Les puits de carbone fonctionnent naturellement partout sur la planète. Mais comment ? Des chercheurs ont fait le grand saut pour comprendre les réactions chimiques qui permettent à la matière organique de stocker efficacement le carbone. Et ils ont été surpris.


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    Les écosystèmes de notre Planète constituent des puits de carbone naturels. Ils stockent le carbonecarbone atmosphérique. Une part du CO2, par exemple, que nous émettons en faisant brûler des énergies fossiles. Et des chercheurs de l'université de Linköping (Suède) associés à d'autres du Helmholtz Zentrum (Allemagne) viennent juste de comprendre ce qui rend la matièrematière organique suffisamment stable dans les rivières et les lacs pour lui permettre de stocker longtemps le carbone capté et limiter ainsi le réchauffement climatique anthropique.

    De l’industrie pharmaceutique aux puits de carbone

    Le secret réside dans une réaction chimique bien connue de l'industrie pharmaceutique, mais peu étudiée dans sa forme naturelle : la désaromatisation oxydante. Les chercheurs montrent en effet, dans la revue Nature, que celle-ci modifie la structure tridimensionnelle de certains composants des biomolécules. De quoi activer une cascade de réactions aboutissant à la libération de millions de moléculesmolécules diverses.

    Les chercheurs ont utilisé une méthode de spectroscopie appelée résonance magnétique nucléaire (RMN) pour analyser la structure de millions de molécules dans la matière organique dissoute d’affluents du fleuve Amazone et de lacs suédois. © Christian Vinces, Adobe Stock
    Les chercheurs ont utilisé une méthode de spectroscopie appelée résonance magnétique nucléaire (RMN) pour analyser la structure de millions de molécules dans la matière organique dissoute d’affluents du fleuve Amazone et de lacs suédois. © Christian Vinces, Adobe Stock

    Pour comprendre, il faut se rappeler qu'une feuille d’arbre est constituée de quelques milliers de biomolécules distinctes. Lorsqu'elle tombe d'un arbre, elle commence immédiatement à se décomposer. Par l'action d'insectes ou de micro-organismesmicro-organismes qui la dévorent. Et par la lumièrelumière du soleilsoleil et l'humidité qui la dégradent. Au moment où les résidus sont entraînés vers les rivières, les milliers de biomolécules sont déjà devenues des millions de molécules d'apparence très différente et dotées de structures complexes et généralement inconnues. Ce sont les détails de ce processus de transformation chimique spectaculaire qui est resté un mystère pour les scientifiques pendant plus d'un demi-siècle.

    Une réaction chimique qui rapproche les atomes de carbone

    Les chercheurs pensaient que le processus était lent et impliquait de nombreuses réactions séquentielles. Mais ces nouveaux travaux révèlent le rôle clé de la désaromatisation oxydante. Elle rend la transformation relativement rapide. Et produit des molécules très résistantes aux dégradations ultérieures. Notamment, des molécules dans lesquelles les atomesatomes de carbone sont liés essentiellement... à d'autres atomes de carbone. De quoi expliquer finalement comment cette matière organique empêche le carbone de retourner dans l'atmosphère.