Les émissions mondiales de méthane ont atteint les niveaux les plus élevés jamais enregistrés, selon des recherches.
La croissance des émissions provenant de l'extraction du charbon, de la production de pétrole et de gaz naturel, de l'élevage de bovins et ovins et des décharges est principalement à l'origine des augmentations.
Entre 2000 et 2017, les niveaux de gaz à effet de serre puissants se sont dirigés vers les voies suggérées par les modèles climatiques conduiront à un réchauffement de 3 à 4 degrés Celsius avant la fin de ce siècle.
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Cette visualisation volumétrique 3D montre l'émission et le transport de méthane atmosphérique dans le monde entre le 9 décembre 2017 et le 1er décembre 2018.
Il s'agit d'un seuil de température dangereux auquel les scientifiques avertissent que les catastrophes naturelles, y compris les incendies de forêt, sécheresseset les inondations et les perturbations sociales telles que les famines et les migrations massives deviennent presque monnaie courante.
Les résultats apparaissent dans deux articles dans Données scientifiques sur le système Terre et Environmental Research Letters.
En 2017, la dernière année où des données mondiales complètes sur le méthane sont disponibles, l'atmosphère terrestre a absorbé près de 600 millions de tonnes de gaz incolore et inodore qui est 28 fois plus puissant que le dioxyde de carbone pour piéger la chaleur sur une période de 100 ans.
«Les gens plaisantent sur les rots de vaches sans se rendre compte de la taille réelle de la source.»
Plus de la moitié de toutes les émissions de méthane proviennent désormais des activités humaines. Les émissions annuelles de méthane ont augmenté de 9%, ou 50 millions de tonnes par an, par rapport au début des années 2000, lorsque les concentrations de méthane dans l'atmosphère étaient relativement stables.
En termes de potentiel de réchauffement, ajouter autant de méthane supplémentaire à l'atmosphère depuis 2000 revient à mettre 350 millions de voitures de plus sur les routes du monde ou à doubler les émissions totales de l'Allemagne ou de la France.
«Nous n'avons toujours pas tourné le virage sur le méthane», déclare Rob Jackson., Professeur de science du système terrestre à la School of Earth, Energy & Environmental Sciences (Stanford Earth) de l'Université de Stanford et chef du Global Carbon Project.
Plus de méthane
À l'échelle mondiale, les sources d'énergie fossile et les vaches sont des moteurs bimoteurs qui alimentent la montée du méthane.
«Les émissions des bovins et autres ruminants sont presque aussi importantes que celles de l'industrie des combustibles fossiles pour le méthane», explique Jackson. «Les gens plaisantent sur les rots de vaches sans se rendre compte de la taille réelle de la source.»
Tout au long de la période d'étude, l'agriculture a représenté environ les deux tiers de toutes les émissions de méthane liées aux activités humaines; les combustibles fossiles ont contribué à la majeure partie du tiers restant. Cependant, ces deux sources ont contribué dans une mesure à peu près égale aux augmentations observées depuis le début des années 2000.
Une visualisation du méthane global le 26 janvier 2018. Le rouge montre les zones avec des concentrations plus élevées de méthane dans l'atmosphère. (Crédit: Cindy Starr, Kel Elkins, Greg Shirah et Trent L. Schindler / NASA Scientific Visualization Studio)
Les émissions de méthane provenant de l'agriculture ont atteint 227 millions de tonnes de méthane en 2017, en hausse de près de 11% par rapport à la moyenne 2000-2006. Le méthane issu de la production et de l'utilisation de combustibles fossiles a atteint 108 millions de tonnes en 2017, en hausse de près de 15% par rapport à la période précédente.
Au milieu de la pandémie de coronavirus, les émissions de carbone ont chuté comme arrêt de fabrication et de transport. «Il n'y a aucune chance que les émissions de méthane aient chuté autant que les émissions de dioxyde de carbone à cause du virus», déclare Jackson. «Nous chauffons toujours nos maisons et nos bâtiments, et l'agriculture continue de croître.»
Émissions dans le monde
Les émissions de méthane ont augmenté le plus fortement en Afrique et au Moyen-Orient; Chine; et l'Asie du Sud et l'Océanie, qui comprennent l'Australie et de nombreuses îles du Pacifique. Chacune de ces trois régions a augmenté ses émissions d'environ 10 à 15 millions de tonnes par an au cours de la période d'étude. Les États-Unis ont suivi de près, augmentant les émissions de méthane de 4.5 millions de tonnes, principalement en raison d'une augmentation du forage, de la distribution et de la consommation de gaz naturel.
Le budget mondial du méthane pour 2017 basé sur les données des capteurs satellites. Orange montre les sources liées aux activités humaines; le vert montre les sources naturelles et les puits de gaz; le vert orangé hachuré montre des sources de méthane liées aux activités humaines et à la nature, comme les incendies de forêt et la combustion de la biomasse. Cliquez sur l'image pour l'agrandir. (Crédit image: Jackson et coll. 2020 Env. Res. Lett.)
«Nous devrons manger moins de viande et réduire les émissions associées à l'élevage de bétail et de riz, et remplacer le pétrole et le gaz naturel dans nos voitures et nos maisons.»
«La consommation de gaz naturel augmente rapidement ici aux États-Unis et dans le monde», explique Jackson. «Cela compense le charbon dans le secteur de l'électricité et réduit les émissions de dioxyde de carbone, mais augmente les émissions de méthane dans ce secteur.»
Les États-Unis et le Canada produisent également plus de gaz naturel. «En conséquence, nous émettons plus de méthane des puits de pétrole et de gaz et des pipelines qui fuient», explique Jackson, qui est également chercheur principal au Woods Institute for the Environment de Stanford et au Precourt Institute for Energy.
L'Europe se distingue comme la seule région où les émissions de méthane ont diminué au cours des deux dernières décennies, en partie en réduisant les émissions provenant de la fabrication de produits chimiques et en cultivant les aliments plus efficacement.
«Les politiques et une meilleure gestion ont réduit les émissions des décharges, du fumier et d'autres sources ici en Europe. Les gens sont aussi manger moins de boeuf et plus de volaille et de poisson », explique Marielle Saunois de l'Université de Versailles Saint-Quentin en France, auteur principal de l'article de Données scientifiques sur le système Terre.
Que peut faire le monde?
Les régions tropicales et tempérées ont connu la plus forte augmentation des émissions de méthane. Les systèmes boréaux et polaires ont joué un rôle moindre. Malgré les craintes que fondre dans l'Arctique pourrait libérer une explosion de méthane provenant de la fonte du pergélisol, les chercheurs n'ont trouvé aucune preuve d'augmentation des émissions de méthane dans l'Arctique, du moins jusqu'en 2017.
Les émissions d'origine humaine sont à bien des égards plus faciles à cerner que celles provenant de sources naturelles. «Nous avons un temps étonnamment difficile à identifier où le méthane est émis dans les tropiques et ailleurs en raison des changements quotidiens à saisonniers dans la façon dont les sols sont gorgés d'eau», explique Jackson.
Selon les chercheurs, pour limiter les émissions de méthane, il faudra réduire combustibles fossiles utiliser et contrôler les émissions fugitives telles que les fuites des pipelines et des puits, ainsi que les changements dans la façon dont nous nourrissons les bovins, cultivons le riz et mangeons.
«Nous devrons manger moins de viande et réduire les émissions associées à l'élevage de bétail et de riz», déclare Jackson, «et remplacer le pétrole et le gaz naturel dans nos voitures et nos maisons.»
Les compléments alimentaires tels que les algues peuvent aider à réduire les rots de méthane des vaches, et la riziculture peut s'éloigner de l'engorgement permanent qui maximise la production de méthane dans les environnements à faible teneur en oxygène. Les avions, les drones et les satellites sont prometteurs pour surveiller le méthane des puits de pétrole et de gaz.
Jackson déclare: "Je suis optimiste que, dans les cinq prochaines années, nous ferons de réels progrès dans ce domaine."
Coauteurs supplémentaires de l'article en Environmental Research Letters Vous êtes du Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de l'Université ? Paris-Saclay ; l'Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth (CSIRO) à Canberra, en Australie ; le centre de vol spatial Goddard de la NASA ; le Centre commun de recherche de la Commission européenne ; le Centre de recherche environnementale mondiale de l'Institut national d'études environnementales et l'Institut de recherche météorologique d'Ibaraki, au Japon ; le Département Climat, Air et Durabilité du TNO à Utrecht, aux Pays-Bas ; et l'Institut météorologique finlandais à Helsinki, en Finlande.
La recherche a été financée par la Fondation Gordon et Betty Moore, l'Université de Stanford, le Earth Systems and Climate Change Hub (JGC) du gouvernement australien et le Future Earth.
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