Les zones humides sont la principale source naturelle de méthane atmosphérique, un puissant gaz à effet de serre qui n'est dépassé que par le dioxyde de carbone pour son importance dans le changement climatique. Le changement climatique anthropique devrait augmenter les émissions de méthane des zones humides, entraînant un réchauffement supplémentaire. Cependant, les rétroactions du méthane des zones humides n'ont pas été pleinement évaluées dans le cinquième rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), un défi pour atteindre les objectifs mondiaux d'atténuation des gaz à effet de serre fixés dans le cadre de l'Accord de Paris.

Pour comprendre comment le cycle du méthane des zones humides peut évoluer et entraîner des rétroactions climatiques à l'avenir, les scientifiques se tournent de plus en plus vers le passé de la Terre.

"Les carottes de glace indiquent que le méthane atmosphérique est très sensible au climat, mais on ne peut pas mesurer les concentrations atmosphériques de méthane au-delà, avant il y a environ 1 million d'années, " a déclaré le Dr Gordon Inglis, auteur principal et membre de la Royal Society Dorothy Hodgkin à l'Université de Southampton.

"Au lieu, nous devons nous appuyer sur des « proxies » indirects conservés dans les archives sédimentaires. Les proxys sont des substituts pour les variables climatiques qui ne peuvent pas être mesurées directement, y compris les données géochimiques stockées dans les fossiles, minéraux ou composés organiques.

L'étude, qui a été publié dans Géologie , est le premier à résoudre directement la relation entre la température et le cycle du méthane des zones humides pendant le maximum thermique paléocène-éocène (PETM), un ancien événement de réchauffement qui pourrait offrir un aperçu du futur.

Les auteurs ont utilisé un outil géochimique développé à l'Université de Bristol pour analyser les composés organiques fabriqués par les microbes vivant dans les sols et les tourbes anciennes. Pendant le PETM, ils ont découvert que le rapport de deux isotopes de carbone avait changé dans ces composés, un changement probablement dû à une quantité accrue de méthane dans le régime alimentaire des microbes.

« Nous montrons que le PETM était associé à une augmentation du cycle du méthane des zones humides ; si une partie de ce méthane s'échappait dans l'atmosphère, cela aurait conduit à un réchauffement planétaire supplémentaire. Surtout, cela pourrait préfigurer les changements que connaîtra le cycle du méthane dans le futur en raison des émissions anthropiques, " a déclaré le Dr Gordon Inglis.

"Nos collègues ont déjà montré que l'inclusion des émissions de méthane dans les simulations de modèles climatiques est essentielle pour interpréter la chaleur passée. Cependant, jusque récemment, il n'y a pas eu d'outils pour tester ces prédictions. Cette étude confirme que le cycle du méthane a augmenté pendant le PETM, et peut-être lors d'autres événements de réchauffement de l'histoire de la Terre, " a déclaré le professeur Rich Pancost, Directeur de la Faculté des Sciences de la Terre de l'Université de Bristol.

Curieusement, les proxys pour la température et le cycle du méthane ne sont couplés qu'au début de cet ancien événement de réchauffement, les proxys de méthane revenant rapidement aux valeurs d'avant l'événement, même si les températures restent élevées pendant toute la durée du PETM. Cela suggère que c'est le début d'un réchauffement climatique rapide qui perturbe particulièrement le cycle du méthane dans les zones humides, un constat particulièrement préoccupant compte tenu du réchauffement climatique rapide que nous connaissons actuellement.