L'augmentation du méthane atmosphérique correspond au pire scénario du réchauffement climatique

Publié par Adrien le 29/07/2020 à 09:00
Source: CEA
Le Global Carbon Project (GCP) publie une analyse du bilan mondial des émissions de méthane à laquelle a participé le LSCE (CEA, CNRS, UVSQ). Celles-ci ont augmenté de 9 % entre 2000-2006 et 2017, principalement en raison des activités humaines. Cette hausse est surtout observée dans les régions tropicales (Afrique et Asie) et aux moyennes latitudes (Chine et Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et...) du Nord). Les concentrations de CH4 dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) suivent le scénario le plus pessimiste du dernier rapport du Giec.

Près de 28 fois plus puissant que le CO2 à masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force...) égale, le méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à l'état naturel et qui est produit par des...) est le deuxième gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à...) à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du système...) d'origine anthropique après le CO2 en termes d'émissions.

Les concentrations de méthane dans l'atmosphère sont deux fois et demie plus élevées qu'avant la révolution industrielle. Après une stabilisation au début des années 2000, une nouvelle augmentation des concentrations de méthane est observée depuis 2007, avec une forte accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une grandeur...) depuis 2014.

Cette évolution est inquiétante car elle diverge à présent de tous les scénarios élaborés par le Giec, excepté du plus pessimiste, associé à un réchauffement de plus de 4°C en 2100. Or les variations des concentrations de méthane restent mal comprises tant à l'échelle de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...) qu'à celle d'un pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de...).

Un bilan entaché d'incertitudes sur les émissions naturelles

Les sources naturelles sont variées (zones inondées, lacs, réservoirs, termites, géologiques, hydrates de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.), etc.) et ne sont connues qu'avec une grande incertitude.

Les émissions dues aux activités humaines représentent environ 60 % des émissions totales de méthane et se répartissent de la manière suivante:
- gestion des troupeaux (30 %)
- exploitation du pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers...) et du gaz (22 %)
- gestion des déchets solides et liquides (18 %)
- extraction du charbon (11 %)
- culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) du riz (Le riz est une céréale de la famille des Poacées ou Graminées, cultivée dans les régions tropicales, subtropicales et tempérées chaudes pour son fruit, ou...) (8 %)
- feux de biomasse ( En écologie, la biomasse est la quantité totale de matière (masse) de toutes les espèces vivantes présentes dans un milieu naturel donné. Dans le domaine de l'énergie, le terme de...) et combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une explosion.) de biocarburants (8 %)
- transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route,...) et industrie (3 %).

Les régions tropicales contribuent à hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) de 64 % des émissions totales alors que les moyennes latitudes n'en émettent que 32 % et les hautes latitudes nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) seulement 4%.

Une hausse des émissions hétérogène

L'augmentation globale des émissions entre 2000-2006 et 2017 est attribuée à:
- l'agriculture et la gestion des déchets (60 %)
- l'exploitation des énergies carbonées (40 %).

Elle atteint 50 Tg (1 téragramme = 109 kg) et se distribue géographiquement de la manière suivante:
- Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et 20,3 % de la surface des terres émergées....), Chine et Asie (L'Asie est un des cinq continents ou une partie des supercontinents Eurasie ou Afro-Eurasie de la Terre. Il est le plus grand continent (8,6 % de la surface totale terrestre ou 29,4 % des terres émergées) et...), à hauteur de 10-15 Tg chacune
- Amérique du Nord, avec 5-7 Tg, dont 4-5 Tg attribués aux États-Unis.

L'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme...) est la seule région du monde (Le mot monde peut désigner :) où les émissions semblent avoir diminué (entre -4 et -2 Tg) grâce au secteur agricole et à la gestion des déchets.

Les émissions naturelles n'augmentent pas encore significativement

Le réchauffement des régions boréales entraîne la fonte du pergélisol et modifie les écosystèmes, avec en particulier la création de lacs thermokarstiques, et les modèles prédisent des émissions de méthane plus importantes au cours du siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4...) prochain. Mais les méthodes basées sur les mesures de concentrations atmosphériques de méthane ne décèlent pas de signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des temps par...) allant dans ce sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du...) pour le moment.

Par ailleurs, les modèles de surfaces continentales ne montrent pas aujourd'hui d'augmentation significative des émissions de méthane par les surfaces inondées.

Davantage de méthane dans l'atmosphère

Les concentrations de méthane dans l'atmosphère augmentent actuellement avec un taux de l'ordre de 8-12 ppb/an depuis 2014, aussi rapidement que dans les années 1980. Cette tendance suit le scénario le plus pessimiste du Giec, associé à une augmentation de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est...) de 4,3°C à l'horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique, philosophie, littérature, et bien d'autres domaines :) 2100.

Le méthane a cependant une durée de vie (La vie est le nom donné :) plus courte que le dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone, communément appelé gaz carbonique ou anhydride carbonique, est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes...) dans l'atmosphère. Selon Marielle Saunois, enseignante-chercheuse au LSCE-UVSQ, "il est impératif de continuer les efforts de quantification du bilan mondial du méthane, avec des mises à jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par...) régulières comme pour le dioxyde de carbone car la diminution des émissions de méthane peut être rapidement bénéfique pour le climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps...). Si on veut rester sous la barre des 2°C, et répondre aux accords de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au...), il ne faut pas se contenter de limiter les émissions de dioxyde de carbone, il faut aussi réduire les émissions de méthane."

Références:
Increasing anthropogenic methane emissions arise equally from agricultural and fossil fuel sources, Environmental Research Letters
The Global Methane Budget (Un budget est un document comptable prévisionnel distinguant les recettes et les dépenses.) 2000-2017, Earth System Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que...) Data
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