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Nodule de péridotite (olivine et pyroxène) dans une bombe volcanique. Crédit : Dominique Decobec-http://decobed.club.fr/accueil2.html
La région d'Oman a fait l'objet de nombreuses études géologiques car l'on y retrouve les plus belles ophiolites du monde. Il s'agit d'un ensemble de roches charriées sur le continent par un phénomène d'obduction causé par les mouvementsmouvements des plaques. C'est ainsi qu'une portion de la lithosphère océanique se retrouve à portée de mains des géologuesgéologues qui n'ont plus à utiliser des sous-marins de poche ni utiliser les techniques de la sismique-réfractionréfraction pour sonder et explorer le plancherplancher océanique basaltiquebasaltique.
Mieux, comme Adolphe Nicolas le décrit admirablement dans son livre Des montagnes sous la mer, l'examen des ophiolites éclairent les mécanismes à l'œuvre dans les dorsales océaniques, là où s'engendrent les plaques océaniques.
En parcourant les Ophiolites d'Oman, Peter Kelemen et Juerg Matter, respectivement géologue et géochimiste au prestigieux Lamont-Doherty Earth Observatory de l'université de Colombia (l'un des hauts lieux de la géophysique marine lors de la révolution de la tectonique des plaques), ont découvert que les péridotitespéridotites, des roches abondantes dans les massifs ophiolitiques, étaient capables d'absorber fortement, et surtout rapidement, le gaz carboniquegaz carbonique pour former des roches carbonatéesroches carbonatées.
Les péridotites sont l'une des composantes majeures du manteaumanteau de la TerreTerre et elles sont essentiellement constituées d'olivineolivine, de pyroxènepyroxène et d'amphiboleamphibole. Les géologues savaient depuis longtemps qu'exposées à l'airair, les péridotites pouvaient réagir rapidement avec le CO2 pour donner lieu à la formation de marbresmarbres et de calcairescalcaires. Mais dans le cas des ophiolites d'Oman, les roches carbonatées produites selon ces réactions semblaient s'être mises en place en 96 millions d'années.
Cliquez pour agrandir. Par endroits à la surface des ophiolites d'Oman, on trouve ces roches carbonatées produites par la réaction des péridotites avec le gaz carbonique atmosphérique. Crédit : The Trustees of Columbia University in the City of New York, Lamont -Doherty Earth Observatory
Un potentiel de plusieurs milliards de tonnes de gaz carbonique par an
A leur grande surprise, et grâce aux techniques de datations isotopiques basées sur le carbonecarbone, les deux chercheurs ont pu montré que les veines riches en roches carbonatées, formées dans une région de la taille du Massachusetts, sous la surface des péridotites d'Oman ayant elles-mêmes réagi avec le gaz carbonique atmosphérique, étaient âgées de 26.000 an seulement en moyenne !
Stockant plus de 10 fois plus de carbone que dans les roches de surface, ces veines absorberaient le gaz carbonique dissous dans les eaux d'infiltration avec un taux si élevé que c'est près de 10.000 à 100.000 tonnes de carbone par an qui seraient ainsi soustraient à l'atmosphèreatmosphère terrestre. Cette massemasse est bien plus importante que ce que toutes les estimations précédentes laissaient penser.
D'après Kelemen et Matter, le processus pourrait être grandement accéléré en injectant directement dans ces massifs ophiolitiques de l'eau riche en CO2 dissous. En effet, les réactions chimiquesréactions chimiques donnant lieu à la formation de minérauxminéraux carbonatés libèrent de l'énergieénergie sous forme de chaleurchaleur, ce qui non seulement augmente la vitessevitesse de ces réactions mais aide à la fracturation des roches. Cela permet à l'eau de circuler dans un volumevolume de roches plus important et donc d'augmenter, là aussi, le taux des réactions. Ils avancent même un facteur d'amplification des réactions naturelles de transformation des péridotites aussi élevé que 100.000.
Cliquez pour agrandir. En surface certaines des veines de roches carbonatées (blanche) sont bien visibles. Crédit : The Trustees of Columbia University in the City of New York, Lamont -Doherty Earth Observatory
Au final, il serait possible de piéger ainsi chaque année 4 milliards de tonnes de carbone dans les ophiolites d'Oman. Si ces estimations devaient se révéler justes, c'est un résultat d'importance. L'humanité injecte chaque année quelque 30 milliards de tonnes de CO2 et il existe bien d'autres régions sur la planète où des péridotites affleurent, comme en Nouvelle-Guinée, en Nouvelle-Calédonie ou aux Etats-Unis.
Matter et Kelemen ont déposé un brevet pour la technique, ce qui intéresse déjà les autorités d'Oman, en train de construire des centrales productrices d'électricité consommant du gaz naturelgaz naturel. Le géochimiste a lui-même travaillé précédemment sur le stockage du gaz carbonique en Islande avec une autre roche, le basaltebasalte.
Ce n'est pas la première fois que des scientifiques imaginent de lutter contre le réchauffement climatiqueréchauffement climatique en créant des puits artificiels de carbone atmosphérique. On se souvient de la proposition récente de produire de la chaux en grande quantité pour la déverser ensuite dans les océans. Peut-être la conjugaison de toutes ces techniques, dont l'efficacité reste encore à démontrer, pourra-t-elle contribuer à éviter des conditions futures difficiles pour l'humanité à la fin du XXIième siècle...
