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    Comment une termitière filtre le méthane et ce que cela signifie pour les gaz à effet de serre

    Les termites ont des bactéries dans leurs intestins qui décomposent la matière végétale. Crédit :Shutterstock

    Les vaches le font, les moutons le font, même les cerfs digérants le font.

    Et les termites le font aussi. Oui, les termites pètent.

    Tout comme les bovins et autres ruminants (c'est-à-dire un animal qui sort de la nourriture de son estomac et la mâche à nouveau), les termites ont des bactéries dans leurs intestins qui décomposent la matière végétale. Et tout comme le bétail et les autres ruminants, l'un des sous-produits de cette dégradation est le méthane.

    Le méthane est un gaz à effet de serre environ 30 fois plus puissant que le dioxyde de carbone, et l'augmentation des émissions industrielles et agricoles est un contributeur majeur au réchauffement climatique.

    Globalement, on estime que les termites sont responsables d'environ un à trois pour cent de toutes les émissions de méthane. Cela peut sembler petit, mais c'est jusqu'à 20 millions de tonnes de méthane chaque année qui sortent par l'arrière de ces humbles insectes.

    Cependant, contrairement à nous les humains, les termites ont un système de filtre intégré dans leurs habitations pour éliminer ce gaz à effet de serre avant qu'il ne soit émis dans l'atmosphère au sens large.

    Une équipe de chercheurs dirigée par le Dr Philipp Nauer de la School of Ecosystem and Forest Sciences de l'Université de Melbourne a développé de nouvelles techniques pour comprendre tous les niveaux du cycle du méthane dans les termitières du nord tropical de l'Australie.

    Dans l'étude, Publié dans PNAS , ils ont découvert qu'environ la moitié de tout le méthane émis par les termites est décomposé par des bactéries dans les termitières et le sol sous-jacent avant qu'il ne pénètre dans l'atmosphère.

    C'est une bonne nouvelle pour la planète, et cela a aussi beaucoup de sens biologiquement parlant.

    C'est parce que le méthane est une source d'énergie, dit le professeur Stefan Arndt, également de l'Université de Melbourne, qui était co-auteur de l'étude, aux côtés du professeur Lindsay Huntley de l'Université Charles Darwin.

    Environ la moitié de tout le méthane émis par les termites est décomposé par des bactéries dans les termitières. Crédit :Shutterstock

    Un groupe de bactéries appelées méthanotrophes vit dans le sol et consomme du méthane comme principale source d'énergie.

    "Ils sont dans la terre de ton jardin, dans le sol de ta ville, dans la foret, ils sont même dans les sols agricoles, " dit le professeur Arndt.

    "La logique vous dirait qu'il devrait y avoir ces bactéries méthanotrophes également dans les termitières, car ils sont partout."

    Il est difficile de mesurer avec précision la quantité de méthane produite par une termitière, et le Dr Nauer et ses collègues ont dû développer des techniques innovantes pour le flairer.

    "Le défi est que vous avez les trois processus dans le cycle du méthane - production, transport et consommation – au même moment et au même endroit, " dit le Dr Nauer.

    « Dans les sols avec une source de méthane, par exemple les rizières, vous avez souvent des zones séparées où vous avez une production ou une consommation de méthane, avec transport entre eux, mais dans les termitières, c'est beaucoup plus complexe. Vous ne savez pas où sont les termites, donc vous ne savez pas où en est la production.

    "L'autre défi est la structure du monticule lui-même. Ce n'est pas une structure uniforme, il a des réseaux complexes de chambres et de canaux et des porosités différentes selon l'endroit où vous regardez sur le monticule."

    Les trois processus (production, consommation et transport) sont essentiels pour comprendre la dynamique du cycle du méthane des termites, et leur contribution aux gaz à effet de serre atmosphériques.

    La structure du monticule est un défi, car il possède des réseaux complexes de chambres et de canaux. Crédit : Fourni

    "En plaçant une chambre sur le monticule, nous pouvons mesurer le transport net de méthane dans l'atmosphère relativement facilement, " dit le Dr Nauer.

    Mesurer la production et la consommation de méthane dans le monticule est plus compliqué. Pour ses calculs, Le Dr Nauer avait besoin de connaître le volume total de gaz dans le monticule.

    "Quand j'ai commencé ce projet, il n'y avait pas de méthode appropriée pour mesurer même le volume extérieur d'un monticule, " il dit.

    "Nous avons développé un enregistrement photogrammétrique, où nous avons pris des photos sous de nombreux angles différents, puis calculé la structure 3D avec un logiciel, cela peut mesurer très précisément le volume du monticule. »

    Pour voir à l'intérieur des monticules, Le Dr Nauer avait besoin de se faire un ami dans la communauté médicale locale.

    "La clé était d'obtenir une méthode de référence pour le volume intérieur du monticule, la fraction de chambres par rapport à la matière solide, nous voulions donc faire des tomodensitogrammes des monticules, " il dit.

    "Quand j'ai commencé à téléphoner à Darwin pour des centres d'imagerie médicale, J'ai supposé qu'ils diraient non, ou il y avait une liste d'attente de plusieurs mois.

    "À la place, il y avait ce radiographe, le premier que j'ai appelé, qui vient de dire, 'Oh cool, termitières. J'ai toujours voulu faire ça. Apportez-les'."

    Les chercheurs scientifiques ont travaillé avec un centre d'imagerie médicale pour obtenir un scanner. Crédit :Université de Melbourne

    Pour calculer la quantité de méthane consommée par les bactéries du monticule, les chercheurs ont lentement injecté une quantité connue de méthane dans le monticule, avec un "gaz traceur" inerte, argon, puis l'a aspiré à nouveau.

    The difference in the two gases showed how much methane was consumed.

    Across 29 mounds made by three different termite species, the team found, en moyenne, half of all methane was consumed by methanotrophs before it entered the atmosphere.

    "Some mounds were actually consuming methane from the atmosphere, and some mounds were massive sources, but throughout this whole scale, the percent of the methane that gets consumed is very stable, " says Dr. Nauer.

    "The range was 20 to 80 per cent, but most mounds have an oxidation fraction of around 40 to 60 percent, so we think this 50 percent is something that is inherently built in, because the system sort of buffers itself. If you have more production, you get more consumption."

    Donc, what does this mean for global methane levels?

    "The challenge there is upscaling, " says Dr. Nauer.

    "So how do you go from measurements of one mound to the whole world? What people have done is guesstimated the total global biomass of termites and then, by applying an emission factor, they came up with these numbers for the contribution to the global methane budget.

    The team used a CT scan to help develop a 3D structure of the mound. Crédit :Université de Melbourne

    "Our research could improve these estimates of the emission factor. They could also improve the biomass estimates."

    By turning the relationship between termites and methane emissions upside down, the team could estimate the number of termites inside a mound from measuring how much methane was emitted.

    Professor Arndt says these methods will help better understand the ecology of these important but poorly understood creatures.

    "Now with the methods that Dr. Nauer has developed and applied to these termite mounds, you get a really good idea about how many termites are actually inside, " il dit.

    "Donc, you can look at seasonality of populations, and this is something that isn't well known. We don't really know that much about the ecology of these species, because they are really good at hiding."

    As it turned out, sniffing out the methane also helped sniffing out the termites.


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