Une nouvelle étude sur les émissions de méthane provenant du bétail aux États-Unis, dirigée par un chercheur du Collège des sciences agricoles de Penn State, a remis en question les précédentes estimations descendantes.

La recherche a été menée parce qu'il existe de graves divergences entre les estimations descendantes qui suggèrent que l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis sous-estime les émissions de méthane agricole jusqu'à 90 pour cent, et des estimations ascendantes acceptées par le gouvernement fédéral montrant des émissions plus faibles.

Les estimations d'émissions descendantes consistent à surveiller les concentrations de méthane dans l'atmosphère par satellite ou à partir d'échantillons d'air prélevés à haute altitude par des avions, et l'utilisation de modèles pour estimer les sources d'émissions. Les estimations ascendantes prennent en compte les populations de bétail et les facteurs d'émission des animaux.

Dans leur analyse détaillée, les chercheurs ont utilisé un une approche en profondeur, sur la base des inventaires animaux et des facteurs d'émission basés sur l'ingestion d'aliments, pour estimer les émissions de méthane entérique pour les bovins et les émissions de méthane du fumier pour les bovins, porcs et volailles pour les États-Unis contigus.

Les chercheurs ont estimé les émissions de méthane en utilisant une approche "grillée", divisant les États-Unis en unités SIG de 0,1 par 0,1 degré, qui a créé des cellules de 31 miles carrés dans le nord des États-Unis à 42 miles carrés dans le sud du pays.

« Ce niveau de détail nous a permis d'évaluer plus précisément les émissions de méthane agricole en fonction des activités impliquant l'élevage, " a expliqué le chercheur principal Alex Hristov, professeur de nutrition laitière, qui est membre de l'actuel Comité du méthane anthropique de l'Académie nationale des sciences.

« Nous devons disposer d'informations plus spécifiques sur les émissions de méthane qui combinent les populations et les caractéristiques du bétail local avec la répartition des caractéristiques du paysage - et une approche d'inventaire en grille prévoit que, " il a dit.

Selon l'EPA, les trois principales sources de méthane anthropique aux États-Unis sont le secteur énergétique combiné - gaz naturel, les systèmes pétroliers et les mines de charbon—qui représentent 40 pour cent du total; bétail, 36 pour cent du total; et les décharges, 18 pour cent du total.

Les émissions de méthane provenant des exploitations d'élevage sont le résultat de la fermentation microbienne et de la méthanogenèse dans le préestomac des ruminants et de processus de fermentation similaires dans le fumier des animaux d'élevage ruminants et non ruminants.

Le méthane est également produit à partir de la fermentation entérique dans le tube digestif des espèces herbivores non ruminants, comme les chevaux, ânes et mulets, à la suite de processus de fermentation dans leur intestin postérieur. Cependant, les "fermenteurs de l'intestin postérieur" ne produisent pas autant de méthane par unité d'aliment fermenté que les ruminants, les émissions entériques ou de fumier des espèces équines n'ont donc pas été incluses dans cette analyse. Les émissions des petits ruminants tels que les moutons et les chèvres n'étaient pas non plus qui sont négligeables aux États-Unis

Au niveau du comté, les émissions annuelles de méthane entérique pour tous les États ont été estimées pour les bovins uniquement. Un total de 3, 063 comtés des États-Unis contigus ont été inclus dans la base de données sur les émissions de méthane des bovins.

Les inventaires de bovins par comté ont été obtenus à partir du Recensement de l'agriculture de 2012, qui sont les dernières données de recensement actuellement disponibles. Les données sur le poids corporel des bovins ont été dérivées des dossiers de l'EPA et la consommation de matière sèche a été estimée sur la base des équations de prédiction du National Research Council pour les diverses catégories de bovins. Les facteurs de rendement des émissions de méthane ont été calculés pour chaque catégorie de bovins.

Globalement, la recherche, qui a été publié ce mois-ci dans Sciences et technologies de l'environnement , a produit aux États-Unis des émissions totales de méthane du bétail de 19,6 milliards de livres par an. Cependant, l'incertitude entourant ce total est élevée, les chercheurs ont reconnu.

Par rapport au méthane entérique, la prévision des émissions de méthane provenant du fumier est un processus plus complexe et comporte une plus grande incertitude dans les estimations, les chercheurs ont souligné. Composition du fumier, type d'installations de stockage et temps de rétention du fumier, et l'environnement, en particulier la température, font partie des facteurs qui influent sur les émissions de méthane provenant du fumier.

Il existe une grande incertitude concernant les émissions de méthane entérique et de fumier provenant du bétail, Hristov a concédé. Il a déclaré que la recherche dans le monde a montré que la variabilité des émissions de méthane entérique peut en grande partie s'expliquer par la variabilité de la consommation de matière sèche alimentaire. La composition nutritionnelle de l'aliment est également importante mais a un impact moindre sur la production de méthane entérique.

"Si les émissions de méthane provenant du bétail dans ce pays sont vraiment deux fois plus élevées que ce qui est estimé actuellement - et nous ne pensons pas qu'elles le soient - cela donnerait à l'agriculture un objectif important de prendre des mesures pour réduire ces émissions, " a déclaré Hristov. " Il est essentiel de disposer d'une évaluation précise et spatialement explicite des émissions de méthane provenant du bétail pour concilier les approches descendantes et ascendantes, et c'est le point de départ de tout effort d'atténuation."

"Notre analyse a montré que les estimations de l'EPA sont proches de la réalité, mais il y a un écart dans la distribution spatiale des émissions. Et, nos recherches ont révélé une grande différence avec les modèles mondiaux tels que l'inventaire EDGAR (Emission Database for Global Atmospheric Research).