Le méthane, un gaz puissant qui réchauffe la planète, monte en flèche dans l’atmosphère

Climat 101 est une série – qui répond à des questions provocantes et saillantes sur le réchauffement climatique de la Terre.

Mise à jour le 7 avril 2022, 11 h 10 HE : L’Administration nationale des océans et de l’atmosphère (NOAA) annoncé qu’en 2021, les niveaux atmosphériques de méthane avaient augmenté d’un montant record pour la deuxième année consécutive. L’histoire originale du méthane d’avril 2021 se poursuit ci-dessous.

Le puissant gaz à effet de serre méthane continue d’augmenter dans l’atmosphère terrestre et ne montre aucun signe de ralentissement.

Le graphique NOAA ci-dessous brosse un tableau clair. Suite à un aplatissement ou à une stabilisation temporaire des niveaux de méthane dans les années 2000, le gaz inodore et invisible n’a cessé d’augmenter depuis 2008 environ, et plus récemment, il s’est accéléré.

Le méthane est un gaz à effet de serre problématique car il emprisonne la chaleur sur la planète 28 fois mieux que le dioxyde de carbone. (Le méthane vit dans l’atmosphère pendant environ une décennie avant de se décomposer en dioxyde de carbone, le principal gaz à effet de serre). a plus que doublé, provoquant un quart du réchauffement causé par l’homme sur Terre. C’est pourquoi le méthane est considéré comme le « deuxième gaz à effet de serre le plus important » créé en grande partie par l’activité humaine (derrière le CO2).

Mais expliquer la récente et brutale augmentation du méthane, à un moment où les climatologues soulignent que les émissions de gaz à effet de serre doivent chuter rapidement, n’est pas simple (désolé !). Un certain nombre de facteurs d’origine humaine et naturelle sont en jeu. Pourtant, les scientifiques enquêtent et surveillent de près les coupables potentiels.

“Les niveaux de méthane augmentent mais notre communauté n’a pas de réponse claire sur les raisons”, a déclaré Manvendra Dubey, chimiste atmosphérique au Laboratoire national de Los Alamos. “Beaucoup d’espèces naturelles et anthropiques [human-caused] les sources contribuent.”

Pourquoi résoudre le mystère du méthane est un défi

Le méthane est une noix difficile à casser. Comparativement, il est plus facile de tenir compte des sources de dioxyde de carbone. En effet, lorsque des combustibles fossiles riches en carbone comme l’essence, le charbon ou le méthane (alias « gaz naturel ») sont brûlés, ils créent du CO2. Donc, savoir combien de carburant la civilisation brûle (nous le faisons) donne une idée relativement claire de la quantité de CO2 que l’humanité charge dans l’atmosphère (une quantité colossale).

“Le CO2 est beaucoup plus clair d’un point de vue scientifique”, a expliqué Steven Smith, géologue au Pacific Northwest National Laboratory du ministère de l’Énergie.

En revanche, le méthane peut provenir de sources disparates, indirectes et terriblement difficiles à surveiller. “Le méthane est un bête beaucoup plus compliquée », a déclaré Dubey. Pour suivre et estimer ces émissions, les scientifiques collectent des données sur les émissions des nations du monde, observent les émissions de l’espace, prennent des lectures d’avions, de tours et de voitures, et plus encore.

Bien que les principaux contributeurs de méthane soient détaillés dans la section ci-dessous, certaines sources de méthane insaisissables comprennent les « gaz fugitifs » (comme les fuites de méthane des sites de forage pétrolier) et le méthane provenant de sources biologiques éloignées (comme les bactéries qui décomposent les plantes dans les zones humides). Les scientifiques de l’atmosphère peuvent en fait identifier quand le méthane provient de sources biologiques, par opposition aux combustibles fossiles. Mais, les scientifiques ne peuvent pas facilement faire la distinction entre les types de sources biologiques (comme le méthane des zones humides par rapport au méthane des vaches). Cela laisse une image quelque peu trouble du méthane, pour l’instant.

De plus, il est possible que des événements naturels dans l’atmosphère aient également eu un impact sur les quantités de méthane. Les scientifiques de l’atmosphère appellent parfois l’atmosphère un grand laboratoire regorgeant de réactions chimiques entre différents gaz et particules. Et dans ce laboratoire atmosphérique, des chercheurs ont trouvé en 2017 la preuve d’un déclin d’une molécule (appelée OH) qui décompose naturellement le méthane. Cela rendrait le méthane plus abondant. Mais cet effet reste incertain : d’autres recherches ont montré que les déclins de l’OH étaient assez faibles.

Le méthane est le deuxième gaz à effet de serre le plus important.
Crédit : NOAA

Quelles sont les sources de méthane ?

Il existe une diversité de sources de méthane. Mais les facteurs ou processus contribuant à la poussée actuelle sont la grande question. “Le [methane] Le budget est complexe, de sorte que de nombreuses combinaisons de processus pourraient être responsables de l’augmentation depuis 2007 », a expliqué Ed Dlugokencky, chercheur chimiste au Global Monitoring Laboratory de la NOAA.

Voici quelques sources majeures de méthane :

• Marécages: Les zones humides – des endroits comme les marais, les tourbières et les zones marécageuses où les microbes libèrent du méthane – sont naturellement responsables d’environ 30 % des émissions mondiales de méthane. Cela fait des zones humides, en particulier dans les tropiques chauds, la plus grande source de méthane. Ils émettront toujours beaucoup de méthane. Mais il existe des preuves que les émissions de méthane des zones humides peuvent avoir augmenté, a expliqué Scot Miller, professeur de santé environnementale et d’ingénierie à l’Université Johns Hopkins qui étudie les émissions de gaz à effet de serre. Et à l’avenir, les recherches suggèrent qu’à mesure que le globe se réchauffe et que les précipitations augmentent dans de nombreuses régions, les zones humides pourraient devenir plus humides ou s’étendre, entraînant davantage d’émissions de méthane.

• Combustibles fossiles: “Les émissions de pétrole et de gaz naturel à l’échelle mondiale sont une source très importante de méthane”, a noté Miller. Le méthane s’échappe souvent des pipelines ou est libéré lorsque du pétrole ou du charbon est extrait de la terre. La Chine, par exemple, émet plus de méthane que tout autre pays (en grande partie à cause de l’extraction du charbon), et ces émissions ont augmenté chaque année entre 2010 et 2015. Aux États-Unis, le méthane s’échappe prodigieusement de certains sites pétroliers et gaziers, et les émissions sont nettement plus élevées que estimations du gouvernement. Comme les zones humides, les combustibles fossiles sont un important contributeur de méthane et pourraient également jouer un rôle dans la récente poussée de méthane.

• Agriculture: Les vaches crachent du méthane et les vaches dominent les vastes pâturages du monde, qui occupent une superficie presque équivalente à celle de l’Amérique du Nord. “De loin, la plus grande source agricole de méthane est les vaches”, a déclaré Miller. (D’autres types d’agriculture, comme les rizières, contribuent également au méthane.) Dans l’ensemble, l’humanité produit trois fois plus de viande qu’il y a un demi-siècle, ce qui se traduit en partie par quelque 1 milliard de millions de bovins vivants et rotant aujourd’hui. Le bétail et les pâturages, une source puissante de méthane, pourraient certainement contribuer à la récente poussée de méthane.

• Décharges: Notre les déchets en décomposition contribuent chaque année à environ 12 % du méthane dans l’atmosphère. Il s’agit d’un problème de taille, et les experts en environnement proposent de capturer ce gaz, afin qu’il en soit moins rejeté dans l’atmosphère.

Ce qui n’est pas *actuellement* une source majeure de méthane

Le pergélisol de l’Arctique – une couche de sol qui reste gelée pendant des années à la fois – stocke des tonnes de carbone, sous la forme de plantes mortes. Il y a plus de deux fois plus de carbone stocké dans ces sols gelés que dans le atmosphère entière. Et l’Arctique se réchauffe rapidement, ce qui signifie qu’une partie du pergélisol fond.

Mais, pour l’instant, les chercheurs n’ont trouvé aucune preuve que le méthane s’échappe en quantités importantes du réchauffement de l’Arctique – pas encore, en tout cas. (Mais c’est une possibilité inquiétante qui pourrait déclencher un cercle vicieux de plus de réchauffement, connu sous le nom de “boucle de rétroaction”, car la libération de plus de gaz à effet de serre entraîne plus de dégel du sol.)

“Il n’y a aucune preuve directe que le pergélisol contribue à l’augmentation mondiale du méthane”, a déclaré Dubey. “Je ne dis pas que cela n’arrivera pas à l’avenir”, a-t-il ajouté.

Qu’en est-il de cette “pause” de méthane ?

Les niveaux de méthane dans l’atmosphère sont restés relativement stables entre 2000 et 2007 environ. Cette pause temporaire dans l’augmentation du méthane reste également un domaine d’investigation ouvert.

“Cette pause est toujours un vrai mystère”, a déclaré Miller.

Il est possible que l’effondrement de l’Union soviétique dans les années 90 ait entraîné une baisse importante des émissions agricoles, conduisant au plateau temporaire du méthane. Certaines recherches suggèrent que des pays comme les États-Unis ont réprimé les «émissions fugitives», ce qui signifie moins de rejets de méthane de l’industrie des combustibles fossiles à l’époque. Ou la pause pourrait faire partie d’un cycle atmosphérique naturel, car l’atmosphère a naturellement décomposé le méthane pendant cette période.

Les scientifiques de l’atmosphère n’ont pas de calendrier indiquant quand nous pourrions nous attendre à une image plus certaine de la raison pour laquelle le méthane a recommencé à augmenter et à accélérer. Pourtant, la situation climatique dans son ensemble est déjà claire : les niveaux de méthane vont dans la mauvaise direction.

Plus il y a de gaz à effet de serre piégeant la chaleur dans l’atmosphère, plus la Terre se réchauffera. Déjà, la tendance au réchauffement est forte. La dernière fois que la Terre a eu un mois de températures normales — par rapport au XXe siècle — était en Février 1985.