Des chercheurs attestent la stabilité du CO² stocké en couches géologiques profondes

Est-ce le sésame de la lutte contre le changement climatique ? Souvent présenté
comme tel, le stockage géologique du dioxyde de carbone (CO2) demeure au centre
de nombreuses questions. Et, en particulier, celle du destin à long terme du
principal gaz à effet de serre lorsqu'il est enfoui dans les couches géologiques
profondes. Sur ce point, des chercheurs, dont Stuart Gilfillan (université
d'Edimbourg, Royaume-Uni), ont commencé à répondre, en étudiant le comportement
de plusieurs réservoirs naturels de CO2.

Leurs travaux, publiés jeudi 2 avril dans la revue Nature, montrent que le CO2
stocké naturellement ne se minéralise pas sous forme de roches carbonatées. Il
demeure très majoritairement dissous dans l'eau qui imprègne le réservoir -
qu'il change en eau pétillante, en somme. "Clairement, une capture sous forme
minérale est préférable en ce qu'elle garantit le stockage du carbone sur des
échelles de temps géologiques", estime le géologue Werner Aeschbach-Hertig
(université d'Heidelberg, Allemagne), dans un commentaire publié par la revue.
Mais ces travaux peuvent aussi être vus comme " une bonne nouvelle", juge Frank
Haeseler, chef du département de géochimie de l'Institut français du pétrole
(IFP), " car ils montrent en outre l'intégrité des réservoirs étudiés".
De fait, bien que le CO2 piégé ne cristallise pas, les chercheurs ne constatent
pas de fuites de ces formations naturelles. Or celles-ci existent depuis des
dizaines de milliers à plusieurs millions d'années. Leur étude permet donc
d'évaluer le comportement du CO2 géologique sur de longues périodes de temps, de
l'ordre du millénaire.
En outre, précise M. Haeseler, "ces formations naturelles sont de parfaits
analogues aux réservoirs qui seront artificiellement créés pour le stockage
géologique : ils sont constitués de couches poreuses de calcaires ou de grès,
situées à plus de 1 000 m de profondeur et surplombées d'une couche d'argile qui
joue le rôle de couvercle". L'analogie s'arrête à la provenance du CO2 qui s'y
trouve. Dans les réservoirs naturels, il n'est pas injecté depuis la surface
mais provient des entrailles de la Terre.
La non-minéralisation du CO2 dans le réservoir géologique pose une autre
question : celle de l'acidification des eaux qui l'imprègnent. Dans les neuf
réservoirs naturels étudiés, les chercheurs mesurent ainsi des pH compris entre
5 et 5,8. "Cela implique de mener des études de réactivité minérales pour
s'assurer que certaines roches ne sont pas dissoutes ou au contraire ne se
colmatent tout de suite", explique M. Haeseler. Et que le mille-feuille
géologique de la formation ne soit pas fragilisé par l'injection de CO2...

STABILITÉ GÉOLOGIQUE.

Une étude publiée en juillet 2006 dans la revue Geology et menée sur un ancien
puits de pétrole du Texas avait ainsi soulevé d'intenses débats. Les chercheurs
de l'US Geological Service avaient injecté 1 600 tonnes de CO2 liquide sous
pression dans une poche aquifère de 24 m d'épaisseur située à plus d'un
kilomètre de profondeur. Des échantillons de saumure tirés de ce réservoir
avaient mis en évidence une modification de sa composition chimique : son
acidité avait rapidement augmenté, d'où une dissolution des carbonates et
d'autres minéraux.
Cette fragilisation "pourrait finir par créer des passages dans la roche ou les
scellements des puits, conduisant à des fuites de saumure et de CO2", estimaient
les auteurs, pointant le risque de pollution des nappes d'eau potable en cas de
migration de "grands volumes de saumure accompagnés de métaux toxiques".
Les travaux de Stuart Gilfillan ne relèvent rien de tel, mais suggèrent que des
formations géologiques peuvent demeurer stables pendant de très longues
périodes, même lorsque l'eau de l'aquifère est notablement acidifiée par un
apport de gaz carbonique.
Pour parvenir à ces résultats, les techniques utilisées par les chercheurs ont
leur importance. Elles consistent à doser certains gaz rares (néon, hélium,
argon, krypton et xénon) à différents niveaux de la formation géologique. La
provenance (atmosphère, manteau, etc.) de ces gaz étant connue et ces gaz rares
étant très stables, il est possible de retracer le parcours des fluides
géologiques.
"Des techniques comparables pourront être utilisées lorsqu'un stockage
géologique aura été mis en place, ajoute M. Haeseler. Elles permettront de
connaître la provenance du CO2 détecté dans le milieu et d'assurer les
riverains, notamment, mais aussi les pouvoirs publics, de la qualité et de
l'intégrité du réservoir."