Longtemps présenté comme une solution quasi illimitée à la crise climatique, le stockage souterrain du carbone apparaît bien plus restreint qu’on ne l’imaginait. Ce grand espoir se dégonfle avec une nouvelle étude publiée dans Nature révélant qu’il ne permettrait en réalité de réduire le réchauffement que de 0,7 °C, loin des 6 °C promis par l’industrie. Un résultat qui appelle à gérer cette ressource rare avec prudence et équité.
L’Agence internationale de l’énergie (AIE) et la Commission européenne estiment que les technologies de captage et de stockage du CO₂ sont « essentielles » pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050 et lutter contre le réchauffement climatique. De leur côté, des figures de la tech comme Bill Gates ou Elon Musk y investissent massivement, tandis qu’un nombre croissant de gouvernements leur apportent également leur soutien. Or une nouvelle étude menée par l’IIASA (1) vient de cartographier pour la première fois les zones sûres pouvant être utilisées pour le stockage souterrain du carbone. Elle estime que leur utilisation totale ne réduirait le réchauffement que de 0,7 °C. Ce résultat est près de dix fois inférieur aux estimations précédentes, d’environ 6 °C, qui prenaient en compte le potentiel mondial total de stockage géologique, y compris dans les zones à risque, où le stockage du carbone pourrait déclencher des tremblements de terre et contaminer les réserves d’eau potable. Les chercheurs affirment que l’étude démontre que le stockage géologique est une ressource rare et limitée et avertissent les pays qu’il est impératif de l’utiliser de manière très ciblée.
Le stockage du carbone en profondeur a été présenté comme une solution quasi illimitée à la crise climatique. L’étude menée par des chercheurs de l’IIASA en collaboration avec une équipe internationale de collègues, et publiée dans Nature, montre que la réalité est bien plus limitée qu’on ne le pensait. L’équipe a estimé une limite mondiale prudente d’environ 1 460 milliards de tonnes de dioxyde de carbone (CO₂) pouvant être stockée en toute sécurité dans les formations géologiques – une quantité près de dix fois inférieure aux estimations proposées par l’industrie, qui n’ont pas pris en compte les risques pour les personnes et l’environnement.
Le stockage du carbone est largement considéré comme essentiel à la réalisation des objectifs climatiques, que ce soit en captant les émissions des usines et des centrales électriques ou en éliminant le CO₂ de l’atmosphère. Selon l’auteur principal, Matthew Gidden, chercheur principal au sein du programme Énergie, Climat et Environnement de l’IIASA et au Centre pour le développement durable mondial de l’Université du Maryland (États-Unis), les conclusions de l’étude soulignent la nécessité de la prudence : « Grâce à cette étude, nous pouvons conclure que le stockage du carbone doit être considéré comme une ressource épuisable et intergénérationnelle, nécessitant une gestion responsable. Des choix difficiles doivent être faits quant aux pays, aux secteurs et même aux générations qui pourront l’utiliser. Il est essentiel que les pays précisent clairement dans leurs plans d’action climatique comment ils prévoient d’utiliser le stockage du carbone afin d’atteindre collectivement les objectifs climatiques à long terme tout en minimisant les dommages pour la santé humaine, la biodiversité et le développement durable. »
Les chercheurs ont d’abord analysé le stockage géologique global en cartographiant les bassins sédimentaires – des formations rocheuses souterraines où des couches de sable, de boue et d’autres matériaux se sont accumulées au fil de millions d’années. Ces bassins constituent des emplacements privilégiés pour les gisements de combustibles fossiles et le stockage potentiel du carbone. L’équipe a évalué leur aptitude au stockage du carbone en prenant en compte des risques tels que la fuite de CO₂ dans l’atmosphère, le risque de déclenchement de tremblements de terre pendant le processus de stockage, la contamination des nappes phréatiques et la proximité de centres de population ou de zones protégées. Les sites trop proches de la surface pour stocker le carbone de manière fiable, trop profonds sous terre ou situés dans les profondeurs océaniques, rendant le stockage trop coûteux et risqué, ont également été exclus.
Si l’on prend en compte ces facteurs, la capacité de stockage mondiale diminue considérablement par rapport aux estimations de l’industrie, qui s’élèvent à environ 14 000 gigatonnes .
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L’équipe a également examiné ce que ces limites de stockage signifient pour la capacité de la planète à se refroidir après avoir dépassé les objectifs de température, constatant que si la capacité totale de stockage géologique disponible était exclusivement utilisée pour l’élimination du CO2 et qu’aucune autre émission n’était produite par d’autres activités à ce stade, une inversion du réchauffement maximale de 0,7 °C est possible avant que les sites de stockage sûrs disponibles ne soient épuisés.
Des estimations plus importantes de l’ingénierie et de l’industrie ont suggéré des baisses de température beaucoup plus importantes, de 5 à 6 °C – et même plus dans certaines études – mais ces évaluations n’ont pas pris en compte les risques pour les personnes et l’environnement et n’ont pas permis un potentiel de stockage beaucoup plus étendu et plus risqué.
Les auteurs soulignent que de telles comparaisons mettent en évidence l’écart flagrant entre ce qui est techniquement possible et ce qui peut être réalisé en toute sécurité. Ils mettent également en garde contre le fait que l’élimination du carbone pourrait ne pas réduire le réchauffement de la même manière que son émission le provoque, et que le système climatique pourrait ne pas revenir à son état antérieur même si les températures mondiales baissent.
« Cette étude devrait changer la donne en matière de stockage du carbone. Elle ne peut plus être considérée comme une solution illimitée pour ramener notre climat à un niveau sûr. Au contraire, l’espace de stockage géologique doit être considéré comme une ressource rare qui doit être gérée de manière responsable pour garantir un avenir climatique sûr à l’humanité. Il doit être utilisé pour stopper et inverser le réchauffement climatique et ne pas être gaspillé pour compenser la pollution au CO2, actuelle et évitable, provenant de la production d’électricité fossile ou de moteurs à combustion obsolètes », explique le co-auteur Joeri Rogelj, directeur de recherche au Grantham Institute et chercheur principal à l’IIASA.
Les pays producteurs de combustibles fossiles, comme les États-Unis, la Russie, la Chine, le Brésil et l’Australie, présentent le potentiel de stockage le plus sûr, car les mines désaffectées constituent le type de stockage géologique le plus efficace. Les pays présentant les risques les plus faibles sont l’Arabie saoudite, la République démocratique du Congo et le Kazakhstan, tandis que l’Inde, la Norvège, le Canada et les pays de l’Union européenne connaissent une forte diminution de leur espace de stockage potentiel en raison de risques élevés. Environ 70 % du stockage total se fait à terre, les 30 % restants sur des sites offshore.
« Il existe encore de nombreuses inconnues autour du stockage géologique du carbone. La technologie existe depuis près de 30 ans, mais elle n’a pas encore atteint les niveaux nécessaires pour freiner le réchauffement. L’identification des sites de stockage est un processus laborieux qui nécessite de caractériser des propriétés géologiques très locales pour comprendre la quantité de stockage réellement possible. Des recherches antérieures ont identifié des sites pouvant présenter de graves risques pour l’homme et l’environnement et ont formulé des hypothèses optimistes quant à la quantité de carbone qui pourrait y être stockée. Notre étude pose et répond à la question inverse : quelle quantité de stockage est réellement sûre et réaliste ? » déclare Gidden.
Les travaux de l’équipe mettent également en lumière les questions d’équité et de responsabilité. Les pays dotés des plus importantes industries de combustibles fossiles disposent souvent du plus grand potentiel de stockage, mais portent également la plus grande responsabilité historique en matière d’émissions.
« Il ne s’agit pas seulement d’une question technique. Il s’agit d’une question de justice entre les générations et entre les nations. Les pays qui ont historiquement contribué le plus aux émissions disposent également des espaces de stockage les plus pratiques et doivent faire preuve de leadership en utilisant cette ressource de manière responsable. Les décisions prises aujourd’hui détermineront si le stockage est utilisé à bon escient ou gaspillé », note le coauteur Siddharth Joshi, chercheur au sein du groupe de recherche sur l’évaluation intégrée et le changement climatique de l’IIASA.
En démontrant que le stockage du carbone est une ressource mondiale limitée, l’étude appelle à une coopération internationale et à une planification rigoureuse. Les auteurs constatent que certains scénarios utilisés pour orienter les politiques publiques évalués par le GIEC dépasseraient cette limite mondiale avant 2100, et prévoient que la quasi-totalité des scénarios le feraient d’ici 2200, soulignant les arbitrages difficiles auxquels sont confrontés les planificateurs énergétiques et climatiques. Les décideurs politiques devront trouver un équilibre entre les exigences concurrentes de l’utilisation continue des combustibles fossiles et la nécessité d’éliminer le carbone de l’atmosphère pour protéger les générations futures.
« Le stockage du carbone est souvent présenté comme une solution à la crise climatique. Nos conclusions montrent clairement qu’il s’agit d’un outil limité. Avec les tendances actuelles suggérant un réchauffement pouvant atteindre 3 °C au cours de ce siècle, l’utilisation de la totalité du stockage géologique sûr ne nous permettrait même pas de revenir à 2 °C. Notre étude appelle les nations résolues à respecter l’Accord de Paris à faire preuve de clarté, de prudence et de pragmatisme quant à la manière dont elles prévoient d’utiliser le stockage du carbone pour y parvenir. Utilisé stratégiquement, en conjonction avec des réductions rapides et drastiques des émissions, il nous aidera à atteindre les objectifs climatiques. Mais utilisé sans discernement, tout en laissant les combustibles fossiles proliférer, il pourrait priver les générations futures de possibilités », déclare Gidden.
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Les auteurs soulignent que si le stockage du carbone reste un élément important des solutions climatiques, il doit être traité comme toute ressource rare – avec transparence, équité et une vision à long terme.
L’équipe a développé un site web interactif permettant aux décideurs politiques, aux chercheurs et au public d’explorer les résultats en détail. La plateforme propose des visualisations à l’échelle nationale du potentiel de stockage sûr et pratique du carbone, aidant ainsi les utilisateurs à comprendre les compromis et les risques inhérents à chaque région. Cet outil est conçu pour soutenir la prise de décision fondée sur des données probantes et la coopération internationale en matière d’utilisation prudente du stockage géologique.
Découvrez l’histoire, les données et les cartes interactives ici
Source : Gidden, MJ, Joshi, S., Armitage, JJ, Christ, AB., Boettcher, M., Brutschin, E., Köberle, AC, Riahi, K., Schellnhuber, HJ, Schleussner, CF., Rogelj, J. (2025). Une limite planétaire prudente pour le stockage géologique du carbone. Nature DOI
(1) L’Institut international d’analyse des systèmes appliqués (IIASA) est un institut scientifique international qui mène des recherches sur les enjeux cruciaux des changements environnementaux, économiques, technologiques et sociaux mondiaux auxquels nous sommes confrontés au XXIe siècle. Nos résultats offrent des pistes précieuses aux décideurs politiques pour façonner l’avenir de notre monde en mutation. L’IIASA est indépendant et financé par de prestigieux organismes de financement de la recherche en Afrique, en Amérique, en Asie et en Europe.
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