LE Cycle du carbOne

Introduction

Le cycle du carbone représente l'ensemble des échanges de carbone entre les différents réservoirs de la planète : l'atmosphère, les océans, la biosphère terrestre et la lithosphère. Ce cycle biogéochimique est essentiel pour la régulation du climat et le maintien de la vie sur Terre. Le carbone circule constamment entre ces réservoirs sous diverses formes chimiques, permettant ainsi la formation des molécules organiques nécessaires à tous les êtres vivants.

Les Grands Réservoirs de Carbone

Les Processus Naturels du Cycle

1. Photosynthèse

Les plantes, les algues et certaines bactéries captent le CO₂ atmosphérique pour synthétiser leur matière organique :

6 CO₂ + 6 H₂O + énergie lumineuse → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Ce processus constitue l'entrée principale du carbone dans la biosphère terrestre et marine, fixant environ 120 Gt de carbone par an. 

2. Respiration

Les organismes vivants (plantes, animaux, microorganismes) oxydent les composés organiques pour produire de l'énergie :

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + énergie

Ce processus libère environ 60 Gt de carbone par an dans l'atmosphère.

3. Décomposition

Les décomposeurs (bactéries et champignons) dégradent la matière organique morte, libérant du CO₂ dans l'atmosphère ou des composés organiques dans les sols.

4. Échanges océan-atmosphère

Les océans absorbent et libèrent du CO₂ selon les conditions physico-chimiques:

• Absorption : CO₂ + H₂O → H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃⁻

• Libération : HCO₃⁻ + H⁺ → H₂CO₃ → CO₂ + H₂O

Les océans absorbent actuellement approximativement 25% des émissions anthropiques de CO₂.

Les Puits de Carbone

Les puits de carbone sont des réservoirs naturels qui absorbent plus de carbone qu'ils n'en émettent :

Puits naturels

• Forêts et végétation terrestre : absorption nette d'environ 11 Gt CO₂/an ;

• Océans : absorption nette d'environ 9 Gt CO₂/an ;

• Sols : stockent environ 1 500 Gt de carbone, principalement sous forme de matière organique.

Solutions basées sur la nature

• Reforestation et afforestation :

• Restauration des zones humides et tourbières :

• Pratiques agricoles durables (agroforesterie, agriculture de conservation).

COnclusion

Le cycle du carbone est un système dynamique et complexe, actuellement perturbé par les activités humaines. La compréhension de ses mécanismes est essentielle pour développer des stratégies d'atténuation du changement climatique efficaces. Bien que les réservoirs naturels continuent d'absorber une partie significative de nos émissions, leur capacité n'est pas infinie. La réduction des émissions anthropiques et la protection des puits de carbone naturels constituent des enjeux majeurs pour l'équilibre futur du cycle du carbone et, par conséquent, pour la stabilité du climat terrestre.