Sciences · Terre et climat
Les puits de carbone
Un puits de carbone est un réservoir naturel ou artificiel qui absorbe et stocke plus de dioxyde de carbone qu’il n’en libère. Les océans et la végétation terrestre absorbent chaque année environ la moitié du CO2 émis par l’humanité.
Mis à jour le 5 min de lecture
Sans les puits de carbone, le réchauffement climatique serait bien plus avancé. Sur le CO2 émis par la combustion des énergies fossiles et la déforestation, moins de la moitié reste dans l’atmosphère : le reste est absorbé par les océans, les forêts et les sols. Ce service gratuit de la nature n’est toutefois ni illimité ni garanti : plusieurs puits montrent des signes d’affaiblissement.
Puits, source et réservoir
Où va le CO2 que nous émettons ?
Le Global Carbon Project, consortium international de chercheurs, établit chaque année le bilan mondial du carbone. En moyenne sur la décennie 2014-2023 :
| Destination du CO2 émis par l’humanité | Part approximative |
|---|---|
| Reste dans l’atmosphère | Environ 45 à 50 % |
| Absorbé par l’océan | Environ 25 % |
| Absorbé par la végétation et les sols | Environ 30 % |
Les émissions étant bien supérieures à ce que les puits absorbent, la concentration atmosphérique continue d’augmenter : elle a atteint en moyenne environ 424 ppm en 2024 selon l’Organisation météorologique mondiale, contre environ 280 ppm avant l’ère industrielle. La hausse enregistrée entre 2023 et 2024 a été la plus forte jamais mesurée, en partie parce que les puits terrestres ont été affaiblis par la chaleur, les sécheresses et les incendies.
Les puits naturels
L’océan
L’océan absorbe le CO2 de deux manières :
- la pompe physique : le CO2 se dissout dans les eaux de surface, surtout froides, et descend en profondeur avec les eaux qui plongent dans l’Atlantique Nord et autour de l’Antarctique (voir courants marins) ;
- la pompe biologique : le phytoplancton fixe le carbone par photosynthèse ; une partie de la matière organique coule vers les fonds sous forme de débris et d’excréments.
L’océan contient environ 50 fois plus de carbone que l’atmosphère. Mais ce puits a un prix : l'acidification des océans. Et une eau plus chaude dissout moins de CO2.
Les forêts et la végétation
Les plantes absorbent le CO2 par photosynthèse et le stockent dans le bois, les racines, puis dans les sols. Les forêts tropicales, boréales et tempérées jouent un rôle majeur (voir forêt). La hausse du CO2 elle-même stimule la croissance des plantes (effet fertilisant), ce qui a renforcé le puits terrestre au cours des dernières décennies.
Plusieurs signaux montrent cependant une fragilisation :
- dans le sud-est de l'Amazonie, des mesures aériennes publiées en 2021 indiquent que la forêt, dégradée par la déforestation et les sécheresses, émet désormais plus de carbone qu’elle n’en absorbe (voir forêt amazonienne) ;
- en France, le puits de carbone des forêts a été divisé par deux environ en une dizaine d’années, sous l’effet des sécheresses, des attaques de scolytes, des incendies et de la hausse des récoltes de bois, selon l’IGN et le Citepa.
Les sols
Les sols contiennent plus de carbone que la végétation et l’atmosphère réunies, sous forme de matière organique (voir sols et pédologie). Les prairies permanentes, les sols forestiers et certaines pratiques agricoles (couverts végétaux, agroforesterie, haies) favorisent son stockage ; le labour intensif et l’artificialisation le réduisent.
Les tourbières et le « carbone bleu »
| Écosystème | Particularité |
|---|---|
| Tourbières | Elles couvrent environ 3 % des terres émergées mais stockent près d’un tiers du carbone des sols, soit plus que toutes les forêts du monde |
| Mangroves | Stockent beaucoup de carbone dans leurs sols vaseux (voir mangrove) |
| Herbiers marins | Les herbiers de posidonie en Méditerranée accumulent du carbone dans leurs « mattes » pendant des millénaires |
| Marais salés | Piègent le carbone dans les sédiments |
Le carbone stocké par les écosystèmes côtiers et marins est appelé carbone bleu. Asséchées ou détruites, ces zones deviennent de puissantes sources de CO2 (voir zones humides).
Le puits géologique, très lent
À l’échelle de centaines de milliers d’années, l’altération des roches silicatées consomme du CO2, qui finit stocké dans les calcaires au fond des océans (voir cycle des roches). Ce thermostat naturel est bien trop lent pour compenser les émissions humaines.
Les puits technologiques
Des techniques visent à retirer du CO2 de l’atmosphère :
- le captage direct dans l’air suivi de stockage géologique : en Islande, des installations captent le CO2 de l’air et l’injectent dans le basalte, où il se minéralise ; leurs capacités se comptent encore en milliers de tonnes par an, contre des dizaines de milliards de tonnes émises ;
- la bioénergie avec captage et stockage, qui brûle de la biomasse et stocke le CO2 produit ;
- l’amélioration de l’altération des roches, l’épandage de roches broyées qui absorbent le CO2.
Selon le GIEC, des absorptions de carbone seront nécessaires pour atteindre la neutralité carbone, mais elles ne peuvent remplacer une réduction rapide des émissions.
La neutralité carbone
Questions fréquentes
Planter des arbres suffit-il à compenser nos émissions ?
Non. Les surfaces disponibles sont limitées, les arbres mettent des décennies à grandir, et le carbone stocké peut être libéré par un incendie ou une sécheresse. La plantation et surtout la protection des forêts existantes sont utiles, mais en complément d’une forte baisse des émissions.
Quel est le plus grand puits de carbone ?
L’océan, qui absorbe environ un quart des émissions humaines chaque année et contient de loin le plus grand stock de carbone actif. Sur terre, la végétation et les sols absorbent une part comparable.
Les puits de carbone peuvent-ils devenir des sources ?
Oui. Une forêt qui brûle, une tourbière asséchée, un permafrost qui dégèle ou une forêt tropicale dégradée peuvent rejeter plus de carbone qu’ils n’en absorbent (voir permafrost).