Enfouie sous les océans entourant les continents se trouve une forme gelée de méthane et d’eau d’origine naturelle. Parfois surnommé « glace de feu », car on peut littéralement y allumer la lumière, l’hydrate de méthane marin peut fondre à mesure que le climat se réchauffe, libérant de manière incontrôlable du méthane, un puissant gaz à effet de serre, dans l’océan et éventuellement dans l’atmosphère.
Mes collègues et moi venons de publier une recherche montrant qu’une plus grande quantité de cet hydrate de méthane est vulnérable au réchauffement qu’on ne le pensait auparavant. C’est inquiétant car cet hydrate contient à peu près autant de carbone que tout le pétrole et le gaz restant sur Terre.
Le rejet des fonds marins pourrait rendre les océans plus acides et le climat se réchauffer davantage. Il s’agit d’un ensemble de circonstances dangereuses.
L’évacuation massive de méthane provenant d’anciens réservoirs d’hydrates marins similaires a été associée à certains des changements climatiques les plus graves et les plus rapides de l’histoire de la Terre. Il existe même des preuves que le processus a repris à proximité du côte est des États-Unis.
Je travaille sur les hydrates depuis plus d’une décennie, principalement sur l’hydrate de méthane au large de la Mauritanie, en Afrique de l’Ouest. Récemment, j’ai pris des données sismiques 3D destinées à révéler du pétrole et du gaz et je les ai réutilisées pour cartographier les hydrates sous le fond océanique. En fin de compte, je voulais déterminer si le changement climatique faisait remonter du méthane à la surface.
La sismique 3D est l’équivalent pour le géologue du scanner du médecin. Il peut couvrir des centaines de kilomètres carrés et révéler des hydrates à quelques kilomètres sous le fond marin. Les hydrates sont facilement identifiés dans ces relevés géants car les ondes sonores créées par une source d’énergie sismique remorquée par un navire se reflètent sur le fond des couches d’hydrates.
Recherche de méthane à l’aide de l’imagerie sismique 3D
Alors que je m’installais dans un nouveau mode de vie lors du premier confinement dû au COVID début 2020, j’ai rouvert l’ensemble de données très étudié et j’ai recommencé à cartographier. Je savais qu’il existait de nombreux exemples d’hydrates qui avaient dégelé à la suite du réchauffement depuis le pic de la dernière période glaciaire il y a environ 20 000 ans, et je savais que nous pouvions le détecter sur les ensembles de données 3D.
Mais quel a été le sort du méthane ? A-t-il atteint les océans et l’atmosphère ? Parce que si c’était le cas, c’est un indice majeur que cela pourrait se reproduire.
Autour des continents, où les océans sont relativement peu profonds, les hydrates sont juste assez froids pour rester gelés. Elle est donc très vulnérable à tout réchauffement, et c’est pourquoi ces zones ont fait l’objet de la plupart des recherches scientifiques.
La bonne nouvelle est que seulement 3,5 % des hydrates de carbone mondiaux se trouvent dans la zone vulnérable, dans cet état précaire. La plupart des hydrates sont plutôt considérés comme « sûrs », enfouis à des centaines de mètres sous le fond marin, dans des eaux plus profondes, à des dizaines de kilomètres plus loin des terres.
Mais le méthane gelé dans les profondeurs de l’océan pourrait après tout être vulnérable. Dans les océans et les mers où l’eau est plus profonde qu’environ 450 à 700 mètres, des couches de sédiments contiennent des hydrates. Et une partie est profondément enfouie et réchauffée géothermiquement par la Terre, de sorte que, bien qu’elle se trouve à des centaines de mètres sous le fond marin, elle se trouve juste au point d’instabilité.
Certaines couches de sédiments sont perméables et créent une tuyauterie souterraine complexe dans laquelle le gaz peut circuler s’il est libéré lors du réchauffement climatique. Tout comme on tient un ballon de football sous l’eau, le méthane veut pousser vers le haut en raison de sa flottabilité et éclater à travers les centaines de mètres de couches de sédiments.
Cette géologie complexe a été soumise aux sept périodes glaciaires (ou périodes glaciaires) et interglaciaires, qui ont réchauffé et refroidi le système à plusieurs reprises au cours du dernier million d’années.
Le méthane migre
Au cours de ce premier confinement de 2020, j’ai trouvé des preuves spectaculaires que pendant les périodes chaudes du dernier million d’années, le méthane a migré latéralement, vers le haut et vers les terres, vers l’Afrique et s’est infiltré dans des eaux beaucoup moins profondes. Sous une couche pouvant atteindre 80 mètres de sédiments se trouvent 23 cratères géants sur les anciens fonds marins, chacun d’un kilomètre de large et jusqu’à 50 mètres de profondeur, suffisamment grands pour être remplis de plusieurs stades de Wembley.
L’imagerie sismique fournit des signes révélateurs de la présence de méthane immédiatement sous les cratères. Et des cratères similaires se forment ailleurs en raison d’une libération prolongée ou explosive de gaz au fond de la mer.
Ces cratères ne sont pas situés dans la zone vulnérable sur laquelle toute l’attention a été portée : ils se trouvent vers la terre, à environ 330 mètres de profondeur d’eau. Avec la découverte en main, j’ai réuni une équipe internationale de scientifiques (modélistes, physiciens, géoscientifiques) pour déterminer la cause de la formation de ces choses remarquables et quand elles se sont formées. Nos résultats sont maintenant publiés dans Géosciences naturelles.
Nous pensons qu’ils se sont formés à la suite de périodes de réchauffement répétées. Ces périodes ont eu un impact sur les hydrates des profondeurs océaniques et le méthane libéré a migré jusqu’à 40 km vers le continent, pour être évacué au-delà des dépôts d’hydrates les moins profonds. Ainsi, dans un monde qui se réchauffe, le volume d’hydrates qui sera vulnérable aux fuites de méthane est plus important qu’on ne le pensait auparavant.
Le point positif est qu’il existe de nombreuses barrières naturelles à ce méthane. Mais attention, nous nous attendons à ce que dans certains endroits de la planète, à mesure que nous réchauffons la planète, le méthane des profondeurs s’échappe dans nos océans.
Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.