🌳 La neutralité carbone et les puits de carbone

Ce qu'absorbe vraiment une forêt, ce que la France doit aller chercher, et pourquoi enfouir le CO₂ est le vrai verrou

On parle partout de neutralité carbone, et on entend souvent qu'il suffirait de « planter des arbres ». Cette section explique ce qu'est vraiment un puits de carbone, pourquoi une forêt à maturité n'absorbe presque plus rien, quels volumes la France doit aller chercher, et pourquoi le vrai goulot d'étranglement n'est pas de capter le CO₂ mais de le stocker durablement.

🧮 Un puits de carbone, c'est quoi exactement ?

La définition officielle (celle du GIEC et de la Convention climat de l'ONU) est simple : un puits de carbone est un réservoir qui, sur une période donnée, retire de l'atmosphère plus de carbone qu'il n'en relâche. C'est donc un flux net, mesuré en tonnes de CO₂ par an. L'inverse s'appelle une source.

La confusion à éviter : le stock et le flux

Une forêt stocke du carbone : dans les troncs, les racines, le bois mort, la litière et surtout le sol. Ce stock peut être énorme. Mais elle n'est un puits que si ce stock augmente. Une forêt dont le stock est stable n'absorbe rien du tout au bilan, même si elle contient des centaines de tonnes de carbone à l'hectare. Et une forêt dont le stock diminue (feu, sécheresse, coupe, dépérissement) devient une source.

À l'échelle de la planète, deux grands puits naturels encaissent aujourd'hui plus de la moitié de nos émissions. Sur la dernière décennie, sur 100 tonnes de CO₂ émises par l'humanité :

🌊 Océan

≈ 26 %

Le CO₂ se dissout dans l'eau de surface, puis une partie descend en profondeur.

🌱 Terres et forêts

≈ 30 %

La végétation et les sols en absorbent une part, mais avec de fortes variations d'une année à l'autre.

☁️ Atmosphère

≈ 45 %

Le reste s'accumule dans l'air : c'est ce qui fait grimper la concentration de CO₂ et le thermomètre.

Autrement dit, la nature nous rend un service gratuit colossal : sans ces deux puits, la concentration de CO₂ dans l'air augmenterait deux fois plus vite. Le problème, c'est que ce service n'est ni garanti ni éternel. En 2023, année de records de chaleur, d'incendies et d'El Niño, le puits terrestre s'est effondré presque à zéro à l'échelle mondiale.

🌳 Le cas des forêts : pourquoi une forêt mature n'absorbe (quasi) plus rien

C'est le point le moins bien compris, et de loin. Un arbre ne fait pas qu'absorber du CO₂ : il respire aussi, jour et nuit. Et le sol de la forêt respire encore davantage, parce que les bactéries et les champignons y décomposent en permanence les feuilles, les racines et le bois mort, en relâchant du CO₂. Le bilan carbone d'une forêt, c'est la différence entre ces deux flux :

6 CO₂ + 6 H₂O + lumière ⇌ C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

vers la droite : photosynthèse (l'arbre fabrique du sucre, donc du bois)
vers la gauche : respiration et décomposition (le sucre est reconsommé, le CO₂ repart)

C'est exactement la même équation, lue dans les deux sens. Le jour, la feuille assemble du CO₂ et de l'eau avec l'énergie du Soleil pour fabriquer du glucose, qui deviendra de la cellulose, donc du bois. Mais l'arbre brûle aussi une partie de ce sucre, jour et nuit, pour vivre : c'est la respiration autotrophe, qui reconsomme typiquement la moitié de ce que la photosynthèse a capté. Et quand une feuille tombe ou qu'une racine meurt, les bactéries et les champignons du sol font tourner la réaction dans le même sens : c'est la respiration hétérotrophe, ou décomposition. Le bilan carbone d'une forêt, c'est donc la petite différence entre deux très gros flux :

Bilan net = photosynthèse − respiration des arbres − décomposition du sol

Et comme ces deux flux sont énormes et du même ordre de grandeur, il suffit d'un petit déséquilibre (une canicule qui fait fermer les stomates, un sol plus chaud qui décompose plus vite) pour que le bilan change de signe.

🌱 Forêt jeune, en croissance

Les arbres construisent chaque année du bois nouveau : la photosynthèse l'emporte largement sur la respiration. Le stock augmente. C'est là que se trouve le puits de carbone.

Bilan : absorbe nettement plus qu'elle n'émet.

🌲 Forêt à maturité, à l'équilibre

La croissance des jeunes arbres compense tout juste la mort et la décomposition des vieux. Elle respire autant qu'elle absorbe. Son stock de carbone est immense, mais son flux net est proche de zéro.

Bilan : puits quasi nul, même si le stock est énorme.

⚠️ La conclusion à ne surtout pas tirer

« Les vieilles forêts n'absorbent plus, donc autant les couper » est un raccourci dangereux. Une forêt ancienne garde sous clé un stock de carbone accumulé pendant des siècles : la couper, c'est relâcher ce stock d'un coup, en échange d'un puits futur qui mettra des décennies à se reconstituer. Sans compter que ce sont les écosystèmes les plus riches en biodiversité. La bonne lecture est plutôt : on ne peut pas compter indéfiniment sur la forêt existante pour absorber nos émissions.

Et ce n'est pas qu'un raisonnement théorique : c'est exactement ce qui se passe en France. Le puits net des terres et des forêts (le secteur « UTCATF » dans les inventaires) est passé d'environ 45 MtCO₂e absorbées par an dans les années 2000 à environ 20 MtCO₂e aujourd'hui, soit une division par plus de deux en vingt ans. Les causes : sécheresses à répétition depuis 2015, mortalité des arbres (scolytes, dépérissements), incendies, et hausse des récoltes. Dans l'est de la France, certaines forêts sont devenues, localement, des sources de carbone. Le gouvernement a dû revoir fortement à la baisse ses objectifs : la SNBC 2 visait 40 à 45 MtCO₂e de puits en 2030, la SNBC 3 table sur un ordre de grandeur deux fois plus faible.

🔁 Les rétroactions : quand les puits se retournent contre nous

Le cycle du carbone n'est pas une tuyauterie fixe. Le réchauffement modifie lui-même la capacité d'absorption des puits, dans les deux sens, et c'est la principale incertitude des projections climatiques.

🌱 La biosphère continentale (forêts, prairies, sols)

Ce qui augmente le puits

• La fertilisation par le CO₂ : plus de CO₂ dans l'air, c'est plus de matière première pour la photosynthèse. Les plantes poussent un peu plus vite.
• L'allongement de la saison de végétation aux hautes latitudes : le printemps arrive plus tôt, l'automne plus tard.
• L'apport d'azote par les engrais et les dépôts atmosphériques, qui lève une limitation nutritive.

Ce qui le détruit

• La respiration des sols : elle augmente fortement avec la température. Un sol plus chaud, c'est une décomposition plus rapide, donc plus de CO₂ relâché.
• Les sécheresses et les canicules : les plantes ferment leurs stomates pour ne pas se dessécher, et arrêtent d'absorber.
• Les incendies et les dépérissements, qui transforment des décennies de stockage en émissions en quelques jours.
• Le dégel du permafrost, qui libère du CO₂ et du méthane restés piégés des millénaires.

La boucle : moins de puits → plus de CO₂ dans l'air → plus de réchauffement → encore moins de puits.

🌊 La biosphère marine : trois pompes, toutes fragilisées

• La pompe physique (de solubilité). Le CO₂ se dissout dans l'eau froide et descend avec les courants profonds. Or une eau chaude dissout moins de gaz (comme un soda tiède qui pétille moins) : plus l'océan se réchauffe, moins il absorbe.
• La pompe biologique. Le phytoplancton capte du CO₂ en surface ; une partie coule vers le fond sous forme de « neige marine ». Mais le réchauffement stratifie l'océan : l'eau chaude flotte au-dessus de l'eau froide, les nutriments remontent moins, et cette pompe faiblit.
• La pompe des carbonates. C'est le « tampon » chimique de l'océan : les ions carbonate neutralisent le CO₂ dissous. Sauf que chaque tonne absorbée consomme du carbonate. Plus l'océan absorbe, moins il est capable d'absorber la tonne suivante, et plus il s'acidifie.

Cette chimie, avec l'équilibre entre CO₂, acide carbonique, bicarbonate et carbonate, est détaillée dans la section « Pourquoi l'océan s'acidifie » de la page sur les limites planétaires. C'est la même équation qui explique l'acidification et qui rend possible l'alcalinisation des océans, évoquée plus bas.

📡 « Le CO₂ est saturé » : ce que ça veut dire vraiment

Un argument revient souvent : « les basses couches de l'atmosphère absorbent déjà tout l'infrarouge que le CO₂ peut absorber, donc en ajouter ne changera rien » . La première partie de la phrase est vraie. La conclusion est fausse, et comprendre pourquoi est l'une des plus belles idées de la physique du climat.

Au niveau du sol, sur la longueur d'onde principale du CO₂ (15 micromètres), l'atmosphère est effectivement totalement opaque : un rayon infrarouge parcourt quelques dizaines de mètres avant d'être absorbé. Rajouter du CO₂ en bas ne change quasiment rien, c'est déjà saturé. Mais ce n'est pas là que ça se joue.

🌡️ D'abord : pourquoi la Terre a une température, et laquelle

Tout objet dont la température n'est pas le zéro absolu rayonne. Une braise rayonne du rouge, ton corps rayonne de l'infrarouge, la Terre aussi. La physique donne la puissance émise par mètre carré : c'est la loi de Stefan-Boltzmann, et le point important, la raison pour laquelle tout ce qui suit fonctionne, c'est la puissance 4.

P = σ · T⁴

σ = 5,67 × 10⁻⁸ W/m²/K⁴, et T est la température absolue, en kelvins (0 °C = 273 K)

Cette puissance 4 est un régulateur d'une brutalité redoutable: réchauffe un corps de 1 %, il évacue 4 % d'énergie en plus. Un corps qui reçoit de l'énergie se réchauffe donc jusqu'à ce que son rayonnement compense exactement ce qu'il reçoit. Il ne peut pas faire autrement : c'est l'équilibre thermique, et c'est ce qui fixe la température de la Terre.

Faisons le calcul. Le Soleil envoie 1 361 W/m² sur la Terre. Mais elle n'intercepte ce flux que sur un disque (πR²), alors qu'elle rayonne par toute sa surface (4πR²) : l'énergie reçue en moyenne est donc quatre fois plus faible, 340 W/m². Et il faut retirer ce que la planète renvoie directement vers l'espace, sans l'absorber (nuages, banquise, déserts clairs) : c'est l'albédo, environ 30 %.

(1 − α) · S / 4 = 0,70 × 340 ≈ 239 W/m² absorbés

S = 1 361 W/m² (constante solaire), α = 0,30 (albédo terrestre)

À l'équilibre, la Terre doit réémettre ces mêmes 239 W/m². On inverse alors la loi de Stefan-Boltzmann pour trouver la température que devrait avoir la surface :

σ · T⁴ = 239 → T = (239 / 5,67 × 10⁻⁸)^¼ ≈ 255 K = −18 °C

c'est la « température d'équilibre » ou « température effective » de la Terre

−18 °C. À cette température, tous les océans de la planète seraient gelés et nous ne serions pas là pour en discuter. Or la température moyenne réelle au sol est d'environ +15 °C (288 K). L'écart, les fameux +33 °C, c'est exactement la mesure de l'effet de serre naturel. Il ne s'agit pas d'une théorie : c'est une soustraction.

D'où vient l'écart ? De ce que la surface, elle, rayonne à 288 K, donc bien plus que 239 W/m² :

σ · 288⁴ ≈ 390 W/m² émis par le sol, mais seulement 239 W/m² s'échappent

les ~150 W/m² manquants sont absorbés par l'atmosphère, qui les réémet en partie vers le bas

On peut même retrouver l'ordre de grandeur avec un modèle d'école. Imaginons une atmosphère réduite à une seule couche transparente à la lumière du Soleil mais opaque à l'infrarouge, qui réémet moitié vers le haut, moitié vers le bas. La surface reçoit alors deux fois le flux solaire net, et il vient :

σ · T_surface⁴ = 2 · σ · T_équilibre⁴ → T_surface = 2^¼ × 255 ≈ 303 K = +30 °C

trop chaud, parce que la vraie atmosphère n'absorbe pas tout et que la convection (l'air chaud qui monte) évacue aussi de la chaleur : la réalité, +15 °C, est entre les deux

Pourquoi la Terre n'est pas vraiment un corps noir

Un corps noir est un objet idéal qui absorbe tout le rayonnement reçu et réémet le maximum possible à chaque longueur d'onde. La Terre s'en écarte sur trois points, et c'est justement dans ces écarts que se cache le climat :

• Elle réfléchit une partie de la lumière (albédo de 30 %), un corps noir n'en réfléchirait aucune. C'est d'ailleurs une rétroaction en soi : moins de banquise blanche, c'est un albédo plus faible, donc plus d'énergie absorbée.
• Son émissivité n'est pas parfaite. On corrige donc la formule par un facteur ε, proche de 0,95 pour les surfaces terrestres et océaniques :

P = ε · σ · T⁴, avec ε ≈ 0,95 (au lieu de 1 pour un corps noir parfait)

• Et surtout, son atmosphère est « sélective ». Elle n'est pas un filtre uniforme : elle est presque transparente entre 8 et 13 micromètres (la fenêtre atmosphérique, par laquelle le sol rayonne directement vers l'espace) et presque totalement opaque dans les bandes du CO₂ et de la vapeur d'eau. C'est cette sélectivité qui rend la notion d'altitude d'émission indispensable : selon la longueur d'onde, le rayonnement part d'une altitude, donc d'une température, différente.

Ce qui détermine le climat, c'est l'altitude à partir de laquelle le rayonnement finit par s'échapper vers l'espace : l'altitude d'émission. En haut, l'air est raréfié, il y a peu de molécules, et c'est de là que la Terre évacue réellement sa chaleur. Or le CO₂ est un gaz bien mélangé dans toute l'atmosphère : quand on en ajoute, on en ajoute aussi tout en haut. Et là, ce n'est pas saturé du tout. Résultat, l'altitude d'émission monte. Comme la température baisse d'environ 6,5 °C par kilomètre en altitude, cette nouvelle couche émettrice est plus froide. Et un corps plus froid rayonne moins. La Terre évacue donc moins d'énergie qu'elle n'en reçoit, et la surface doit se réchauffer jusqu'à rétablir l'équilibre.

infrarouge du sol, absorbé aussitôtrayonnement qui s'échappe vers l'espace

🔢 Les −50 et −58 °C du schéma, en chiffres

C'est ici que la loi en T⁴ vue plus haut fait tout le travail. Sur le schéma, la couche qui émet réellement vers l'espace, dans le cœur de la bande du CO₂, passe de −50 °C (223 K) à −58 °C (215 K) parce qu'elle est montée en altitude. En dérivant P = σT⁴, on obtient une règle très simple :

ΔP / P = 4 × ΔT / T

baisser la température de la couche émettrice de 1 %, c'est réduire de 4 % l'énergie qu'elle évacue

8 kelvins de moins sur 223, cela fait 3,6 % : le rayonnement qui s'échappe dans cette bande chute donc d'environ 14 %. Cette énergie ne disparaît pas, elle reste dans le système, et la surface se réchauffe jusqu'à ce que le bilan revienne à l'équilibre. La même mécanique, appliquée à tout le spectre, donne le chiffre que retient le GIEC :

doublement du CO₂ → forçage de +3,7 W/m²

l'énergie que la Terre n'évacue plus, à température inchangée

Et de combien faut-il se réchauffer pour réémettre ces 3,7 W/m² manquants ? Toujours la même loi, dérivée cette fois autour de la température d'équilibre de 255 K :

dP/dT = 4 · σ · T³ ≈ 3,8 W/m² par °C → ΔT = 3,7 / 3,8 ≈ +1 °C

c'est la réponse « nue », dite réponse de Planck, avant toute rétroaction

Un peu plus d'un degré par doublement, donc. Sauf que ce réchauffement en déclenche d'autres : un air plus chaud contient plus de vapeur d'eau (qui est elle-même un puissant gaz à effet de serre), la banquise fond et l'albédo baisse, les nuages se réorganisent. Ces rétroactions multiplient le résultat par environ trois, d'où la fourchette du GIEC : +2,5 à +4 °C par doublement du CO₂, avec une valeur centrale autour de 3 °C.

🔍 Deux conséquences qui vérifient la théorie

• L'effet est logarithmique. Ce n'est pas chaque tonne qui compte pareil : c'est chaque doublement de la concentration qui ajoute à peu près le même forçage, environ +3,7 W/m². Passer de 280 à 560 ppm et de 560 à 1 120 ppm réchauffe autant. C'est la signature mathématique de la saturation des basses couches.
• La stratosphère se refroidit. Pendant que la basse atmosphère se réchauffe, la haute atmosphère se refroidit, exactement comme le prédit ce mécanisme. Si le réchauffement venait du Soleil, les deux se réchaufferaient ensemble. C'est l'une des preuves les plus solides que le coupable est bien l'effet de serre.

⚖️ Neutralité carbone : la définition, et les objectifs de la France et de l'Europe

Être neutre en carbone, ce n'est pas « zéro émission ». C'est un équilibre : ce qu'on émet encore doit être exactement compensé par ce qu'on retire de l'atmosphère. Toute la question devient donc : combien restera-t-il d'émissions impossibles à supprimer, et quel volume de puits faudra-t-il pour les neutraliser ?

La France : la SNBC

La Stratégie nationale bas-carbone est la feuille de route climatique française, créée par la loi de transition énergétique de 2015. Elle fixe des budgets carbone (des plafonds d'émissions par tranches de 5 ans) et la trajectoire jusqu'à 2050. La SNBC 3, adoptée en juillet 2026, confirme −50 % d'émissions en 2030 par rapport à 1990, puis la neutralité carbone en 2050. Point de départ : environ 359 MtCO₂e émises en 2025, hors puits.

L'Europe

La loi européenne sur le climat grave dans le marbre la neutralité en 2050, avec −55 % en 2030 et −90 % en 2040 par rapport à 1990. Et surtout, un règlement dédié aux puits (« UTCATF ») fixe un objectif de −310 MtCO₂e d'absorptions nettes en 2030 pour l'ensemble de l'Union. L'Agence européenne pour l'environnement juge aujourd'hui cet objectif difficile à tenir, pour la même raison qu'en France : le puits forestier européen s'effrite.

🏭 Les émissions résiduelles et les secteurs « hard to abate »

Les émissions résiduelles, ce sont celles qui resteront en 2050 après avoir fait tout ce qu'on sait faire : électrifier, isoler, sobriété, changement de procédés. Elles proviennent surtout des secteurs dits « hard to abate » (difficiles à décarboner), pour une raison de fond : le CO₂ n'y vient pas seulement de l'énergie, mais de la chimie même du procédé.

🧱 Ciment et chaux

Fabriquer du clinker consiste à chauffer du calcaire (CaCO₃) pour en extraire de la chaux (CaO) : la réaction libère du CO₂ par nature, et ce CO₂ « de procédé » représente environ 60 % des émissions d'une cimenterie. Même avec un four 100 % électrique, il reste.

🐄 Agriculture

Le méthane de la digestion des ruminants et le protoxyde d'azote des sols fertilisés ne se « décarbonent » pas : on peut les réduire (alimentation du bétail, moins d'engrais, moins de cheptel), pas les supprimer.

⚗️ Chimie, acier, verre

Procédés à très haute température, carbone utilisé comme réducteur ou comme matière première. Des solutions existent (hydrogène, électrification), mais rarement à 100 %.

✈️ Aviation long-courrier et maritime

Densité énergétique du kérosène très difficile à égaler. Les carburants durables réduisent, mais ne suppriment ni le CO₂ résiduel ni les traînées de condensation. Pour chiffrer un vol précis, voir le simulateur d'empreinte carbone des transports.

🗑️ Déchets

Décharges et incinération continueront d'émettre du méthane et du CO₂, y compris biogénique.

En France, la SNBC 2 chiffrait ces émissions résiduelles autour de 80 MtCO₂e par an en 2050, dont environ 30 Mt d'origine fossile et 50 Mt d'origine biogénique (agriculture, déchets, biomasse). C'est exactement le volume de puits qu'il faudra aller chercher pour être neutre. Et comme on vient de le voir, la forêt seule n'y suffira pas.

Mon expérience professionnelle

📕 L'étude Carbon Gap sur l'élimination du CO₂ en France

Cette étude, je l'ai réalisée. Nous étions quatre chez E-CUBE Strategy Consultants, le cabinet de conseil mandaté par l'ONG européenne Carbon Gap pour évaluer le potentiel français d'élimination du dioxyde de carbone (EDC, ou CDR en anglais, pour Carbon Dioxide Removal). Publiée en mars 2024, c'est la première étude de ce type en France : une approche « bottom-up », méthode par méthode, avec pour chacune les besoins en ressources (électricité, chaleur, biomasse, surfaces), les gisements réellement disponibles, le cadre réglementaire et économique, et l'acceptabilité sociale. Elle est accompagnée d'une feuille de route construite avec une quinzaine d'acteurs de la filière.

Ce qu'il faut retenir des chiffres

≈ 24

Scénario conservateur

MtCO₂e/an en 2050. Le statu quo : aucune mesure nouvelle, uniquement la gestion des écosystèmes et les produits biosourcés. Très loin du compte.

≈ 76

Scénario de référence

MtCO₂e/an en 2050. La France diversifie volontairement ses puits : la neutralité est atteinte, avec une marge de sécurité.

≈ 146

Scénario ambition

MtCO₂e/an en 2050. La France s'engage vite et fort : elle devient net négative, elle retire plus de CO₂ qu'elle n'en émet.

• Le besoin : environ 70 MtCO₂e/an à neutraliser en 2050 par les puits naturels et l'EDC, sur les ~80 Mt d'émissions résiduelles (une dizaine de Mt étant traitées directement par captage sur site industriel).
• Le potentiel théorique maximal : environ 780 MtCO₂e/an si toutes les ressources du pays y étaient consacrées. Un plafond volontairement irréaliste, qui sert de borne haute : la ressource physique n'est pas le problème, les arbitrages le sont.
• Les quatre familles étudiées : conversion de biomasse (BECCS, biochar, produits bois, enfouissement d'algues), gestion améliorée des écosystèmes (boisement, haies, tourbières), voies géochimiques (altération accélérée des roches, alcalinisation minérale des océans) et voies électrochimiques (capture directe dans l'air ou dans l'océan).
• Les trois verrous identifiés : les capacités de stockage géologique, la disponibilité d'énergie décarbonée additionnelle (électricité et chaleur), et la rémunération des pratiques de carbone agricole.

La conclusion en une phrase : la France a les moyens physiques d'atteindre la neutralité, et même de devenir net négative, à condition de diversifier ses puits dès maintenant, parce qu'aucune méthode ne suffit seule et que toutes demandent 10 à 20 ans pour monter en puissance.

🧰 Les méthodes d'élimination du CO₂, en pratique

Au-delà des forêts, il existe tout un éventail de méthodes, des plus « naturelles » aux plus technologiques. Aucune n'est une solution miracle, et surtout, aucune ne remplace la réduction des émissions : elles ne servent qu'à traiter le résidu.

Boisement, reboisement, haies, tourbières

Gestion des écosystèmes

Planter, restaurer, remettre en eau des tourbières. Peu cher, bon pour la biodiversité, mais lent, réversible (un feu, une sécheresse et tout repart dans l'air) et limité par la surface disponible.

Carbone des sols agricoles

Gestion des écosystèmes

Couverts végétaux, agroforesterie, moins de labour. Le sol regagne de la matière organique. Difficile à mesurer, réversible dès qu'on change de pratique.

Biochar

Conversion de biomasse

On pyrolyse de la biomasse pour obtenir un charbon très stable, enfoui dans les sols. C'est aujourd'hui la méthode la plus déployée au monde, mais elle reste limitée par la biomasse disponible.

BECCS

Conversion de biomasse

Bioenergy with Carbon Capture and Storage : on brûle ou on méthanise de la biomasse (qui a déjà capté du CO₂ en poussant), on récupère l'énergie, et on capte le CO₂ des fumées pour l'enfouir. Le bilan est négatif, à condition que la biomasse soit vraiment durable.

DACCS (capture directe dans l'air)

Voie électrochimique

De gros ventilateurs font passer l'air sur un filtre chimique, qu'on régénère ensuite avec de la chaleur. Techniquement séduisant, mais l'air ne contient que 0,04 % de CO₂ : il faut brasser d'énormes volumes, donc énormément d'énergie.

Altération accélérée des roches

Voie géochimique

On broie du basalte ou de l'olivine et on l'épand sur des champs. En se dissolvant, la roche consomme du CO₂, exactement comme l'érosion naturelle, mais en des années plutôt qu'en millénaires.

Alcalinisation des océans

Voie géochimique

On ajoute de l'alcalinité (chaux, olivine broyée) à l'eau de mer. L'équilibre carbonate/bicarbonate se déplace, l'eau redevient capable d'absorber du CO₂ de l'atmosphère et son acidité baisse.

Culture et enfouissement de macroalgues

Conversion de biomasse

On cultive des algues en mer, puis on coule la biomasse en profondeur. L'export naturel de carbone par les macroalgues est estimé autour de 1,4 GtC/an, mais la part réellement séquestrée durablement, et les impacts écologiques, restent très mal connus.

Où en est-on réellement ? En 2024, environ 320 000 tonnes de CO₂ ont été effectivement éliminées et livrées par ces méthodes « novatrices » dans le monde entier, dont près de 86 % de biochar. À comparer aux 38 milliards de tonnes de CO₂ fossile émises chaque année : cela représente moins d'un millième de pourcent. Les scénarios du GIEC, eux, tablent sur 7 à 10 milliards de tonnes retirées par an en 2050. L'écart est vertigineux.

🕳️ Le vrai verrou n'est pas de capter le CO₂, c'est de l'enfouir

C'est le point le plus contre-intuitif, et c'est celui qui ressort le plus nettement de l'étude. Capter du CO₂ est déjà difficile et cher, surtout dans l'air ambiant où il n'y en a que 0,04 % : il faut brasser des volumes d'air gigantesques, et dépenser de l'ordre de 1 500 à 2 500 kWh d'énergie par tonne (surtout de la chaleur). Pour donner l'échelle : capter 1 milliard de tonnes par cette méthode demanderait 1 500 à 2 500 TWh, soit trois à cinq fois toute la production électrique française. La plus grande usine du monde, Mammoth en Islande, affiche 36 000 tonnes par an en capacité nominale, pour un coût encore proche de 1 000 $ la tonne.

Mais le vrai mur est ailleurs : une fois le CO₂ capté, il faut le stocker quelque part, de façon stable, pendant des milliers d'années.

On ne dispose que de deux types de réservoirs géologiques : les gisements de pétrole et de gaz déplétés (vidés) et les aquifères salins profonds. En France, l'inventaire national EVASTOCO2 (BRGM et partenaires) estime la capacité des gisements d'hydrocarbures déplétés à environ 700 millions de tonnes, et celle des aquifères salins à environ 2 300 Mt à terre et 1 800 Mt en mer, dont seulement ~1,1 milliard de tonnes dans des structures fermées, c'est-à-dire bien étanches. Ce sont des estimations théoriques, qui devront être confirmées forage par forage.

⛽ Pourquoi un champ de pétrole vidé ne peut pas reprendre « son » CO₂

L'intuition dit qu'on pourrait remettre sous terre le CO₂ issu du pétrole qu'on en a sorti. C'est faux, et de loin :

• 1 m³ de pétrole pèse environ 850 kg et contient environ 720 kg de carbone.
• En brûlant, chaque atome de carbone attrape deux atomes d'oxygène, bien plus lourds et plus encombrants que lui : le carbone ne représente plus que 27 % de la masse du CO₂ obtenu. On produit ainsi ≈ 2,6 tonnes de CO₂.
• Même comprimé en phase supercritique dans le réservoir (600 à 700 kg/m³, à peu près la densité d'un liquide léger), ce CO₂ occupe environ 4 m³.

Il faut donc à peu près 3 à 4 fois plus de volume souterrain pour ranger le CO₂ d'un baril que le volume que ce baril occupait. Et encore : un gisement vidé ne l'est jamais complètement, l'eau et les hydrocarbures résiduels en occupent une bonne partie.

La conséquence est directe : la capture directe dans l'air ne sera pas une solution viable à grande échelle. Au mieux, elle traitera quelques pour cent des émissions résiduelles à l'horizon 2050-2100. Elle a un rôle à jouer, mais elle ne nous dispensera jamais de réduire les émissions à la source. Toute personne qui vous vend la capture de CO₂ comme un permis de continuer comme avant se trompe, ou vous trompe.

Voir les sources

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