Plus tôt ce mois-ci, Le président Biden a exhorté d'autres pays à rejoindre les États-Unis et l'Union européenne dans un engagement à réduire les émissions de méthane. Deux nouvelles études dirigées par Stanford pourraient aider à ouvrir la voie en établissant un plan de coordination de la recherche sur les technologies d'élimination du méthane, et modéliser comment l'approche pourrait avoir un effet démesuré sur la réduction des températures de pointe futures.

Les analyses, publié le 27 septembre dans Transactions philosophiques de la Royal Society A , révèlent que la suppression d'environ trois ans d'émissions d'origine humaine du puissant gaz à effet de serre réduirait les températures de surface mondiales d'environ 0,21 degrés Celsius tout en réduisant suffisamment les niveaux d'ozone pour en empêcher environ 50, 000 décès prématurés par an. Les résultats ouvrent la porte à des comparaisons directes avec l'élimination du dioxyde de carbone - une approche qui a fait l'objet de beaucoup plus de recherches et d'investissements - et pourrait aider à façonner les politiques climatiques nationales et internationales à l'avenir.

"Le moment est venu d'investir dans les technologies d'élimination du méthane, " a déclaré Rob Jackson, auteur principal du nouveau document sur le programme de recherche et auteur principal de l'étude de modélisation. Jackson est le professeur principal Michelle et Kevin Douglas d'énergie et d'environnement à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement.

Le cas de l'élimination du méthane

La concentration relative de méthane a augmenté plus de deux fois plus vite que celle de dioxyde de carbone depuis le début de la révolution industrielle. L'élimination du méthane de l'atmosphère pourrait réduire les températures encore plus rapidement que l'élimination du dioxyde de carbone seul, car le méthane est 81 fois plus puissant en termes de réchauffement du climat au cours des 20 premières années après sa libération, et environ 27 fois plus puissant sur un siècle. L'élimination du méthane améliore également la qualité de l'air en diminuant la concentration d'ozone troposphérique, l'exposition à laquelle on estime qu'un million de décès prématurés par an dans le monde sont dus à des maladies respiratoires.

Contrairement au dioxyde de carbone, la majeure partie des émissions de méthane sont d'origine humaine. Les principaux coupables sont les sources agricoles telles que le bétail, qui émettent du méthane dans leur haleine et leur fumier, et rizières, qui émettent du méthane lorsqu'elles sont inondées. L'élimination des déchets et l'extraction de combustibles fossiles contribuent également à des émissions substantielles. Sources naturelles de méthane, y compris les microbes du sol dans les zones humides, représentent les 40 % restants des émissions mondiales de méthane. Ils compliquent encore le tableau parce que certains d'entre eux, comme le dégel du pergélisol, devraient augmenter à mesure que la planète se réchauffe.

Bien que le développement de technologies d'élimination du méthane ne soit pas facile, les récompenses financières potentielles sont grandes. Si les prix du marché pour les compensations de carbone s'élèvent à 100 USD ou plus la tonne au cours de ce siècle, comme prédit par les modèles d'évaluation les plus pertinents, chaque tonne de méthane retirée de l'atmosphère pourrait alors valoir plus de 2 $, 700.

Envisager les impacts de l'élimination du méthane

L'étude de modélisation utilise un nouveau modèle développé par le service météorologique national du Royaume-Uni (connu sous le nom de UK Met Office) pour examiner les impacts potentiels de l'élimination du méthane tout en tenant compte de sa durée de vie plus courte que le dioxyde de carbone - un facteur clé car une partie du méthane éliminé aurait disparu de toute façon. Les chercheurs ont créé un ensemble de scénarios en faisant varier soit la quantité retirée, soit le moment de l'élimination pour généraliser leurs résultats sur un large éventail de trajectoires d'émissions futures réalistes.

Dans un scénario d'émissions élevées, l'analyse a montré qu'une réduction de 40 pour cent des émissions mondiales de méthane d'ici 2050 entraînerait une réduction de la température d'environ 0,4 degré Celsius d'ici 2050. Dans un scénario à faibles émissions où la température culmine au 21e siècle, l'élimination du méthane de la même ampleur pourrait réduire la température maximale jusqu'à 1 degré Celsius.

« Ce nouveau modèle nous permet de mieux comprendre comment le dégazage altère le réchauffement à l'échelle mondiale et la qualité de l'air à l'échelle humaine, " a déclaré Sam Abernethy, auteur principal de l'étude de modélisation et coauteur du programme de recherche, un doctorat étudiant en physique appliquée qui travaille dans le laboratoire de Jackson.

De la recherche au développement

La voie à suivre pour parvenir à ces améliorations du climat et de la qualité de l'air reste incertaine. Pour le mettre au point, le document sur le programme de recherche compare et contraste les aspects de l'élimination du dioxyde de carbone et du méthane, décrit une gamme de technologies pour l'élimination du méthane et décrit un cadre pour coordonner et accélérer sa mise à l'échelle. Le cadre aiderait à faciliter une analyse plus précise des facteurs d'élimination du méthane, allant des simulations spécifiques à l'emplacement aux interactions potentielles avec d'autres approches d'atténuation du changement climatique.

Le méthane est difficile à capturer dans l'air car sa concentration est si faible, mais les technologies en plein essor - comme une classe de matériaux cristallins appelés zéolites capables d'absorber le gaz - tiennent la promesse d'une solution, selon les chercheurs. Ils plaident pour une recherche accrue sur le coût de ces technologies, Efficacité, l'entartrage et les besoins énergétiques, barrières sociales potentielles au déploiement, co-bénéfices et éventuels sous-produits négatifs.

"L'élimination du dioxyde de carbone a reçu des milliards de dollars d'investissements, avec des dizaines d'entreprises constituées, ", a déclaré Jackson. "Nous avons besoin d'engagements similaires pour l'élimination du méthane."