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Altération forcée et carbonatation de l'olivine dans les sols : effets des plantes et de la mycorhization

par Platiaux, Lucie
Président du jury Mattielli, Nadine
Promoteur Bonneville, Steeve
Co-Promoteur Drouet, Thomas
Publication Non publié, 2024-09-02

Mémoire

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Résumé :

En 2024, le changement climatique n'est plus seulement qu'un simple défi pour les générations futures, c'est une réalité qui menace chaque jour un peu plus notre planète, ses écosystèmes et sa population. Une des causes incontestables du réchauffement climatique est l'augmentation des émissions de CO2 atmosphérique. Lors de l'Accord de Paris, 196 Parties ont adopté l'objectif de maintenir l'augmentation de la température moyenne mondiale bien en dessous de 2°C par rapport aux niveaux préindustriels et de poursuivre les efforts en limitant l'élévation de la température à 1,5°C par rapport aux niveaux préindustriels. Dans la volée, une multitude de technologies d'émissions négatives (NET) ont été investiguées, afin de participer parallèlement à la réduction des émissions de CO2 anthropiques. Une des NET les plus prometteuses est l'altération forcée des silicates, et en particulier l'olivine qui possède un taux d'altération rapide. C'est dans ce contexte qu'une expérience d'altération forcée a été mise en place en 2022 au Jardin Botanique Jean Massart, afin de répondre à trois question de recherche : la présence de plantes influence-t-elle les taux d'altération et de carbonatation de l'olivine dans le sol ? La présence de plantes mycorhizées a-t-elle un impact sur les taux d'altération et de carbonatation de l'olivine dans le sol ? La taille des grains d'olivine affecte-t-elle les taux d'altération et de carbonatation de l'olivine dans le sol ? Sur des parcelles expérimentales, nous avons fait varier la granulométrie de l'olivine amendée (0-2 mm ou 2-6 mm), la présence de blé et la mycorhization des racines du blé. Cette expérience de terrain devrait durer 3 ans et permettre de suivre l'altération de l'olivine dans les sols. Nous avons trouvé que, bien que l'altération de l'olivine ait pu être détectée au début de l'expérience, notamment par la fraction de magnésium échangeable, nous n'avons pas pu prouver la carbonatation de l'olivine dans le sol, et donc la séquestration du CO2, en raison d'une hétérogénéité initiale du magnésium et des limitations de notre protocole à l'acide acétique. Nous n'avons pas démontré un rôle prépondérant de la granulométrie dans la dissolution de l'olivine, seulement une légère influence de la granulométrie fine. De plus, notre étude n'a pas démontré que les racines des plantes accéléraient l'altération de l'olivine et la présence des champignons mycorhiziens en symbiose avec le blé n'a contribué que modestement à l'altération en profondeur. La biomasse n'a été impactée que par l'apport d'olivine qui a stimulé sa croissance, principalement en T1 avec l'olivine à granulométrie fine, et la mycorhization n'a pas eu d'influence. Enfin, l'estimation de la surface nécessaire pour l'EW afin de retirer 1% des émissions de CO2 belges, nous montre à quel point il est nécessaire de combiner un maximum de technologies d'émissions négatives et d'approfondir nos connaissances de l'EW afin de rendre cette technique encore plus efficace.