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"Le méthane pour le meilleur ou pour le pire" par Jacques Hallard
jeudi 13 août 2020, par
ISIAS Climat Méthane
Le méthane pour le meilleur et pour le pire
Jacques Hallard , Ingénieur CNAM, site ISIAS – 13/08/2020
Plan : Introduction Sommaire Auteur
« Pour le meilleur et pour le pire » est « une expression qui signifie qu’un engagement ou un événement vient avec des avantages et des inconvénients, en intensité variable ».
« Il arrive un temps, dans l’éducation de tout homme, où il acquiert la conviction que la jalousie est de l’ignorance ; que l’imitation est du suicide et que, pour le meilleur et pour le pire, il doit en prendre sa part ». Citation de célébrité - Ralph Waldo Emerson - Artiste, écrivain, essayiste, philosophe, poète : (1803 - 1882). Source
Le méthane est un gaz incolore et inodore qui est présent à l’état naturel sur la Terre et il constitue 90% du gaz naturel : de très importantes quantités de méthane sont enfouies dans le sous-sol sous forme de gaz naturel. Il se trouve dans des régions naturelles peu ou pas oxygénées, notamment ans les marais ; les rizières, les estuaires pollués et les feux de forêts dégagent également beaucoup de méthane, tout comme la boue éruptive des volcans et les émanations des anciennes ou actuelles décharges publiques des déchets qui contiennent des matières organiques.
Voir notre récent article : ’L’agriculture et les combustibles fossiles entraînent des émissions record du gaz à effet de serre qu’est le méthane’ par Maria Temming - Traduction & compléments par Jacques Hallard , mardi 11 août 2020 – « ISIAS Climat « L’agriculture et les combustibles fossiles entraînent des émissions record du gaz à effet de serre qu’est le méthane : on a observé qu’en Afrique et en Asie les rejets de ce gaz piègent la chaleur … suite – Complément sur le réchauffement climatique : les émissions mondiales de méthane n’ont jamais été aussi élevées .
Le méthane est aussi produit par les organismes vivants, végétaux et animaux, en particulier chez les ruminants sous l’effet de la digestion. La fermentation des matières organiques en absence d’oxygène produit du biogaz, un gaz combustible composé essentiellement de méthane et de dioxyde de carbone ; il est aussi utilisable comme ressource énergétique. On peut provoquer cette fermentation artificiellement dans desdigesteurs, aussi appelé réacteurs à biogaz ou méthaniseurs, en particulier pour traiter des boues d’épuration et des déchets organiques, industriels ou agricoles).
Pour illustrer les applications de cette technologie en milieu rural, on peut se reporter à une vidéo 1:28 intitulée Méthanisère, le premier méthaniseur 100% agricole a été inauguré en Isère 19 octobre 2019 - France 3 Auvergne-Rhône-Alpes – « ‘Méthanisère’ a été inauguré ce vendredi, un projet de longue haleine, puisqu’il a mis 7 ans à sortir de terre. Cette unité de méthanisation, située à Apprieu (Isère) est en service depuis septembre 2019. Elle recueille les déchets organiques agricoles pour les transformer en biogaz. Reportage de Ana Koroloff, Dominique Bourget et Mélanie Ducret… » - Source : https://www.youtube.com/watch?v=vZJ1Di_BuP8
Encore, à titre de démonstration de la faisabilité, une autre réalisation récente en Alsace, base à 67350 Niederaltdorf, un village typique du département du Bas-Rhin en Région ‘Grand Est’ [aussi Uhlwiller-Niederaltdorf] : voir la vidéo 5:10 intitulée Méthanisation GAEC Gibsbach - France Biogaz Valorisation - 17 octobre 2019 - France Biogaz Valorisation – « La méthanisation du GAEC Gibsbach / SAS K Energie a été mise en service en 2019. Cette installation « à la ferme », a été conçue pour traiter exclusivement des effluents agricoles de sorte à être autonome en termes de substrats tout en valorisant les cuves existantes de l’exploitation, le tout pour une insertion optimale du projet dans son environnement. Une installation de l’entreprise alsacienne ‘France Biogaz Valorisation’ - Capture d’écran montrant les installations :
Source : https://www.youtube.com/watch?v=mJQ2ElIC2Es
Voir par ailleurs nos nombreux articles antérieurement postés sur ISIAS et étiquetés Biogaz et Méthane à partir de ce site : https://isias.lautre.net/spip.php?page=recherche&recherche=biogaz+m%C3%A9thane
Le gaz méthane constitue la troisième ressource énergétique mondiale qui est utilisée après le pétrole et le charbon, parmi les énergies fossiles. C’est un combustible à fort potentiel énergétique. Il aussi le seul hydrocarbure qui peut être obtenu par un procédé naturel.
Mais le méthane représente un très grand risque pour l’environnement, car il est l’un des principaux gaz à effet de serre qui sont à l’origine du réchauffement planétaire et donc des dérèglements climatiques qui sont à l’œuvre et qui s’accélèrent au niveau mondial.
« Le méthane CH4 persiste moins de dix ans dans l’atmosphère où il est détruit par des radicaux hydroxyle OH•, mais c’est un gaz à effet de serre bien plus puissant que le CO2, avec un potentiel de réchauffement global 28 fois plus élevé, responsable, au niveau actuel de sa concentration, de quelques pour cent de l’effet de serre total à l’œuvre dans notre atmosphère ».
« Ainsi, à titre comparatif, sur un horizon de 100 ans, relâcher une certaine quantité de méthane dans l’atmosphère a un effet sur le réchauffement climatique environ neuf fois plus important que de brûler cette même quantité de méthane en dioxyde de carbone (CO2) ».
Il vient d’être découvert que le continent Antarctique
renferme de son côté d’impressionnantes quantités de méthane : une retenue potentielle estimée à milliards de tonnes de méthane. La découverte du premier suintement actif en Antarctique offre une nouvelle compréhension du cycle du méthane par l’étude des microorganismes qui s’y touvent, mais l’impact environnemental est aussi là.
Ce mini dossier reprend développe ce sujet avec quelques documents sélectionnés qui sont indiqués dans le sommaire ci-dessous.
Retour au début de l’introduction
0. Pour tout réviser sur le Méthane avec Wikipédia
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Pour tout réviser sur le Méthane avec Wikipédia
Le méthane est un composé chimique de formule chimique CH4, découvert et isolé par Alessandro Volta entre 1776 et 1778. C’est l’hydrocarbure le plus simple, et le premier terme de la famille des alcanes.
Assez abondant dans le milieu naturel, le méthane est un combustible à fort potentiel. Gazeux dans les conditions normales de température et de pression, il peut être transporté sous cette forme, généralement par gazoduc, ou à l’état liquéfié par des méthaniers et plus rarement des camions.
D’énormes quantités de méthane sont enfouies dans le sous-sol sous forme de gaz naturel. L’essentiel du méthane des terrains sédimentaires est produit de façon anaérobie par les archées dites méthanogènes. De grandes quantités, difficiles à évaluer, sont également produites par réaction de l’eau de mer sur les péridotites des dorsales océaniques et présentes sur le plancher océanique sous forme d’hydrates de méthane (stables à basse température et haute pression). Les volcans de boue, les énergies fossiles les décharges publiques, la digestion du bétail (notamment des ruminants), les rizières, les estuaires pollués et les feux de forêts dégagent aussi beaucoup de méthane.
Le méthane est naturellement présent dans l’atmosphère terrestre, mais les apports anthropiques ont plus que doublé sa concentration depuis la révolution industrielle. Elle atteignait 1 748 ppb en 1998. Après une période de stabilisation (à environ 1 774 ppb, de 1999 à 2006) la croissance de sa concentration a repris en 2007 avec un nouveau record en 2016 (1 853 ppb, soit +257 % par rapport au niveau préindustriel) puis en 2018 (1 860 ppb). Des analyses isotopiques suggèrent que cet accroissement récent du méthane atmosphérique serait principalement d’origine non fossile.
Le méthane persiste moins de dix ans dans l’atmosphère où il est détruit par des radicaux hydroxyle OH•, mais c’est un gaz à effet de serre bien plus puissant que le CO2, avec un potentiel de réchauffement global 28 fois plus élevé, responsable, au niveau actuel de sa concentration, de quelques pour cent de l’effet de serre total à l’œuvre dans notre atmosphère. Ainsi, à titre comparatif, sur un horizon de 100 ans, relâcher une certaine quantité de méthane dans l’atmosphère a un effet sur le réchauffement climatique environ neuf fois plus important que de brûler cette même quantité de méthane en dioxyde de carbone (CO2).
Sommaire
- 1 Histoire
- 2 Méthane, paléo-environnement et paléoclimats
- 3 Formation, stockages naturels
- 4 Propriétés physico-chimiques
- 5 Dans l’Univers
- 6 Utilisation
- 7 Environnement : contribution à l’effet de serre
- 8 Prospective
- 9 Réduire les émissions de méthane
- 10 Vers une synthèse photocatalytique du méthane ?
- 11 Biosynthèse du méthane
- 12 Méthane et biodiversité
- 13 Notes et références
- 14 Voir aussi
- 14.1 Bibliographie
- 14.2 Articles connexes
Source de l’article complet : https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thane
1.
Le méthane (28 fois plus puissant en effet de serre que le CO2) atteint son plus haut niveau jamais enregistré Par La Rédaction IssuesJuillet 2020 - Document ‘issues.fr/methane’ – Photo
L’élevage et les combustibles fossiles ont fait grimper les émissions mondiales de méthane, puissant gaz à effet de serre, a son plus haut niveau jamais enregistré, faisant craindre une accélération du réchauffement climatique.
Depuis 2000, les rejets de gaz inodore et incolore ont augmenté de plus de 50 millions de tonnes par an, ce qui équivaut à 350 millions de voitures ou le double des émissions totales de l’Allemagne ou de la France, selon la dernière étude de Methane Budget réalisée par une équipe mondiale de scientifiques.
Les résultats, publiés dans Earth System Science Data et Environmental Research Letters , montrent que plus de la moitié du méthane dans l’atmosphère provient désormais de sources humaines. De cette part, l’élevage, l’agriculture et les décharges représentent environ les deux tiers, tandis que l’industrie des combustibles fossiles, composée de pétrole, de gaz et de charbon, constitue le reste.
Le méthane arrive juste derrière le dioxyde de carbone pour sa contribution au chauffage mondial ; le gaz est libéré en quantités beaucoup plus petites mais est 28 fois plus puissant pour piéger la chaleur sur une période de 100 ans.
En 2017, dernière année pour laquelle des données sont disponibles, l’atmosphère de la planète a absorbé près de 600 millions de tonnes de méthane, en hausse de 9% par rapport aux premières années du siècle où les concentrations étaient relativement stables.
Rob Jackson, professeur à la Stanford University School of Earth, Energy & Environmental Sciences , a déclaré que les activités humaines depuis la révolution industrielle avaient multiplié par 2,6 la quantité de méthane dans l’atmosphère, contre 1,7 fois pour le dioxyde de carbone.
Comme le méthane est plus puissant que le CO 2 et a une durée de vie plus courte dans ses effets climatiques, il devrait être au centre des efforts de réduction des émissions, a déclaré Jackson.
« Le CO 2 est toujours la bête à tuer, mais le réchauffement dû au méthane est le deuxième plus important. Agir agressivement sur le méthane peut nous faire gagner du temps pour lutter contre le CO 2 et réduire de moitié le pic de température », a-t-il déclaré.
« Je suis optimiste quant aux opportunités de trouver des super-émetteurs de méthane à l’aide de drones et de satellites. Mais il est plus difficile de réduire les émissions d’un milliard de vaches et d’un milliard de moutons, où les choix alimentaires et la gestion du fumier sont importants. »
Le changement est nettement différent selon le secteur et l’emplacement. Les émissions de méthane d’origine agricole ont augmenté de près de 11% au cours de la période d’étude, tandis que celles provenant des combustibles fossiles ont augmenté de 15%.
Au niveau régional, les augmentations les plus importantes – de 10 à 15 millions de tonnes par an – ont été enregistrées en Asie, en Afrique et en Océanie, principalement en raison de l’agriculture. Aux États-Unis, la majeure partie de l’augmentation de 4,5 millions de tonnes au cours de la dernière décennie a été attribuée à la fracturation hydraulique et à d’autres formes de forage, de canalisation et de consommation de pétrole et de gaz.
L’Europe a été le seul continent à enregistrer une baisse grâce à des mesures fortes de réduction des émissions de fumier et d’industrie. L’Arctique a également connu peu de changements, ce qui suggère que les craintes de libération de méthane provenant de la fonte du pergélisol n’avaient pas été réalisées jusqu’en 2017.
Les auteurs ont déclaré qu’il ne pourrait y avoir de stabilisation mondiale des émissions de méthane que si les gouvernements prenaient des mesures rapides.
Marielle Saunois, de l’Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, en France, qui était l’auteur principal de l’article dans Earth System Science Data , a déclaré qu’il existait des solutions qui ne nécessitaient pas nécessairement une réduction de la consommation.
« Les politiques et une meilleure gestion ont réduit les émissions des décharges, du fumier et d’autres sources ici en Europe. Les gens mangent aussi moins de bœuf et plus de volaille et de poisson », a-t-elle déclaré.
On pense que les politiques de confinement pendant la crise sanitaire ont eu moins d’impact sur les émissions de méthane que sur le CO 2 et le dioxyde d’azote car l’agriculture n’a pas été aussi affectée par les mesures que les transports et l’industrie.
Article traduit de l’anglais : theguardian.com
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@Issues.fr – Source : https://issues.fr/methane-record-climat/
2.
La découverte du premier suintement actif en Antarctique offre une nouvelle compréhension du cycle du méthane - 22 juillet 2020 – Document ‘today.oregonstate.edu’ – Auteure : Michelle Klampe, michelle.klampe@oregonstate.edu - Travaux de Andrew Thurber Andrew.thurber@oregonstate.edu, Sarah Seabrook et Rory Welsh - Photo Traduction de Jacques Hallard - Titre : Discovery of first active seep in Antarctica provides new understanding of methane cycle- Source : https://today.oregonstate.edu/news/discovery-first-active-seep-antarctica-provides-new-understanding-methane-cycle
Corvallis, Oregon, Etats-Unis - La découverte du premier suintement de méthane actif en Antarctique fournit aux scientifiques une nouvelle compréhension du cycle du méthane et du rôle que le méthane trouvé dans cette région peut jouer dans le réchauffement de la planète.
Un suintement de méthane est un endroit où le gaz méthane s’échappe d’un réservoir souterrain et dans l’océan. Des suintements de méthane ont été découverts dans tous les océans du monde, mais celui découvert dans la mer de Ross était le premier suintement actif trouvé en Antarctique, a déclaré Andrew Thurber, écologiste marin à l’Oregon State University.
« Le méthane est le deuxième gaz le plus efficace pour réchauffer notre atmosphère et l’Antarctique possède de vastes réservoirs qui sont susceptibles de s’ouvrir à mesure que les calottes glaciaires se retirent en raison du changement climatique », a déclaré Thurber. « C’est une découverte importante qui peut aider à combler un grand vide dans notre compréhension du cycle du méthane ».
Les résultats des chercheurs ont été publiés aujourd’hui dans la revue ‘Proceedings of the Royal Society B’. Les co-auteurs sont Sarah Seabrook et Rory Welsh, qui étaient des étudiants diplômés de l’OSU pendant les expéditions. La recherche a été soutenue par la National Science Foundation.
Vidéo 6:40 à voir à la source (en anglais)
Le méthane est un gaz à effet de serre qui est 25 fois plus puissant que le dioxyde de carbone pour réchauffer la planète. La majeure partie du méthane dans l’eau et les sédiments océaniques est maintenue hors de l’atmosphère par les microbes qui le consomment.
Thurber et ses collègues ont découvert que les microbes vivant autour du suintement de l’Antarctique sont fondamentalement différents de ceux trouvés ailleurs dans les océans du monde. Cela aide les chercheurs à mieux comprendre les cycles du méthane et les facteurs qui déterminent si le méthane atteindra l’atmosphère et contribuera à un réchauffement supplémentaire, a déclaré Thurber.
Le suintement de la mer de Ross [une baie profonde de l’océan Pacifique sud bordant le continent Antarctique entre la terre Marie Byrd à l’est et la terre de Victoria à l’ouest… »] a été découvert dans une zone que les scientifiques ont étudiée pendant plus de 60 ans, mais le suintement n’a pas été actif avant 2011, a déclaré Thurber, professeur adjoint au ‘College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences’ de l’Oregon State et au College of Département de microbiologie des sciences.
Un tapis microbien expansif, d’environ 70 mètres de long sur un mètre de diamètre, s’est formé sur le fond marin à environ 10 mètres sous la surface gelée de l’océan. Ces tapis, qui sont produits par des bactéries existant dans une relation symbiotique avec les consommateurs de méthane, sont une indication révélatrice de la présence d’un suintement, a déclaré Thurber.
« Le tapis microbien est le signe indicateur qu’il y a une infiltration de méthane ici », a déclaré Thurber. « Nous ne savons pas ce qui a provoqué ces suintements. Nous avions besoin d’un peu de chance pour en trouver un actif, et nous l’avons obtenu ».
Thurber se trouvait en Antarctique en 2012 lorsqu’un autre chercheur lui a parlé d’une « cascade microbienne » et a pensé que c’était quelque chose qu’il devrait regarder. Thurber a pu confirmer la présence d’un suintement, prélever des échantillons et analyser le suintement et son environnement. Lorsqu’il est retourné sur le site en 2016 pour mener une étude plus approfondie, il a également découvert un deuxième suintement à proximité du premier qu’il avait identifié.
On pense que l’Antarctique contient jusqu’à 25% du méthane marin de la Terre. Avoir un suintement actif à étudier donne aux chercheurs une nouvelle compréhension du cycle du méthane et de la façon dont ce processus pourrait différer en Antarctique par rapport à d’autres endroits de la planète, a déclaré Thurber.
Par exemple, les chercheurs ont découvert que le type de microbe le plus courant qui consomme du méthane mettait cinq ans à apparaître sur le site de suintement et même dans ce cas, ces microbes ne consommaient pas tout le méthane, a déclaré Thurber. Cela signifie qu’une certaine quantité de méthane est libérée et se propage probablement dans l’atmosphère.
L’étude du site sur une période de cinq ans a permis aux chercheurs de voir comment les microbes réagissent à la formation d’un suintement, a déclaré Sarah Seabrook, qui a obtenu son doctorat à l’OSU et est maintenant post-doctorante à l’Institut national de recherche sur l’eau et l’atmosphère. à Wellington, Nouvelle-Zélande.
« Ce qui était vraiment intéressant et passionnant, c’est que la communauté microbienne ne s’est pas développée comme nous l’aurions prédit sur la base d’autres suintements de méthane que nous avons étudiés dans le monde », a-t-elle déclaré.
Les chercheurs avaient supposé que les microbes devraient réagir très rapidement aux changements dans l’environnement, mais cela ne se reflétait pas dans ce que l’équipe d’OSU a vu en Antarctique, a déclaré Thurber.
« Pour ajouter au mystère des suintements antarctiques, les microbes que nous avons trouvés étaient ceux que nous nous attendions le moins à voir à cet endroit », a-t-il déclaré. Il peut y avoir un modèle de succession pour les microbes, certains groupes arrivant en premier et ceux qui sont les plus efficaces pour s’alimenter à partir du méthane arrivent plus tard.
« Nous n’avons jamais eu l’occasion d’étudier un suintement au moment de sa formation ou un en Antarctique : grâce à cette découverte, nous pouvons maintenant découvrir si les suintements fonctionnent différemment en Antarctique ou s’il faudra des années pour que les communautés microbiennes s’adaptent » dit Thurber.
« Les animaux en Antarctique sont très différents de ceux qui vivent ailleurs dans le monde car le continent est séparé du reste du globe depuis plus de 30 millions d’années - une longue période pour que l’évolution agisse », a-t-il déclaré. « Cela a abouti à une remarquable diversité de faune que nous ne trouvons que là-bas. Cela peut également contribuer aux différences de microbes là-bas ».
Il est important de comprendre comment les suintements de méthane se comportent dans cet environnement afin que les chercheurs puissent commencer à prendre en compte ces différences dans les modèles de changement climatique, a déclaré Thurber, qui espère revenir sur ce site pour suivre son évolution et mener de nouvelles recherches.
À propos de l’Université d’État de l’Oregon : En tant que l’une des deux seules universités des Etats-Unis désignées pour bénéficier d’une subvention pour étudier la terre, la mer, l’espace et le soleil, l’État de l’Oregon sert l’Oregon et le monde en travaillant sur les problèmes les plus urgents d’aujourd’hui. Nos plus de 32.000 étudiants viennent du monde entier et nos programmes fonctionnent dans chaque comté de l’Oregon. L’État de l’Oregon reçoit plus de fonds de recherche que toutes les universités publiques de l’État réunies. Sur nos campus de Corvallis et Bend, du centre de recherche marine de Newport et de l’e-campus primé, nous excellons à faire des étudiants d’aujourd’hui les leaders de demain.
Texte de Michelle Klampe, 541-737-0784, michelle.klampe@oregonstate.edu
La source : Andrew Thurber, Andrew.thurber@oregonstate.edu
Multimédia : Cliquez sur les photos pour voir une version en taille réelle. Faites un clic droit et enregistrez l’image à télécharger.
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3.
Planète - Antarctique : pourquoi cette fuite de méthane est inquiétante ? Par (Lire la bio)Nathalie Mayer Journaliste- Publié le 28/07/2020 -Classé sous : climatologie , Antarctique , Arctique-Document ‘futura-sciences.com/’
[EN VIDÉO] Visualisation des émissions de méthane sur la planète En vidéo : les émissions de méthane par régions du globe et par sources ainsi qu’une estimation du poids des émissions par latitudes.
De grandes quantités de méthane (CH4) seraient stockées dans les fonds marins de l’Antarctique. Avec le réchauffement climatique, les chercheurs craignent que ce puissant gaz à effet de serre s’échappe. Et justement, ils viennent de découvrir une toute première fuite active de méthane dans la mer de Ross.
Des fuites de méthane (CH4), les chercheurs en ont déjà observé dans tous les océans du monde. Mais c’est la première fois qu’ils en découvrent une du côté de l’Antarctique, dans la mer de Ross. « Le méthane est un puissant gaz à effet de serre, explique Andrew Thurber, écologiste marin à l’université de l’État de l’Oregon (États-Unis), dans un communiqué. Et l’Antarctique possède de vastes réservoirs susceptibles de s’ouvrir à mesure que les calottes glaciaires se retirent en raison du réchauffement climatique. »
Le méthane, caché dans les océans et les sédiments marins, est retenu par les microbes qui le consomment. Ce sont justement eux qui révèlent la présence d’une fuite. En mer de Ross, les chercheurs en ont trouvé une cascade de 70 mètres de long sur 1 mètre de large dans une zone étudiée depuis 60 ans. Les chercheurs estiment que cette fuite est active depuis 2011.
Des microbes aux comportements étranges
Les experts pensent que l’Antarctique renferme 25 % du méthane marin de la Terre. Et cette fuite active leur offre une opportunité unique de mieux comprendre le cycle de ce gaz dans cet environnement particulier. D’autant que les microbes découverts sur place sont différents de ceux trouvés ailleurs dans le monde. Peut-être parce que le continent est séparé du reste du globe depuis plus de 30 millions d’années et que cela a abouti à une remarquable diversité « que nous ne trouvons que là-bas ».
Les chercheurs ont observé, par exemple, que le type de microbes qui consomment le plus de méthane a mis pas moins de cinq ans à faire son apparition sur le site. Et que même alors, il ne consommait pas tout le méthane. Ainsi, une partie a d’ores et déjà pu être libérée dans l’atmosphère. Contrairement à ce que pensaient les chercheurs, les microbes en Antarctique ne réagissent donc pas rapidement aux changements d’environnement.
Pour en savoir plus :
L’Antarctique aussi renferme d’impressionnantes quantités de méthane Article de Quentin Mauguit paru le 02/09/2012
L’Antarctique renfermerait d’importantes quantités de méthane sous ses glaces. Ce puissant gaz à effet de serre aurait été produit par des archées méthanogènes appréciant le froid, les fortes pressions et l’absence d’oxygène. Sa libération pourrait influencer notre climat, mais ce jour est lointain.
En Antarctique, sous les glaces de l’inlandsis, l’épaisseur de sédiments est énorme, atteignant 14 km sur le site de Wilkes. © b00nj, Flickr, CC by-nc-sa 2.0
La vie prospérait en Antarctique voici plus de 35 millions d’années. D’énormes quantités de matière organique ont alors été emprisonnées au sein de sédiments, du moins jusqu’à ce que la calotte glaciaire ne vienne les isoler du monde extérieur pour des millions d’années. À ce jour, ils sont toujours enfermés sous une épaisseur moyenne de glace comprise entre 1.300 m à l’ouest et 2.200 m à l’est.
Le continent antarctique apparaît aujourd’hui particulièrement rude et peu propice au développement d’une vie foisonnante. Pourtant, les milieux sous-glaciaires abriteraient d’importantes communautés de micro-organismes actifs malgré le froid, la pression et l’absence d’oxygène. Il s’agit d’archées méthanogènes, des êtres produisant du méthane (CH4) à partir de carbone organique dans des conditions anoxiques.
L’existence des archées est connue mais pas leur impact sur leur environnement, notamment car leur taux de méthanisation sous la glace n’a pas encore été estimé. Ce retard vient d’être comblé par la publication d’une étude internationale menée par Jemma Wadham, de l’University of Bristol, dans la revue Nature. La conclusion est sans appel : les quantités de gaz produites et emprisonnées sous l’inlandsis ne sont pas négligeables. Leur libération pourrait ou aurait pu avoir des conséquences sur le climat mondial.
L’Antarctique possède une superficie d’environ 12,5 millions de km². Il est recouvert en été par 14 millions de km² de glace, ce qui représente 26 fois la surface de la France. Le continent est divisé en deux par la chaîne transantarctique (Transantarctic Mountains). La partie occidentale (West Antarctica) n’occupe qu’un cinquième du territoire. © USGS
Environ 21.000 pétagrammes de carbone stockés sous la glace
Rappel :pétagramme \pe.ta.ɡʁam\ masculin - (Métrologie) (Physique) (Rare) Unité de mesure de masse du Système international (SI), valant 1015 grammes ou 1012 kilogrammes, et dont le symbole est Pg
Donc : 21.000 pétagrammes = 2,113 Tonnes ou 2,116 Kg.
L’Antarctique se divise généralement en deux régions : Ouest et Est (voir carte). Selon l’étude, près de 50 % de la surface des glaces de l’Antarctique occidental, soit 1 million de km², recouvrirait des bassins sédimentaires. À l’est, des sédiments seraient enfouis sous un quart du territoire, soit 2,5 millions de km². Le continent dans son ensemble abriterait à lui seul environ 21.000 milliards de tonnes de carbone organique, soit 10 fois plus que le total des réserves emprisonnées dans les pergélisols de l’hémisphère nord.
Le taux de méthanisation probablement pratiqué par les micro-organismes a été étudié en laboratoire. Lors de leurs déplacements, les glaciers peuvent arracher et transporter des éléments des sols sur lesquels ils glissent. Des sédiments sous-glaciaires contenant 0,07 à 0,5 % de matière organique ont été récoltés à la base de glaciers situés au Groenland, en Antarctique et au Canada, puis analysés. La quantité horaire de méthane produite par les archées du continent gelé a présenté une valeur élevée, de 103 à 104 femtomoles de CH4 par gramme de carbone et par heure.
Antarctique : une retenue de 4 milliards de tonnes de méthane
Un modèle permettant d’estimer l’accumulation de CH4 gazeux au cours du temps, mais aussi la formation d’hydrates de méthane, a ensuite été créé. Les conditions physiques régnant sous la glace sont en effet propices à l’apparition de « glace de méthane ». Il s’agit de CH4 emprisonnés au sein de cages formées par des molécules d’eau. Cette matière solide pourrait s’être accumulée dans les 270 ou 670 premiers mètres de sédiments respectivement dans l’Antarctique ouest et est.
La déstabilisation de ces hydrates, par exemple suite à la fonte de l’inlandsis, pourrait libérer entre 1,31×1014 et 7,28×1014 m3 de méthane gazeux à l’est et environ 2×1013 m3 à l’ouest. Ces quantités sont loin d’être négligeables puisque similaires à celles contenues dans les pergélisols des régions arctiques. Au total, l’Antarctique abriterait près de 4 milliards de tonnes de méthane sous forme gazeuse ou hydratée.
Ce composé est un gaz à effet de serre dont l’impact est 25 fois plus puissant que celui du CO2 (sur une période de 100 ans). Sa libération, impossible à court terme, bien sûr, pourrait donc avoir d’importantes conséquences sur le climat.
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Liens externes :
Le communiqué de l’université de l’État de l’Oregon (en anglais)
Nature : Potential methane reservoirs beneath Antarctica
Présentation de Jemme Wadham (en anglais)
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Auteur : Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 13/08/2020
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Fichier : ISIAS Climat Méthane Le méthane pour le meilleur ou pour le pire.2
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