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Stockage de carbone par l’Himalaya : l’importance du carbone organique dévoilée

Une équipe internationale, menée par des chercheurs de l’IPGP, a étudié le carbone organique stocké comme graphite dans l’Himalaya du Népal, dont l’importance comparée aux carbonates bien connus pour le budget global de carbone de la chaîne demeure mal comprise. Étudier ce graphite stocké est essentiel pour mieux estimer la dualité puits/source de carbone des grands orogènes et ses effets associés sur le climat de la Terre.

Stockage de carbone par l’Himalaya : l’importance du carbone organique dévoilée

Affleurement de schistes noirs graphitiques dans l’Himalaya du Népal.

Date de publication : 22/03/2023

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Physique des sites naturels

Alors que les carbonates représentent le stockage majeur de carbone inorganique dans les grandes chaînes de montagnes, le carbone organique stocké comme graphite pourrait avoir une contribution substantielle. Bien que fondamental pour définir le budget global de carbone des orogènes tels que l’Himalaya qui montre aussi une émission de carbone métamorphique sous forme de dioxyde de carbone (CO2), l’importance du stockage de graphite demeure insuffisamment contrainte.

Carte montrant l’unité des schistes noirs graphitiques dans l’Himalaya du Népal et le contenu en carbone organique total et la température du pic de métamorphisme associés dans plusieurs régions.
Relations entre le contenu en carbone organique total et la température du pic de métamorphisme pour les schistes noirs graphitiques de la Haute vallée de la Trisuli au Népal Central.

Une équipe internationale, menée par des chercheurs de l’IPGP et composée de chercheurs de l’ENS (Université de Recherche PSL/CNRS), du CRPG (Université de Lorraine/CNRS), de l’Université de Turin (UniTO /CNR-IGG) en Italie, du Département Central de Géologie de l’Université de Tribhuvan et du Département des Mines et de Géologie (DMG) au Népal, a analysé extensivement les occurrences de graphite des « schistes noirs » de l’Himalaya du Népal en utilisant de nombreuses techniques bien établies et d’autres nouvelles, et a estimé la contribution du carbone organique au budget global de carbone.

Les résultats montrent une cohérence significative des conditions de métamorphisme pour les schistes noirs graphitiques au voisinage de la zone du chevauchement central himalayen de l’échelle métrique à l’échelle d’une portion latérale de l’Himalaya longue de 800 km. Le contenu en carbone organique total (TOC) et la température atteinte par le métamorphisme (peak-T) sont cohérents, suggérant une histoire thermique semblable de ces roches graphitiques.

Les extrapolations de premier ordre révèlent que le carbone organique pourrait représenter jusqu’à 20% de la quantité totale de carbone stockée par l’Himalaya du Népal. Le graphite est plus stable que les carbonates pendant le métamorphisme prograde et demeure passivement stable, ne s’impliquant dans aucune réaction produisant ou consommant du CO2. Un contenu de TOC et un peak-T plus élevés sont observés au Népal Central où l’émission de CO2 métamorphique actuelle est aussi la plus forte. Les schistes noirs graphitiques apparaissent comme des témoignages remarquables de la dualité puits/source de l’orogènese himalayenne et de ses effets associés sur le climat de la Terre.

Coupe tectonique simplifiée de l’Himalaya du Népal montrant l’unité des schistes noirs graphitiques et les zones d’émissions actuelles de CO2 métamorphique.

Ref : Thapa, S., Girault, F., Deldicque, D., Losno, R., France-Lanord, C., Groppo, C., Rolfo, F., Tamang, S., Rigaudier, T., Debret, B., Paudyal, K.R., Adhikari, L.B., Perrier, F., 2023. Metric, kilometric and large-scale coherence of metamorphic conditions from graphitic phyllite in the Upper Lesser Himalaya of Nepal: Contribution to the estimation of carbon stored during Himalayan orogeny. Chem. Geol., 121378, https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2023.121378

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