Torchage du méthane dans le champ pétrolifère de Bakken, dans le Dakota du Nord. Crédit :Matt Rigby, Université de Bristol
Comprendre ce qui influence la quantité de méthane dans l'atmosphère a été identifié par l'American Geophysical Union comme l'un des principaux défis des sciences de la Terre au cours des prochaines décennies en raison du rôle extrêmement important du méthane dans la réalisation des objectifs de réchauffement climatique.
Le méthane est le deuxième plus important gaz à effet de serre d'origine humaine et s'élève dans l'atmosphère plus rapidement que prévu pour des raisons qui ne sont pas bien comprises. Il est environ 30 fois plus puissant que le dioxyde de carbone pour réchauffer la Terre sur une échelle de temps d'un siècle.
Des réductions des émissions mondiales de méthane sont nécessaires pour atteindre les objectifs de réchauffement climatique mondial. L'objectif de l'Accord de Paris de 2015 est de maintenir l'augmentation de la température moyenne mondiale bien en deçà de 2°C des niveaux préindustriels en l'an 2100.
Le succès dépend de la réduction par chaque pays de ses émissions de gaz à effet de serre grâce à ses contributions déterminées au niveau national, qui sera évalué tous les cinq ans dans un état des lieux mondial.
Un nouvel article publié aujourd'hui et dirigé par des climatologues de l'Université de Bristol, explique les nouvelles technologies et les avancées scientifiques nécessaires pour suivre les progrès de ces réductions.
Environ la moitié du méthane émis dans l'atmosphère provient de sources naturelles, y compris les zones humides et les suintements géologiques.
Le reste provient de l'agriculture, utilisation de combustibles fossiles, et d'autres activités humaines. Parce que le méthane est un absorbeur de rayonnement si puissant dans l'atmosphère et parce qu'il se désintègre dans l'atmosphère plus rapidement que le dioxyde de carbone, les voies de concentration atmosphérique prévues qui respectent l'Accord de Paris visent à réduire les émissions anthropiques de méthane de près de la moitié des niveaux actuels.
Le « budget » du méthane atmosphérique est la somme des différentes sources et « puits » (l'élimination du méthane de l'atmosphère) qui modifient la quantité totale de méthane dans l'atmosphère.
Concentrations de méthane simulées dans l'atmosphère (à gauche) et les principales sources d'émissions (à droite). Crédit :Matt Rigby, Université de Bristol
Dr Anita Ganesan, de l'École des sciences géographiques de l'Université de Bristol et auteur principal de l'article, a déclaré :« Il y a des défis majeurs dans notre capacité à quantifier ce budget, et ces défis rendent difficile d'évaluer si les réductions d'émissions promises pour l'Accord de Paris se produisent réellement. »
La nouvelle étude met en évidence de nouvelles technologies passionnantes utilisées pour mesurer le méthane dans l'environnement, discute des limitations actuelles dans les principaux domaines de la science du méthane et propose des avancées qui, au cours de la prochaine décennie, améliorerait considérablement notre capacité à comprendre les mécanismes à l'origine des modifications du méthane atmosphérique.
Certaines de ces nouvelles technologies incluent la capacité de mesurer des variantes isotopiques plus rares dans le méthane, qui offrent une nouvelle capacité à localiser les sources d'émissions, satellite, qui cartographient les concentrations de méthane dans le monde avec des détails sans précédent, et des systèmes pour surveiller les émissions potentielles de « rétroaction » du pergélisol.
L'interprétation de ces nouvelles mesures par des simulations de modèles de pointe de l'atmosphère permettra de quantifier plus précisément les émissions à partir des mesures dans l'atmosphère. L'étude met également en évidence les principales avancées nécessaires pour que les pays puissent mieux inventorier leurs émissions de méthane, par exemple, en étant capable de suivre la composition des déchets envoyés en décharge, ou pour surveiller les émissions provenant de fuites dans l'industrie pétrolière et gazière.
Les trois principaux aspects de la science du méthane couverts comprennent les mesures atmosphériques du méthane et de ses variations isotopiques, des modèles qui simulent les processus à l'origine des émissions de méthane et la quantification des différentes composantes du bilan méthane à partir de mesures atmosphériques. Les améliorations dans ces trois domaines se traduiront conjointement par une quantification plus précise des émissions de méthane, ce qui est une étape vitale pour savoir si nous sommes sur la bonne voie pour respecter l'Accord de Paris.
Dr Matt Rigby de l'École de chimie de l'Université de Bristol, est co-auteur de l'étude. Il a ajouté:"Nous ne pouvons pas expliquer avec beaucoup de confiance les facteurs qui ont entraîné de grandes variations dans l'atmosphère au cours des dernières décennies, et avec ce niveau d'incertitude actuelle, savoir comment contrôler ces concentrations pour qu'elles soient conformes aux objectifs climatiques est un défi encore plus grand."
Le Dr Ganesan a déclaré :« Depuis l'Accord de Paris, il y a malheureusement eu une grande divergence entre certaines des voies de concentration prévues qui atteindraient les objectifs de Paris et les concentrations réelles de méthane dans l'atmosphère.
« L'impact est que les voies révisées nécessitent désormais des réductions des concentrations de méthane plus tardives et beaucoup plus importantes. Chaque année où les réductions sont retardées, cela implique une réduction plus importante pour l'avenir. Jusqu'à ce que nous comprenions ce qui contrôle les variations des concentrations atmosphériques de méthane. , nous risquons de prendre encore plus de retard."
