Les cycles bio-géochimiques: Agir sur les différents flux du cycle du carbone pour atténuer le changement climatique

2. Qu'est-ce qu'un cycle bio-géochimique ?

2.3. Agir sur les différents flux du cycle du carbone pour atténuer le changement climatique

La bonne connaissance du cycle du carbone permet aux experts de fixer des objectifs d’atténuation du changement climatique passant par une réduction drastique de nos émissions de CO₂ (voir la leçon sur les 9 limites planétaires + Budget carbone restant). Atteindre la neutralité carbone, c’est ne pas émettre plus de CO₂ que ce que la biosphère et l’océan, les deux puits à carbone du cycle, ne peuvent absorber. Cet objectif doit être atteint en 2050 pour permettre de stabiliser le climat à 1,5°C en 2100 (GIEC, 2018). Outre la limitation à la source des émissions de CO₂, des solutions de séquestration du carbone sont envisagées. Ces solutions ne peuvent être envisagées que pour compenser les émissions résiduelles de CO₂, celles qui seraient inévitables malgré les réductions drastiques, ou pour générer des émissions négatives pour faire décroître la concentration en CO₂ atmosphérique. Les solutions envisagées visent à renforcer l’efficacité des puits à carbone comme :

Replanter des arbres (reforestation ou afforestation)
Favoriser la séquestration du carbone dans les sols par des pratiques culturales plus adaptées
Fertiliser les océans pour doper la pompe biologique marine
Capter le CO₂ directement dans l’atmosphère ou à la sortie des usines les plus émettrices (centrale thermique, cimenterie) pour le séquestrer dans des réservoirs géologiques (anciens gisements pétroliers, aquifères profonds…)

Ces différentes solutions comportent des avantages mais aussi des risques. Certaines sont déjà mises en œuvre ou sont arrivées à maturité et d’autres sont au stade de l’étude ou du développement (Tableau T5.7, IPCC_AR6_WGIII, 2022).

Méthode CDR	Statut	Coût	Potentiel d'atténuation	Risques et impacts	Co-bénéfices	Compromis et effets d'entrainement	Rôle dans les voies d'atténuation	Section
Boisement	8-9	0-240	0.5-10	L'inversion de l'élimination du carbone par les incendies de forêt, les maladies et les ravageurs peut survenir. Diminution du rendement en eau du bassin versant et baisse du niveau des eaux souterraines si les espèces et le biome ne sont pas appropriés.	Emploi valorisé et local. Moyens de subsistance, amélioration de la biodiversité. Amélioration de la fourniture de produits ligneux renouvelables, du cycle du carbone et des éléments nutritifs Peut-être moins de pression sur la forêt primaire.	Un déploiement inapproprié à grande échelle peut conduire à une concurrence pour les terres propices à la conservation de la biodiversité et à la production alimentaire.	Contribution substantielle aux IAM et également aux études sectorielles ascendantes.	(7.4)
Séquestration du carbone du sol dans les terres cultivées et les prairies	8-9	45-100	0.6-9.3	Risque d'augmentation des émissions d'oxyde d'azote en raison des niveaux plus élevés d'azote organique dans le sol ; risque d’inversion de séquestration du carbone.	Amélioration de la qualité des sols, de leur résilience et de leur productivité agricole.	Tentatives d’augmentation du potentiel de séquestration du carbone aux dépens de la production. Ajout net par hectare très faible, difficile à surveiller.	En développement – pas encore dans les voies d’atténuation globales simulées par IAM dans des études ascendantes avec une contribution moyenne.	7.4
Restauration des tourbières et des zones humides côtières	8-9	(-)	0.5-2.1	Inversion de l’élimination du carbone en cas de sécheresse ou de perturbations futures. Risque d’augmentation des émissions de CH4.	Amélioration de l'emploi et des moyens de subsistance locaux, augmentation de la productivité de la pêche, amélioration de la biodiversité, du cycle du carbone et des nutriments.	Concurrence pour les terres destinées à la production alimentaire sur certaines tourbières utilisées pour la production alimentaire.	Pas dans les IAM mais dans certaines études bottom-up avec une contribution moyenne	7.4
Agroforesterie	8-9	(-)	0.3-9.4	Le risque que certaines terres perdues à cause de la production alimentaire. Nécessite des compétences très élevées.	Amélioration de l'emploi et des salaires locaux. Variété de produits Amélioration de la qualité des sols, systèmes plus résilients.	Certains compromis avec la production agricole, mais amélioration de la biodiversité et la résilience du système.	Pas de données IAM, mais dans des études sectorielles ascendantes avec une contribution moyenne	7.4
Gestion forestière améliorée	8-9	(-)	0.1-2.1	Si l’amélioration de la gestion est comprise comme une simple intensification impliquant une utilisation accrue d’engrais et des espèces introduites, elle pourrait alors réduire la diodiversité et accroître l’eutrophisation.	En cas de gestion durable des forêts, cela entraîne une amélioration de l'emploi et des moyens de subsistance	Si cela implique une augmentation des engrais et des espèces introduites, cela pourrait réduire la biodiversité et augmenter l’eutrophisation et les émissions de GES en amont.	Pas de données issues des IAM, mais dans des études sectorielles ascendantes avec une contribution moyenne	7.4
Biochar	6-7	10-345	0.3-6.6	Émissions de particules et de GES liées à la biodiversité de production et réduction des stocks de carbone provenant de la récolte non durable de la biomasse	Augmentation des rendements des cultures et réduction des émissions non CO2 dues au sol ; résilience à la sécheresse	Impacts environnementaux associés aux particules, compétition pour la ressource biomasse	En développement – pas encore dans les voies d’atténuation mondiales simulées par IAMs	7.4
Captage et stockage direct du carbone dans l’air (DACCS)	6	100-300 (84-386)	5-40	Augmentation de la consommation d’énergie et d’eau	Eau produite (modèles DAC à absorption solide uniquement)	Augmentation potentielle des émissions liées à l’approvisionnement en eau et à la production d’énergie	Dans quelques IAMS ; DACCS complète les autres méthodes CDR	12.3
Bioénergie avec captage et stockage du carbone (BECCS)	5-6	15-400	0.5-11	Un déploiement inapproprié à très grande échelle conduit à une utilisation supplémentaire des terres et de l’eau pour cultiver la biomasse. La biodiversité et la perte de carbone sont dues à une récolte non durable de biomasse.	Réduction des polluants atmosphériques, sécurité du carburant, réduction optimale des résidus. Revenu supplémentaire, des avantages pour la santé et bien mis en œuvre, il peut améliorer la biodiversité	Concurrence pour des terres avec conservation de la biodiversité et production de fonds	Contribution substantielle aux IAM et aux études sectorielles ascendantes. Remarque : l’atténuation grâce aux émissions de GES évitées résultant de l’utilisation de la bioénergie est de la même ampleur que l’atténuation du CDR (TS.5.6)	7.4
Altération améliorée (EW)	3-4	50-200 (24-578)	2-4 (<1-95)	Impacts miniers, impacts sur la qualité de l'air de la poussière de roche lors de son épandage sur le sol	Croissance améliorée des plantes, réduction de l'érosion, amélioration du carbone du sol, réduction de l'acidité, amélioration de la rétention d'eau.	Augmentation potentielle des émissions liées à l’approvisionnement en eau et à la production d’énergie	Dans quelques IAMS ; EW complète d’autres méthodes CDR.	12.3

(-) : Données insuffisantes