Les combustibles fossiles et l’agriculture entraînent une accélération dangereuse des émissions de méthane, à un rythme compatible avec une augmentation de 3-4℃ des températures mondiales au cours de ce siècle.

Nos deux articles publiés aujourd’hui fournissent un bilan troublant du budget mondial du méthane, et explorent ce que cela signifie pour atteindre l’objectif de l’Accord de Paris de limiter le réchauffement à bien moins de 2℃.

La concentration de méthane dans l’atmosphère a atteint 1 875 parties par milliard à la fin de 2019 – plus de deux fois et demie supérieure aux niveaux préindustriels.

Une fois émis, le méthane reste dans l’atmosphère pendant environ neuf ans – une période beaucoup plus courte que le dioxyde de carbone. Cependant, son potentiel de réchauffement global est 86 fois plus élevé que celui du dioxyde de carbone lorsqu’on en fait la moyenne sur 20 ans et 28 fois plus élevé sur 100 ans.

En Australie, les émissions de méthane provenant des combustibles fossiles augmentent en raison de l’expansion de l’industrie du gaz naturel, tandis que les émissions de l’agriculture diminuent.

Équilibrer le budget mondial de méthane

Nous avons produit un « budget » de méthane dans lequel nous avons suivi à la fois les sources et les puits de méthane. Les sources de méthane comprennent les activités humaines telles que l’agriculture et la combustion de combustibles fossiles, ainsi que les sources naturelles telles que les zones humides. Les puits font référence à la destruction du méthane dans l’atmosphère et les sols.

Nos données montrent que les émissions de méthane ont augmenté de près de 10 % entre la décennie 2000-2006 et l’année la plus récente de l’étude, 2017.

Le méthane atmosphérique augmente d’environ 12 parties par milliard chaque année – un taux compatible avec un scénario modélisé par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat selon lequel la Terre se réchauffe de 3-4℃ d’ici 2100.

De 2008 à 2017, 60 % des émissions de méthane étaient d’origine humaine. Il s’agit, par ordre de contribution :

• de l’agriculture et des déchets, en particulier des émissions provenant des ruminants (bétail), du fumier, des décharges et de la riziculture
• de la production et de l’utilisation de combustibles fossiles, principalement de l’industrie pétrolière et gazière, suivie de l’exploitation du charbon
• de la combustion de la biomasse, de la combustion du bois pour le chauffage, des feux de brousse et de la combustion des biocarburants.

Les émissions restantes (40%) proviennent de sources naturelles. Par ordre de contribution, celles-ci comprennent :

• les zones humides, principalement dans les régions tropicales et les parties froides de la planète comme la Sibérie et le Canada
• les lacs et les rivières
• les sources géologiques naturelles sur les terres et les océans comme les suintements de gaz et de pétrole et les volcans de boue
• des sources plus petites comme les minuscules termites dans les savanes d’Afrique et d’Australie.

Et qu’en est-il des puits ? Environ 90% du méthane est finalement détruit, ou oxydé, dans la basse atmosphère lorsqu’il réagit avec les radicaux hydroxyles. Le reste est détruit dans la haute atmosphère et dans les sols.

L’augmentation des concentrations de méthane dans l’atmosphère pourrait, en partie, être due à une diminution du taux de destruction du méthane ainsi qu’à une augmentation des émissions. Cependant, nos résultats ne suggèrent pas que ce soit le cas.

Les mesures montrent que le méthane s’accumule dans l’atmosphère parce que l’activité humaine en produit à un rythme beaucoup plus rapide que celui de sa destruction.

Source du problème

Les plus grands contributeurs à l’augmentation du méthane étaient les régions aux latitudes tropicales, comme le Brésil, l’Asie du Sud et l’Asie du Sud-Est, suivies par celles aux latitudes nord-moyennes comme les États-Unis, l’Europe et la Chine.

En Australie, l’agriculture est la plus grande source de méthane. Le bétail est la cause prédominante des émissions dans ce secteur, qui ont lentement diminué au fil du temps.

L’industrie des combustibles fossiles est le deuxième plus grand contributeur en Australie. Au cours des six dernières années, les émissions de méthane de ce secteur ont augmenté en raison de l’expansion de l’industrie du gaz naturel, et des émissions « fugitives » associées – celles qui s’échappent ou sont libérées pendant la production et le transport du gaz.

Les émissions tropicales ont été dominées par des augmentations dans le secteur de l’agriculture et des déchets, tandis que les émissions des latitudes nord et moyennes provenaient principalement de la combustion de combustibles fossiles. Si l’on compare les émissions mondiales de 2000-2006 à celles de 2017, l’agriculture et l’utilisation de combustibles fossiles ont contribué de manière égale à la croissance des émissions.

Depuis 2000, l’exploitation du charbon a le plus contribué à la hausse des émissions de méthane du secteur des combustibles fossiles. Mais la croissance rapide de l’industrie du gaz naturel signifie que sa contribution augmente.

Certains scientifiques craignent que le réchauffement climatique fasse dégeler le pergélisol riche en carbone (sol de l’Arctique gelé toute l’année), libérant de grandes quantités de méthane.

Mais dans les hautes latitudes nordiques, nous n’avons constaté aucune augmentation des émissions de méthane entre les deux dernières décennies. Il y a plusieurs explications possibles à cela. Il faut améliorer les relevés au sol, aériens et par satellite pour s’assurer que les émissions dans cette vaste région ne passent pas inaperçues.

Réparer nos fuites de méthane

Dans le monde entier, des efforts considérables de recherche et de développement cherchent des moyens de réduire les émissions de méthane. Des méthodes pour éliminer le méthane de l’atmosphère sont également explorées.

L’Europe montre ce qui est possible. Là-bas, nos recherches montrent que les émissions de méthane ont diminué au cours des deux dernières décennies – en grande partie grâce aux politiques en matière d’agriculture et de déchets qui ont conduit à une meilleure gestion du bétail, du fumier et des décharges.

Le bétail produit du méthane dans le cadre de son processus de digestion. Les additifs et compléments alimentaires peuvent réduire ces émissions du bétail ruminant. Des recherches sont également menées sur l’élevage sélectif de bétail à faibles émissions.

L’extraction, le traitement et le transport des combustibles fossiles contribuent à d’importantes émissions de méthane. Mais les « super-émetteurs » – les sites pétroliers et gaziers qui libèrent un grand volume de méthane – contribuent de manière disproportionnée au problème.

Cette répartition asymétrique présente des opportunités. Il existe des technologies qui permettraient aux super-émetteurs de réduire considérablement leurs émissions de manière très rentable.

Il est clair que les tendances actuelles à la hausse des émissions de méthane sont incompatibles avec la réalisation des objectifs de l’accord de Paris sur le climat. Mais la courte durée de vie du méthane dans l’atmosphère signifie que toute action entreprise aujourd’hui porterait ses fruits dans seulement neuf ans. Il s’agit d’une opportunité énorme pour atténuer rapidement le changement climatique.