Une nouvelle analyse des données satellitaires révèle que la hausse record des émissions de méthane atmosphérique entre 2020 et 2022 a été provoquée par une augmentation des inondations et du stockage d’eau dans les zones humides, combinée à une légère diminution des hydroxydes atmosphériques (OH). Les résultats ont des implications pour les efforts visant à réduire le méthane atmosphérique et à atténuer son impact sur le changement climatique.
La recherche est publié dans le journal Actes de l’Académie nationale des sciences.
« Entre 2010 et 2019, nous avons observé des augmentations régulières – avec de légères accélérations – des concentrations atmosphériques de méthane, mais les augmentations survenues entre 2020 et 2022 et coïncidant avec la fermeture des activités due au COVID-19 ont été nettement plus élevées », explique Zhen Qu, professeur adjoint de sciences marines, terrestres et atmosphériques à l’université d’État de Caroline du Nord et auteur principal de l’étude. « Les émissions mondiales de méthane sont passées d’environ 499 téragrammes (Tg) à 550 Tg au cours de la période 2010-2019, suivies d’une forte augmentation à 570-590 Tg entre 2020 et 2022. »
Les émissions atmosphériques de méthane sont exprimées par leur masse en téragrammes. Un téragramme équivaut à environ 1,1 million de tonnes américaines.
L’une des principales théories concernant la hausse soudaine du méthane atmosphérique était la diminution de la pollution atmosphérique d’origine humaine provenant des automobiles et de l’industrie pendant la période de fermeture due à la pandémie de 2020 et 2021. La pollution atmosphérique contribue à la formation de radicaux hydroxyles (OH) dans la basse atmosphère. À leur tour, les OH atmosphériques interagissent avec d’autres gaz, comme le méthane, pour les décomposer.
« L’idée dominante était que la pandémie avait réduit la concentration d’OH, et qu’il y avait donc moins d’OH disponible dans l’atmosphère pour réagir et éliminer le méthane », explique Qu.
Pour tester la théorie, Qu et une équipe de chercheurs des États-Unis, du Royaume-Uni et d’Allemagne ont examiné les données mondiales sur les émissions par satellite et les simulations atmosphériques pour le méthane et l’OH au cours de la période de 2010 à 2019 et les ont comparées aux mêmes données de 2020 à 2022 pour déterminer la source de la poussée.
En utilisant des données provenant de relevés par satellite sur la composition atmosphérique et des modèles de transport chimique, les chercheurs ont créé un modèle qui leur a permis de déterminer à la fois les quantités et les sources de méthane et d’OH pour les deux périodes.
Ils ont constaté que la majeure partie de la hausse des concentrations de méthane entre 2020 et 2022 était due à des inondations en Asie équatoriale et en Afrique, qui ont respectivement représenté 43 % et 30 % de la hausse des concentrations de méthane atmosphérique. Bien que les concentrations d’OH aient diminué au cours de cette période, cette diminution n’a représenté que 28 % de la hausse.
« Les fortes précipitations dans ces zones humides et ces régions rizicoles sont probablement liées aux conditions de La Niña de 2020 à début 2023 », explique M. Qu. « Les microbes des zones humides produisent du méthane lorsqu’ils métabolisent et décomposent la matière organique de manière anaérobie, c’est-à-dire sans oxygène. Un stockage d’eau plus important dans les zones humides signifie une activité microbienne anaérobie plus importante et une plus grande libération de méthane dans l’atmosphère. »
Les chercheurs estiment qu’une meilleure compréhension des émissions des zones humides est importante pour élaborer des plans d’atténuation.
« Nos résultats indiquent que les tropiques humides sont la cause principale de l’augmentation des concentrations de méthane depuis 2010 », explique M. Qu. « Il est essentiel de mieux observer les émissions de méthane des zones humides et la façon dont la production de méthane réagit aux variations des précipitations pour comprendre le rôle des régimes de précipitations sur les écosystèmes des zones humides tropicales. »
Plus d’informations :
Zhen Qu et al., La modélisation inverse des observations satellites de 2010-2022 montre que l’inondation des tropiques humides a provoqué la poussée de méthane de 2020-2022, Actes de l’Académie nationale des sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2402730121