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Stockage minéral du CO2 dans les basaltes : quand les bactéries du sous-sol profond s’en mêlent

À l’heure où les solutions alternatives de géo-ingénierie se multiplient pour pallier les émissions trop importantes de dioxyde de carbone dans l’atmosphère suite à l’utilisation massive des combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz), la faculté naturelle des basaltes à minéraliser le CO2 en carbonates solides a depuis longtemps été regardée comme une voie attractive et prometteuse, permettant un stockage pérenne à long terme de ce gaz à effet de serre et limitant les risques environnementaux.

Stockage minéral du CO2 dans les basaltes : quand les bactéries du sous-sol profond s’en mêlent

Date de publication : 20/10/2017

Grand Public, Presse, Recherche

Thèmes liés : Système Terre

Cette capacité de minéralisation du CO2 a récemment été évaluée in situ au sein de coulées basaltiques profondes dans le cadre du projet CarbFix1 mené en Islande sur le site pilote associé à la centrale géothermique d’Hellisheidi où deux injections de gaz acides (CO2± H2S) ont été menées en 2012.

Mais les basaltes de basse température (< 120°C) sont désormais reconnus comme l’un des habitats microbiens les plus important sur Terre et hébergent des communautés microbiennes abondantes et diverses qui restent toutefois méconnues pour la plupart. Elle sont dès lors rarement prises en compte dans ces technologies utilisant la subsurface dans une optique de stockage géologique.

Schéma du site d'injection CarbFix1.
Champ de basaltes où le CO2 est stocké en profondeur, avec en arrière plan les gaz volcaniques relargués par la centrale géothermique d'Hellisheidi en Islande. © Bénédicte Ménez - IPGP

L’équipe de géomicrobiologie de l’institut de physique du globe de Paris a suivi depuis 2008 la réactivité des écosystèmes profonds au cours des injections de gaz acides qui ont été menées en Islande. Ces chercheurs montrent que les écosystèmes profonds répondent très rapidement (en quelques semaines) aux injections de CO2. Les eaux souterraines acidifiées ont tout d’abord entrainé une diminution marquée de la richesse microbienne et stimulé la croissance de bactéries chimiolithoautotrophes (utilisant le CO2) ferroxydantes et de dégradeurs de composés aromatiques complexes probablement issus de la dissolution de la roche. Ils montrent en particulier que la dissolution du basalte a été clé dans cette stimulation biologique en libérant les nutriments et sources d’énergie nécessaires à la croissance de ces microorganismes. À leur tour ces activités microbiennes ont joué sur l’état redox de l’aquifère, la disponibilités des éléments nécessaires à la carbonatation et sur le devenir du carbone injecté, avec de probables conséquences sur l’efficacité du stockage minéral.

Filtration des eaux souterraines au niveau de la tête d'un puits foré dans les basaltes pour collecter les micro-organismes constituants les écosystèmes profonds. © Bénédicte Ménez - IPGP

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