On considérait jusqu’à présent qu’environ 40% du CO2 émis restait dans l’atmosphère. Le complément était absorbé par les puits de carbone naturels : 30% par les océans et 30% par la végétation. Les océans, qui couvrent 70% de la surface du globe, ont ainsi emmagasiné, depuis 200 ans, 500 GtCO2 (140 GtC) des 1300 GtCO2 (350 GtC) rejetés dans l’atmosphère par les activités humaines.
Selon les spécialistes, il serait possible, théoriquement, de séquestrer des quantités énormes de CO2, de l’ordre de plusieurs milliers de GtCO2 (soit des siècles de production mondiale de CO2), ce qui place l’océan profond au premier rang de tous les sites potentiels de séquestration.
Le tableau ci-dessous indique l’ordre de grandeur des capacités des principaux réservoirs (hors forêts).
Capacités mondiales additionnelles de stockage du CO2 (source CIRENE/ADEME)
Réservoir
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Capacités mondiales (Gt CO2)
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Nombre d’années d’émission correspondantes (au rythme actuel d’émission)
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Océan profond
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> 5 000
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> 250
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Aquifères salins profonds
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500 – 10 000
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25 - 500
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Anciens gisements gaziers et pétroliers
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500 – 3 000
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25 - 150
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Mines
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> 20
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> 1
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En surface, le CO2 retourne relativement rapidement dans l'atmosphère. Mais dans les profondeurs océaniques, le carbone peut rester stocké pendant plus de 1000 ans, avant que la circulation océanique ne le fasse remonter à la surface donc à l'atmosphère (avec une relative variabilité selon les lieux, les courants et l’activité volcanique sous-marine). Les eaux froides descendent au fond de l'océan profond au niveau des latitudes élevées : dans l'océan Austral, et dans les mers du Nord et du Labrador dans l'Océan Atlantique nord. Ces régions sont donc les principales régions où le dioxyde de carbone est capturé par l'océan par des processus physiques. Néanmoins, sous l’influence du changement climatique, les experts revoient à la baisse les capacités d’absorption du CO2 de l’océan austral et celle des forêts de l’hémisphère nord.
L’un des enjeux est d’utiliser la capacité de l’immense réservoir qu’est l’océan de façon forcée pour augmenter le stockage de CO2.
Une contrainte liée à cet enjeu est de limiter les effets négatifs induits liés à l’acidification des océans lorsque le taux de CO2 dans l’eau augmente (voir expériences). En effet, rappelons que l’absorption de CO2 par l’eau entraîne la formation d’acide carbonique, d’où une baisse du pH de l’eau de mer et des conséquences néfastes pour les organismes de la faune et de la flore aquatique. Certains de ces organismes utilisent les ions carbonates présents dans l’eau pour construire leur squelette et coquille. L’acidification de l’eau de mer entraîne, par des réactions chimiques, la diminution des ions carbonates dans l’eau et altère la fabrication des coquilles et squelettes.
Il faut également s’assurer de la rentabilité du procédé. Le choix géographique a son importance. Du fait des coûts liés au transport du CO2 à stocker, la distance qui sépare le lieu d'émission de CO2 de sa zone de stockage détermine l'intérêt de mettre en œuvre le PSC.
Bien entendu, le PSC doit être mis en œuvre en toute sécurité.