L'Arctique contient plusieurs millions de lacs qui stockent de grandes quantités de matière organique provenant de plantes, d'animaux et de micro-organismes qui s'y sont accumulés au cours des 15 000 dernières années. Si ce matériau se désintègre dans des conditions de manque d'oxygène, comme dans les sédiments lacustres, du méthane est produit. La hausse des températures due au réchauffement climatique pourrait entraîner une décomposition accrue de ce matériau, entraînant une libération accrue de méthane et contribuant davantage au réchauffement climatique.
"Pour mieux comprendre les mécanismes et les échelles de temps de cette rétroaction, il est important d'étudier les périodes chaudes passées telles que la dernière période interglaciaire, il y a environ 125 000 ans. Les températures étaient alors d'environ 1 à 3 °C plus élevées qu'à l'époque préindustrielle, lorsque Le réchauffement climatique a commencé. L'ampleur des émissions de méthane au cours de cette période est cependant encore incertaine", déclare le Dr André Bornemann, auteur principal de l'étude et chercheur au GFZ.
Pour répondre à cette incertitude, l'équipe de recherche a utilisé les cires de feuilles de plantes piégées dans une carotte de sédiments lacustres du lac El'gygytgyn, dans le nord-est de la Sibérie, comme indicateur des rejets passés de méthane. On sait que les cires des feuilles des plantes portent une empreinte chimique de la composition atmosphérique à laquelle elles ont été exposées.
« Comme les lacs sont recouverts de glace une grande partie de l'année, la cire conservée dans les carottes de sédiments des lacs provient de plantes qui poussent dans les environs en été, lorsque le lac est ouvert. -les alkyldiols, un certain type de cire de feuille de plante qui porte l'empreinte la plus forte des concentrations de méthane atmosphérique", explique Bornemann.
Les chercheurs ont analysé les concentrations de cire des feuilles et leur composition en isotopes de carbone dans 22 échantillons le long du noyau couvrant une période comprise entre 170 000 et 95 000 ans. "La composition isotopique du carbone des cires végétales a révélé une relation claire avec les émissions locales de méthane au cours de la dernière période interglaciaire", explique le co-auteur, le Dr Florian F. Krause-Kyora, aujourd'hui chercheur à l'Institut Paul Scherrer en Suisse.
L’équipe de recherche a découvert que les enregistrements isotopiques de la cire des feuilles des plantes sont bien corrélés aux estimations indépendantes des concentrations de méthane dans l’atmosphère ainsi qu’aux estimations des rejets de méthane provenant des zones humides de la région arctique. Cela indique que l'enregistrement de la cire des feuilles du lac El'gygytgyn est un outil approprié pour étudier les émissions passées de méthane.
Les relevés de cire des feuilles montrent que les rejets de méthane des lacs arctiques étaient beaucoup plus élevés au cours de la dernière période interglaciaire par rapport à la période avant et après. Les rejets de méthane des lacs ont même atteint des niveaux similaires à ceux des émissions mondiales de méthane provenant des zones humides aujourd'hui, qui s'élèvent à environ 100 millions de tonnes de méthane rejetées chaque année.
"Cela signifie que si le monde se réchauffe de 1 à 2 °C supplémentaires, les émissions de méthane des lacs arctiques pourraient également doubler par rapport à aujourd'hui et devenir presque aussi élevées que les émissions mondiales des zones humides", explique Bornemann. Étant donné que les niveaux atmosphériques actuels de méthane sont les plus élevés depuis plus de 800 000 ans, une telle augmentation provenant des lacs arctiques pourrait potentiellement accroître encore le taux de changement climatique induit par l’homme.
