Le géochimiste de l'USGS, John Pohlman, surveille les données du système d'analyse de gaz (GAS) de l'USGS qui mesure en continu les concentrations de dioxyde de carbone et de méthane dans les eaux proches de la surface et dans l'air sur la marge ouest du Svalbard. Crédit :United States Geological Survey
Les eaux océaniques près de la surface de l'océan Arctique ont absorbé 2, 000 fois plus de dioxyde de carbone de l'atmosphère que la quantité de méthane qui s'est échappé dans l'atmosphère à partir des mêmes eaux, selon une étude réalisée par l'USGS Gas Hydrates Project et des collaborateurs en Allemagne et en Norvège. L'étude a été menée près des îles norvégiennes du Svalbard, au-dessus de plusieurs suintements de méthane du fond marin.
Le méthane est un gaz à effet de serre plus puissant que le dioxyde de carbone, mais l'élimination du dioxyde de carbone de l'atmosphère où l'étude a été menée a plus que compensé l'effet de réchauffement potentiel des émissions de méthane qui ont été observées.
"Si ce que nous avons observé près du Svalbard se produit plus largement dans des endroits similaires à travers le monde, cela pourrait signifier que les suintements de méthane ont un effet de refroidissement net sur le climat, pas un effet de réchauffement comme on le pensait auparavant, " a déclaré le biogéochimiste de l'USGS John Pohlman, qui est l'auteur principal de l'article. "Nous sommes impatients de tester l'hypothèse selon laquelle les suintements de méthane en eau peu profonde sont des puits nets de gaz à effet de serre dans d'autres endroits."
Au cours de l'étude, les scientifiques ont mesuré en continu les concentrations de méthane et de dioxyde de carbone dans les eaux proches de la surface et dans l'air juste au-dessus de la surface de l'océan. Les mesures ont été prises sur des champs de suintements de méthane à des profondeurs d'eau allant de 260 à 8530 pieds (80 à 2600 mètres).
L'analyse des données a confirmé que le méthane pénétrait dans l'atmosphère au-dessus des suintements de marge du Svalbard les moins profonds (profondeur d'eau de 260 à 295 pieds ou 80 à 90 mètres). Cependant, les données ont également montré que des quantités importantes de dioxyde de carbone étaient absorbées par les eaux près de la surface de l'océan, et que l'effet de refroidissement résultant de l'absorption de dioxyde de carbone est jusqu'à 230 fois supérieur à l'effet de réchauffement attendu du méthane émis.
Navire de recherche Helmer Hanssen de l'UiT - L'Université de l'Arctique de Norvège au large des îles Svalbard. Crédit :Randall Hyman
La plupart des études précédentes se sont concentrées uniquement sur le flux d'air marin du méthane recouvrant les sites d'infiltration du fond marin et n'ont pas pris en compte la réduction du dioxyde de carbone qui pourrait compenser une partie du potentiel de réchauffement atmosphérique du méthane.
Les algues photosynthétiques (phytoplancton marin) semblent être plus actives dans les eaux proches de la surface recouvrant les suintements de méthane du fond marin, un phénomène qui expliquerait pourquoi tant de dioxyde de carbone était absorbé. Des recherches antérieures ont montré que lorsqu'il fait froid, les eaux riches en nutriments remontent des profondeurs, les algues près de la surface peuvent utiliser les nutriments pour améliorer leurs processus photosynthétiques, entraînant une augmentation de l'absorption de dioxyde de carbone de l'atmosphère. Cependant, cette étude est la première à faire ce constat là où des eaux riches en méthane remontent à la surface.
Jürgen Mienert, le directeur du Centre for Arctic Gas Hydrate, Environnement et Climat (CAGE) à l'Université de Tromso, Norvège, mentionné, « Au CAGE, nous avons la chance d'avoir accès à une expertise, équipement, et une plate-forme de navire qui nous permet de lancer des recherches soutenues axées sur l'océan Arctique. La collaboration avec le projet USGS sur les hydrates de gaz et GEOMAR sur l'important problème du flux air-mer des gaz à effet de serre au-dessus des suintements de méthane du fond marin a été enrichissante pour tous les chercheurs impliqués."
Les eaux océaniques recouvrant les eaux peu profondes (260-295 pieds; 80-90 mètres) s'infiltrent (points blancs) de méthane au large de la marge ouest des îles Svalbard absorbent beaucoup plus de dioxyde de carbone atmosphérique que le méthane qu'elles émettent dans l'atmosphère. Les couleurs indiquent la force du potentiel de réchauffement à effet de serre négatif associé à l'afflux de dioxyde de carbone dans ces eaux de surface par rapport au potentiel de réchauffement à effet de serre positif associé aux émissions de méthane. Les traces de navires grises ont des valeurs de fond pour le potentiel de réchauffement relatif de l'effet de serre. Crédit :United States Geological Survey
La recherche a été menée lors d'une expédition de recherche parrainée par CAGE, et des données supplémentaires ont été collectées par des chercheurs du CAGE et du GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research à Kiel, Allemagne. L'implication de l'USGS dans les expéditions en marge du Svalbard a été partiellement soutenue par le département américain de l'Énergie.
Le projet USGS Gas Hydrates est un leader international dans l'étude de la dynamique du méthane liée aux questions environnementales et énergétiques. En plus des expéditions sur la marge du Svalbard, L'USGS a étudié l'échange entre le méthane et le dioxyde de carbone à la surface de l'océan dans les mers de Beaufort et de Béring en Alaska, sur la marge atlantique américaine, et dans la mer Baltique et la mer du Nord.
