossile :

sous forme non combustible (roches, minéraux, fossiles,...). Les roches issues de l'océan (la craie, composée de CaCO₃), de par les processus d'érosion/ sédimentation, fixent de grandes quantités de carbone 12.

sous forme combustible (charbon, pétrole et gaz naturel), issus des processus de décomposition de végétaux terrestre dans des conditions très particulières;

sous forme d'hydrates de gaz. On a découvert, il y peu, que le sous-sol des forêts boréales et les fonds océaniques contenaient de grandes quantités d'hydrates de méthane. Là, les matières organiques mortes se sédimentent et se décomposent. Ce processus est dirigé par des bactéries méthanogènes, qui sont parmi les plus vieilles formes de vie connues (elles dégradent les déchets organiques par fermentation et produisent du méthane et de l'eau). Bactéries anaérobies, elles ne se trouvent que dans les profondeurs et les milieux mal oxygénés : marécages, tourbières, fond marins, sous-sols gelés, synonymes pour nous d'odeurs nauséabondes.

Le méthane produit s'hydrate naturellement au contact de l'eau. Si le cycle de ce méthane est encore mal connu ; on estime qu'il y aurait 10 000 Gt d'hydrates de gaz, dont 10 à 40% de gaz véritable (méthane, éthane, propane, butane).

Cette quantité est deux fois plus importante que toutes les réserves de pétrole, charbon et gaz réunies : la quantité de méthane ainsi emprisonnée est 3000 fois plus importante que celle qui se trouve dans l'atmosphère.