Expanding seaweed farming poses new risks to the ozone layer

Depuis des décennies, le monde observe la cicatrisation de la couche d'ozone. Ce bouclier invisible, situé haut dans l'atmosphère, protège la vie sur Terre en absorbant les rayons ultraviolets les plus nocifs du soleil. Sa récupération a été possible grâce à un accord mondial visant à arrêter la production de certains produits chimiques industriels qui la déchiraient. Aujourd'hui, alors que la planète cherche de nouveaux moyens de lutter contre le changement climatique, une solution différente émerge de la mer : de vastes fermes d'algues. Ces cultures sous-marines sont célébrées pour leur capacité à puiser le carbone de l'air et à fournir de la nourriture et des matériaux pour une population croissante. Mais alors que les scientifiques examinent de plus près cette solution verte, ils découvrent un coût caché qui pourrait annuler les progrès accomplis sur la couche d'ozone. L'inquiétude se concentre sur de minuscules gaz à courte durée de vie que les algues rejettent naturellement. Bien que ces gaz disparaissent rapidement, ils sont incroyablement efficaces pour détruire l'ozone lorsqu'ils atteignent la haute atmosphère.

Une nouvelle étude met ce risque caché en pleine lumière, demandant ce qui se passerait si nous étendions l'algoculture aux échelles massives actuellement proposées pour la durabilité mondiale. Les chercheurs ne se sont pas contentés de deviner ; ils ont construit un modèle informatique détaillé de l'atmosphère terrestre et l'ont alimenté avec de nouvelles données sur la quantité de gaz que les fermes d'algues pourraient rejeter au cours des prochaines décennies. Ils ont testé trois trajectoires différentes pour l'avenir : une croissance constante et modérée qui correspond aux tendances actuelles, une expansion plus rapide portée par les ambitions de l'économie bleue, et un scénario de croissance maximale, hautement agressif. Les résultats étaient frappants. Sous la trajectoire modérée, la récupération de la couche d'ozone ralentirait de manière significative d'ici la fin du siècle. Sous les scénarios plus rapides, les dommages seraient graves et rapides. Dans le cas le plus agressif, la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique pourrait rétrécir jusqu'à atteindre des niveaux pires que le « trou de l'ozone » historique du début des années 2000 d'ici les années 2060. Contra contrairement à l'ancien trou de l'ozone, qui était un événement saisonnier limité aux régions polaires, cet appauvrissement nouveau se propagerait à travers le globe et persisterait toute l'année, exposant davantage de populations et d'écosystèmes à des rayonnements ultraviolets dangereux.

L'histoire commence avec l'algue elle-même. L'algue n'est pas seulement une plante passive ; c'est une usine vivante qui produit une variété de gaz. Lorsque les algues sont stressées par la lumière vive du soleil, les changements de température de l'eau ou par la consommation par de petites créatures marines, elles rejettent des halogènes à courte durée de vie. Ce sont des gaz contenant du brome et du chlore qui sont naturellement présents dans l'océan mais qui sont habituellement rejetés en petites quantités. Deux de ces gaz, le bromoforme et le dibromométhane, sont particulièrement puissants. Une fois qu'ils dérivent dans la stratosphère, ils se décomposent et libèrent des atomes de brome. Un seul atome de brome peut détruire des milliers de molécules d'ozone, agissant comme une minuscule et implacable gomme. Pendant des années, les scientifiques savaient que les algues sauvages libéraient ces gaz, mais les quantités étaient minimes par rapport aux produits chimiques industriels interdits il y a des décennies. La question était de savoir si transformer l'océan en un paysage agricole massif ferait basculer l'équilibre.

Pour répondre à cela, l'équipe a recueilli des données sur la quantité de gaz que différentes espèces d'algues rejettent. Ils ont examiné les mesures de dizaines d'études, couvrant de nombreuses espèces et conditions. Ils ont découvert que la quantité de gaz rejetée varie considérablement selon l'espèce et l'environnement. Certaines algues sont des émettrices beaucoup plus prolifiques que d'autres. En utilisant ces données, ils ont calculé la quantité de gaz qui serait rejetée si l'algoculture croissait aux taux actuellement discutés par les décideurs politiques. Ils ont commencé par le taux de croissance historique d'environ six pour cent par an, qui est la tendance des deux dernières décennies. Ils ont ensuite imaginé un scénario où ce taux doublerait pour atteindre douze pour cent, et un troisième scénario où il bondirait à vingt pour cent, un rythme qui pousserait l'algoculture aux limites de ce que l'océan peut supporter.

Les chercheurs ont ensuite injecté ces chiffres d'émissions dans un modèle de système terrestre sophistiqué, une puissante simulation informatique qui imite les interactions complexes entre l'océan, l'atmosphère et les réactions chimiques. Ils ont fait tourner la simulation de l'époque actuelle jusqu'à la fin du siècle. Le modèle a montré que même le scénario de croissance modérée aurait un impact mesurable. D'ici la fin des années 2090, la récupération de la couche d'ozone serait considérablement retardée, les niveaux d'ozone antarctiques ne parvenant pas à revenir à leur état pré-dommage. Cependant, les scénarios de croissance plus rapide dressaient un tableau bien plus sombre. Si l'algoculture s'étendait à douze pour cent par an, la couche d'ozone commencerait à décliner à nouveau, tombant en dessous des minimums historiques d'ici les années 2090. Si le taux de croissance de vingt pour cent était atteint, les dommages seraient rapides et catastrophiques. Le modèle montrait la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique chutant en dessous de ses pires niveaux jamais enregistrés d'ici les années 2060.

Ce qui rend cette découverte particulièrement alarmante est l'ampleur des dommages. L'ancien trou de l'ozone était un phénomène saisonnier, apparaissant principalement au printemps au-dessus du pôle Sud. L'appauvrissement provoqué par ces nouvelles émissions d'algues serait différent. Il ne serait pas confiné aux pôles ni à une période de l'année spécifique. Le modèle a montré l'amincissement de la couche d'ozone se propageant vers les latitudes moyennes, où vivent des milliards de personnes, et persistant tout au long de l'année. Cela entraînerait une augmentation significative de la quantité de rayonnement ultraviolet atteignant la surface de la Terre. L'étude a calculé que, dans le scénario de croissance le plus élevé, le rayonnement supplémentaire atteignant le sol serait comparable, voire supérieur, aux niveaux observés lors du pic du trou de l'ozone antarctique. Cette augmentation ne serait pas seulement un chiffre sur un graphique ; elle se traduirait par des risques accrus de cancer de la peau, de cataractes et de dommages à la vie marine et aux cultures dans des régions qui ont largement été épargnées par une telle exposition intense.

Les chercheurs ont pris soin de noter que leurs estimations pourraient être, en réalité, du côté conservateur. Ils se sont concentrés uniquement sur les deux gaz les plus courants, le bromoforme et le dibromométhane, mais les algues rejettent également d'autres gaz destructeurs d'ozone qui n'ont pas été inclus dans le calcul. Ils ont également supposé que les types d'algues cultivés resteraient similaires à ceux cultivés aujourd'hui. Cependant, si l'industrie se tourne vers des espèces connues pour rejeter encore plus de gaz, ou si le changement climatique stresse les algues et les pousse à en rejeter davantage, le problème pourrait être pire que prévu. De plus, l'étude a supposé que l'algoculture se déroulerait dans des zones spécifiques, mais si elle s'étend à de nouvelles zones ou si la composition des espèces change pour inclure des variétés à fortes émissions comme l'Asparagopsis, les émissions pourraient monter en flèche.

L'article conclut que si l'algoculture offre de grandes promesses pour l'atténuation du climat et la sécurité alimentaire, elle comporte un risque sérieux et involontaire pour la couche d'ozone. L'échelle de l'expansion proposée est assez grande pour menacer la récupération durement acquise du bouclier d'ozone. L'étude suggère qu'il existe une limite à la quantité d'algues qui peuvent être cultivées sans causer de préjudice mondial. Si les émissions provenant de l'algoculture dépassent deux à trois fois les niveaux naturels actuels, la couche d'ozone pourrait recommencer à se détériorer. Cela ne signifie pas que l'algoculture doive s'arrêter, mais cela signifie que l'industrie ne peut pas croître sans contrôle. Des choix stratégiques concernant les espèces à cultiver, les lieux de placement des fermes et la vitesse d'expansion seront critiques. Les chercheurs appellent à une surveillance attentive et à une planification proactive pour garantir que la solution à une crise environnementale ne devienne pas la cause d'une autre. Les cultures vertes de l'océan pourraient nourrir le monde, mais seulement si nous les gérons avec une compréhension claire du délicat équilibre chimique avec lequel elles interagissent.