Une souche d'Escherichia coli modifiée pour se nourrir de CO2

C'est une prouesse technique qu'ont accomplie des chercheurs israéliens en modifiant cette bactérie pour qu'elle utilise le CO2 comme nutriment de base et produise de la biomasse, faculté qui appartient aux cyanobactéries ou aux plantes, via la photosynthèse. Même s'il reste d'importantes étapes à franchir pour parvenir à des applications réelles, cette bactérie modifiée pourrait notamment être exploitée pour fabriquer du carbone organique utilisable comme biocarburant ou pour produire des aliments.

Source : Cell

Des colonnes Morris pour piéger le CO2 à Paris

Grâce à des micro-algues, ces colonnes d'un nouveau genre pourraient contribuer à la captation du CO2 généré par l'activité humaine dans le cœur des villes. Ce dispositif est actuellement en phase d'expérimentation en région parisienne, comme rapporté dans un article récent de Sciences et Avenir.

Ce système est complexe à mettre en œuvre : il nécessite un raccordement au réseau des eaux usées, pour renouveler régulièrement la « pompe à carbone » constituée par les micro-algues, et un raccordement électrique pour fournir l'énergie lumineuse en quantité suffisante pour doper la photosynthèse. Des protocoles scientifiques ont été prévus pour mesurer son efficacité, à la fois dans un contexte industriel, avec un branchement direct sur des fumées d'incinération, et dans un cadre urbain, avec comme principale source de CO2 la pollution automobile.

Vidéo de présentation

Source : Sciences et Avenir

Source : Sciences et Avenir

Evolution récente de la concentration atmosphérique en CO2 et puits de la biosphère terrestre

Une publication dans Nature Communications met en évidence, sur la période 2002-2014, un ralentissement de la croissance annuelle de la concentration en CO2 atmosphérique, dans un contexte où les émissions anthropiques augmentent. Si les mécanismes sous-jacents ne sont pas encore bien compris, les auteurs attribuent ce phénomène à un plus grand stockage de carbone par la biosphère terrestre (accumulation nette de l'effet des changements d'usage des terres), en particulier sous les effets de l'augmentation du CO2 sur le développement de la végétation (« effet fertilisation ») et d'une baisse de la respiration globale (moindre augmentation de la température). Dans la partie « discussion » de l'article, les auteurs rappellent que ce ralentissement est probablement temporaire.

Source : Nature Communications

Plantes et dioxyde de carbone : rétrospective et effets à horizon lointain

Dans un article paru dans Nature Climate Change, une équipe internationale de 32 chercheurs s'est intéressée à l'évolution du couvert végétal, soit environ 32 % de la surface de la Terre (plantes et forêts comprises), sur la période 1982-2009. Utilisant des données satellitaires pour déterminer la surface foliaire, leur travail montre une tendance globale à son augmentation pour 25 à 50 % du couvert (greening), et une diminution pour moins de 4 %. Les auteurs ont complété cette approche par des modèles globaux d'écosystèmes afin d'identifier les facteurs déterminants, et leurs poids respectifs dans ces évolutions passées. La fertilisation liée au dioxyde de carbone (CO2) expliquerait 70 % de cette augmentation de la surface foliaire, notamment au niveau des tropiques. D'autres facteurs comme le nitrogène (9 %), le changement climatique (hors effet CO2 ; 8 %) ou les modifications du type de couvert (4 %) contribuent également à ces évolutions. Les chercheurs soulignent enfin le rôle du changement climatique dans les hautes latitudes et sur le plateau tibétain, ainsi que celui de la modification du couvert végétal dans le sud-est de la Chine et à l'est des États-Unis.

Une seconde étude, publiée également dans Nature Climate Change, explore l'effet combiné d'une concentration plus importante de dioxyde de carbone dans l'atmosphère sur les rendements des cultures et sur la productivité de l'eau (i.e. quantité produite par unité d'eau). Les auteurs ont étudié 4 cultures (blé, maïs, soja et riz), mobilisant des modèles globaux du climat et de fonctionnement des cultures. Deux scénarios ont été considérés, avec comme principale différence le niveau de concentration de CO2. Cette dernière double entre 2000 et 2080 dans le premier cas, et est maintenue au niveau des années 2000 dans le second. L'étude conclut que le CO2 permet de compenser – complètement ou partiellement selon les cultures –, les effets du changement climatique et réduit la consommation d'eau (de 4 à 17 %). Les auteurs soulignent la nécessité de travaux de terrain, en particulier dans les zones arides où les incertitudes sur les effets du CO2 sont les plus importantes.

Élise Delgoulet, Centre d'études et de prospective

Sources : Nature Climate Change, Nature Climate Change, Science Daily, Science Daily