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Technologies à émissions négatives fondées sur les océans
Technos émergentes 29/08/2024

Technologies à émissions négatives fondées sur les océans

Les technologies à émissions négatives fondées sur les océans (ONET) permettent d’éliminer du dioxyde de carbone (CDR) en déplaçant le CO2 de l’atmosphère vers l’océan. Parallèlement aux solutions terrestres, ces technologies seront nécessaires pour atténuer le réchauffement de la planète.

Avant de déployer à grande échelle l’une ou l’autre de ces technologies il convient d’en évaluer les risques et d’en comprendre toutes les incidences, ce qui n’est pas encore le cas aujourd’hui.

L’humanité ne pourra limiter le réchauffement de la planète à 1,5 °C sans prendre des mesures beaucoup plus drastiques. Outre la réduction des émissions à un niveau proche de zéro, elle doit également éliminer activement le CO2 de l’atmosphère.

Quelles sont les technologies à émissions négatives fondées sur les océans ?

Diverses méthodes de géo-ingénierie permettent de réduire les niveaux de CO atmosphérique en développant les puits de carbone océaniques. Les ONET sont des techniques de géo-ingénierie qui permettent de déplacer le CO de l’atmosphère, où il contribue au réchauffement de la planète par le biais de l’effet de serre, vers les stocks marins, où il ne contribue pas au réchauffement. Avant de déployer à grande échelle l’une ou l’autre des technologies présentées ci dessous, il convient d’en évaluer les risques et d’en comprendre toutes les incidences, ce qui n’est pas encore le cas aujourd’hui.

Capture et stockage direct du carbone de l’océan (DOCCS) 


Capter et éliminer le carbone de l’eau de mer pour le stocker dans des réservoirs marins ou géologiques. Plus d’informations sur ces technologies dans notre article précédent.

Avantages: Lutte contre l’acidification des océans  et extraction du CO de l’atmosphère
Inconvénients: TRL bas, risques inconnus pour l’écosystème (anoxie) et technologies énergivores

Upwelling artificiel

Le fait de remonter vers la surface de l’eau de mer sous-marine riche en nutriments stimule la photosynthèse et l’absorption de CO. Selon Kearney & the Energy Transition Institute (2019)[2], le mouvement vertical peut être obtenu par des moyens passifs, tels que l’utilisation des disparités de salinité, de température et de l’énergie houlomotrice, ainsi que par des méthodes actives impliquant des pompes électriques ou l’introduction de bulles par le biais de mécanismes d’air lift.


Avantages: Eau riche en nutriments  et possibilité de couplage avec l’aquaculture
Inconvénients: TRL bas, échange potentiel de CO avec l’atmosphère, impact potentiel sur l’écosystème marin inconnu  et concurrence potentielle avec d’autres utilisations (transport maritime, pêche)

Séquestration permanente des résidus de culture (CROPS)


Stocker la biomasse en eaux profondes, en particulier à des profondeurs de 1 000 à 1 500 m, où le manque d’oxygène est censé entraver le processus de décomposition.
Avantages: pas de concurrence avec d’autres utilisations des terres ou de l’eau
Inconvénients: TRL bas, impact potentiel sur l’écosystème marin inconnu, coût élevé du transport

Fertilisation des océans

L’ajout de fer ou de macronutriments tels que l’azote et le phosphore dans les couches supérieures de l’océan éclairées par le soleil permet de stimuler la croissance et la photosynthèse du phytoplancton. Ces processus vitaux permettent au phytoplancton de séquestrer le CO dans sa biomasse, ce qui entraîne une absorption accrue du carbone dans la partie supérieure de l’océan. La disparition du phytoplancton sombrant ensuite dans les eaux profondes permettent de stocker le carbone fixé à de grandes profondeurs, avec une longévité potentielle de plus de 100 ans.


Avantages: Potentiel élevé  et eau riche en nutriments
Inconvénients: TRL bas, risques inconnus pour l’écosystème (anoxie), émissions de GES

Alcalinisation des océans 


Le renforcement de la capacité de stockage de carbone par l’eau de mer peut s’obtenir en augmentant l’alcalinité de la couche supérieure de l’océan, qui permet à l’océan d’absorber une plus grande quantité de CO. Les méthodes d’alcalinisation de l’océan consistent à introduire des minéraux ou des solutions alcalines dans l’océan. Ils réagissent ensuite avec le CO et l’eau, ce qui entraîne la formation d’ions bicarbonate (HCO3 - ) et carbonate (CO3 2-).
Avantages: lutte contre l’acidification des océans, mise à l’échelle et potentiel élevés, élimination du CO de l’atmosphère
Inconvénients: TRL bas, extraction minière nécessaire (hautement énergivore), risques inconnus pour l’écosystème

Culture et enfouissement d’algues

Les algues peuvent être cultivées ou obtenues à partir d’espèces envahissantes, comme la sargasse. En les enfouissant dans les profondeurs de l’océan, il est possible de séquestrer du carbone à long terme.


Avantages: création d’emplois et de moyens de subsistance grâce à la culture des algues marines, possibilité de produire des biocarburants
Inconvénients: TRL bas, incertitudes concernant l’échelle de temps du stockage, préoccupations éthiques, risques inconnus pour l’écosystème 

Carbone bleu côtier


Le carbone est capturé et stocké dans les écosystèmes côtiers. Les principaux écosystèmes d’atténuation à base de carbone bleu sont les mangroves, notamment en zone tidale, et les herbiers marins. Les écosystèmes de carbone bleu nouvellement reconnus comprennent les macro-algues, les sédiments des fonds marins et les vasières. Pour en savoir plus sur le carbone bleu côtier, consulter l’édition 2023 du Rapport sur les technologies durables émergentes.
Avantages: TRL6, réduction de la pollution de l’eau, amélioration de la sécurité alimentaire, préservation de la biodiversité
Inconvénients: émissions de GES, non inclus dans le secteur UTCATF (Utilisation des terres, Changement d’affectation des terres et Foresteries)

Carte des projets pilotes et de démonstration