La mesure de l'éthane dans l'atmosphère montre que les quantités de méthane rejetées dans l'atmosphère par les puits de pétrole et de gaz et contribuant au réchauffement de l'effet de serre sont plus élevées que ce que suggère l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis, selon une équipe internationale de scientifiques qui ont passé trois ans à survoler trois régions des États-Unis au cours des quatre saisons.

"L'éthane est un gaz qui n'est lié qu'à certaines sources de méthane, " a déclaré Zachary R. Barkley, chercheur en météorologie et sciences de l'atmosphère, État de Penn. "Méthane, cependant, est produit par le pétrole, gisements de gaz et de charbon, mais aussi par le système digestif de la vache, marécages, décharges et gestion du fumier. Il est difficile de séparer les combustibles fossiles produits et le méthane naturel."

Les données Atmospheric Carbon and Transport (ACT) America ont permis de quantifier les émissions de méthane du pétrole, sources de gaz et de charbon, parce que le projet a mesuré non seulement le méthane, mais aussi l'éthane. Les chercheurs notent que le méthane identifié à l'éthane peut être connecté de manière fiable à des sources de combustibles fossiles, cependant, le rapport de l'éthane au méthane varie avec les sources individuelles.

"ACT America a été conçu comme un effort pour améliorer notre capacité à diagnostiquer les sources et les puits de gaz à effet de serre mondiaux, améliorer le diagnostic, " a déclaré Kenneth J. Davis, professeur de sciences atmosphériques et climatiques, État de Penn. "Nous voulions comprendre comment les gaz à effet de serre sont déplacés par les systèmes météorologiques dans l'atmosphère. Avant ACT, il n'y avait pas de données pour cartographier la distribution des gaz dans les systèmes météorologiques."

De 2017 à 2019, les chercheurs ont effectué des missions de collecte de données dans trois parties des États-Unis - les États de l'Atlantique central, y compris la Pennsylvanie, New York, Virginie, Virginie-Occidentale et Maryland; les États du centre-sud, y compris l'Arkansas, Louisiane, Texas, Alabama, Oklahoma et Mississippi; et les États du centre du Midwest, dont le Nebraska, Dakota du Sud, Kansas, Minnesota, Iowa, Missouri, Wisconsin, Michigan, Ohio, Indiana et Illinois. Les chercheurs ont couvert les quatre saisons et ont suivi comment les systèmes météorologiques ont déplacé le dioxyde de carbone, méthane, l'éthane et d'autres gaz présents dans l'atmosphère.

Les chercheurs ne sont pas les premiers à suggérer que les estimations de méthane sont trop faibles, mais selon Barkley, ils sont les premiers à utiliser l'éthane uniquement comme proxy. Éthane, bien qu'il agisse comme un gaz à effet de serre, ne reste dans l'atmosphère que quelques mois avant de se décomposer en d'autres composés, plutôt que les 10 ans que le méthane reste dans l'atmosphère. L'éthane est plus un problème de pollution de l'air que le réchauffement à effet de serre.

"Nous n'avons examiné aucune des données sur le méthane et nous voyons toujours les mêmes résultats que tout le monde, " il a dit.

Une autre différence est que la plupart des études aéroportées précédentes ont porté sur de petites zones, émissions de sites ou de champs isolés. ACT-America a examiné les régions multi-états et englobait plus des deux tiers de la production de gaz naturel des États-Unis.

« Les données sur l'éthane dépassent systématiquement les valeurs attendues sur la base des estimations du taux de fuite de pétrole et de gaz de l'EPA (États-Unis) de plus de 50 %, " rapportent les chercheurs dans un récent numéro du Journal of Geophysical Research :Atmosphères . Les chercheurs ajoutent qu'en comparant la chute combinée, estimations des émissions d'éthane en hiver et au printemps à un inventaire des émissions de méthane du pétrole et du gaz, ils estiment que les émissions de méthane du pétrole et du gaz sont supérieures de 48 % à 76 % aux valeurs d'inventaire de l'EPA.

Les chercheurs ont utilisé les ratios éthane/méthane des bassins de production de pétrole et de gaz pour cette étude.

Alors que des sources et des puits de dioxyde de carbone peuvent être trouvés à la surface de la Terre, les émissions d'éthane et de méthane proviennent d'emplacements spécifiques au sol qui sont connus. Les déserts, les océans et les écosystèmes des hautes terres émettent peu d'éthane ou de méthane. Les gisements de pétrole et de gaz actifs ont des émissions élevées. Lors de l'estimation des émissions de gaz traces, les chercheurs font généralement leur première estimation, puis exécutent plusieurs itérations pour minimiser la différence entre les concentrations atmosphériques observées et simulées de ces gaz.

Barkley note que parfois les signaux sont difficiles à interpréter, mais que ce n'est pas le cas de cette étude.

"Les données sont là, " a déclaré Barkley. " Le plus petit panache dans le modèle lorsqu'il est augmenté d'un facteur de deux correspond soudainement aux données en temps réel. "