Savoir où se produisent les émissions et ce qui les cause nous rapproche un peu plus de la capacité de prévoir l'impact de la région sur le climat mondial.

L'Arctique est l'un des endroits qui se réchauffent le plus rapidement sur la planète. Au fur et à mesure que les températures augmentent, la couche de terre perpétuellement gelée, appelé pergélisol, commence à dégeler, rejetant du méthane et d'autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Ces émissions de méthane peuvent accélérer le réchauffement futur, mais pour comprendre dans quelle mesure, nous devons savoir combien de méthane peut être émis, quand et quels facteurs environnementaux peuvent influencer sa libération.

C'est un exploit délicat. L'Arctique s'étend sur des milliers de kilomètres, beaucoup d'entre eux inaccessibles aux humains. Cette inaccessibilité a limité la plupart des observations au sol aux endroits dotés d'infrastructures existantes – une simple fraction du terrain arctique vaste et varié. De plus, les observations satellitaires ne sont pas suffisamment détaillées pour que les scientifiques identifient les principaux modèles et les influences environnementales à plus petite échelle sur les concentrations de méthane.

Dans une nouvelle étude, scientifiques de l'Expérience de vulnérabilité boréale arctique de la NASA (ABoVE), trouvé un moyen de combler ce fossé. En 2017, ils ont utilisé des avions équipés de l'Airborne Visible Infrared Imaging Spectrometer—Next Generation (AVIRIS—NG), un instrument hautement spécialisé, survoler une vingtaine, 000 milles carrés (30, 000 kilomètres carrés) du paysage arctique dans l'espoir de détecter des points chauds de méthane. L'instrument n'a pas déçu.

"Nous considérons les hotspots comme des zones affichant un excès de 3, 000 parties par million de méthane entre le capteur aéroporté et le sol, " a déclaré l'auteur principal Clayton Elder du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. "Et nous avons détecté 2 millions de ces points chauds sur la terre que nous avons couverte."

Le papier, intitulé "Airborne Mapping Reveals Emergent Power Law of Arctic Methane Emissions, " a été publié le 10 février dans Lettres de recherche géophysique .

Au sein de l'ensemble de données, l'équipe a également découvert un modèle :en moyenne, les points chauds de méthane étaient principalement concentrés à environ 44 mètres (40 mètres) de plans d'eau stagnants, comme les lacs et les ruisseaux. Après la marque des 44 yards, la présence de hotspots s'est progressivement raréfiée, et à environ 300 mètres de la source d'eau, ils sont tombés presque complètement.

Les scientifiques travaillant sur cette étude n'ont pas encore de réponse complète quant à la raison pour laquelle 44 mètres est le "nombre magique" pour toute la région d'enquête, mais des études supplémentaires qu'ils ont menées sur le terrain donnent un aperçu.

"Après deux ans d'études sur le terrain qui ont commencé en 2018 sur un lac d'Alaska avec un point chaud de méthane, nous avons trouvé un dégel brutal du pergélisol juste sous le hotspot, ", a déclaré Elder. "C'est cette contribution supplémentaire de carbone du pergélisol - du carbone qui est gelé depuis des milliers d'années - qui contribue essentiellement à la nourriture pour les microbes à mâcher et à se transformer en méthane alors que le pergélisol continue de dégeler. "

Les scientifiques ne font qu'effleurer la surface de ce qui est possible avec les nouvelles données, mais leurs premières observations sont précieuses. Être capable d'identifier les causes probables de la distribution des points chauds de méthane, par exemple, les aidera à calculer plus précisément les émissions de ce gaz à effet de serre dans les zones où nous n'avons pas d'observations. Ces nouvelles connaissances amélioreront la façon dont les modèles terrestres de l'Arctique représentent la dynamique du méthane et, par conséquent, notre capacité à prévoir l'impact de la région sur le climat mondial et les impacts du changement climatique mondial sur l'Arctique.

Elder dit que l'étude est également une percée technologique.

"AVIRIS-NG a été utilisé dans les précédentes études de méthane, mais ces enquêtes se sont concentrées sur les émissions d'origine humaine dans les zones peuplées et les zones dotées d'infrastructures majeures connues pour produire des émissions, ", a-t-il déclaré. "Notre étude marque la première fois que l'instrument est utilisé pour trouver des points chauds où les emplacements d'éventuelles émissions liées au pergélisol sont beaucoup moins compris."