L’EPA sous-estime les émissions de méthane des décharges et des zones urbaines, selon des chercheurs

L’Environmental Protection Agency (EPA) sous-estime les émissions de méthane provenant des décharges, des zones urbaines et des États américains, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS).

Les chercheurs ont combiné les observations satellite de 2019 avec un modèle de transport atmosphérique pour générer une carte haute résolution des émissions de méthane, qui a ensuite été comparée aux estimations de l’EPA de la même année. Les chercheurs ont découvert :

« Le méthane est le deuxième contributeur au changement climatique derrière le dioxyde de carbone, il est donc très important que nous quantifiions les émissions de méthane avec la plus haute résolution possible pour identifier de quelles sources elles proviennent », a déclaré Hannah Nesser, ancienne doctorante. étudiant à SEAS et premier auteur de l’article. Nesser est actuellement boursier du programme postdoctoral (NPP) de la NASA au sein du groupe Cycle du carbone et écosystèmes du Jet Propulsion Laboratory.

La recherche, publié dans Chimie et physique atmosphériqueétait une collaboration entre des scientifiques de Harvard et une équipe interdisciplinaire de chercheurs des États-Unis et du monde entier, notamment des universités de Chine et des Pays-Bas.

L’EPA estime que les décharges sont la troisième source d’émissions de méthane d’origine humaine aux États-Unis, mais l’EPA utilise une méthode de comptabilité ascendante qui, souvent, ne correspond pas aux observations de méthane atmosphérique.

L’estimation du méthane par l’EPA pour les décharges utilise le programme de déclaration des gaz à effet de serre, qui oblige les installations à fortes émissions à déclarer elles-mêmes leurs émissions chaque année. Pour les décharges sans captage de méthane, les émissions sont simplement calculées en examinant la quantité de déchets qui entrent et en estimant la quantité de méthane produite au fil du temps. Ce chiffre est ensuite augmenté pour inclure les opérations de décharge qui ne sont pas soumises au Programme de déclaration des gaz à effet de serre.

L’approche descendante de Nesser et de ses collègues utilise les observations du méthane atmosphérique provenant de l’instrument de surveillance troposphérique (TROPOMI) à bord du satellite Sentinel-5 Precursor, ainsi qu’un modèle de transport atmosphérique pour retracer le chemin des émissions de l’atmosphère jusqu’au sol.

En utilisant cette méthode, l’équipe a zoomé sur 70 décharges individuelles à travers les États-Unis. Dans ces installations, les chercheurs ont trouvé des émissions qui étaient en moyenne 77 % plus élevées que les estimations du Greenhouse Gas Reporting Program.

La disparité est plus grande pour les décharges qui collectent du méthane dans le cadre de leurs opérations.

Les décharges ne mesurent pas les quantités exactes de méthane qu’elles perdent, mais estiment plutôt l’efficacité de leurs systèmes de collecte. L’EPA suppose que le taux d’efficacité par défaut pour la collecte du méthane est de 75 %.

Mais Nesser et ses collègues ont découvert qu’en réalité, les décharges sont beaucoup moins efficaces qu’on ne le pensait pour collecter le méthane.

Sur les 70 décharges étudiées par l’équipe, 38 récupèrent le gaz. Parmi ces installations, les chercheurs ont constaté que les niveaux de méthane étaient en moyenne plus de 200 % supérieurs aux estimations du Greenhouse Gas Reporting Program.

« Nos recherches montrent que ces installations perdent plus de méthane qu’elles ne le pensent », a déclaré Nesser. « L’EPA utilise une efficacité par défaut de 75 % pour la collecte du méthane, mais nous constatons qu’elle est en réalité beaucoup plus proche de 50 %. »

Les estimations de l’EPA ne prennent pas non plus en compte les événements ponctuels, tels que les projets de construction ou les fuites temporaires, qui pourraient entraîner une augmentation massive des émissions de méthane et contribuer à l’écart entre les estimations de l’EPA et le méthane atmosphérique observé.

L’équipe de recherche a également comparé son analyse aux nouveaux inventaires de gaz à effet de serre de l’EPA au niveau des États.

Les chercheurs ont constaté des émissions de méthane 27 % plus élevées dans les 10 principaux États producteurs de méthane, les augmentations les plus importantes étant enregistrées au Texas, en Louisiane, en Floride et en Oklahoma. L’équipe a découvert que ces 10 États sont responsables de 55 % des émissions de méthane d’origine humaine aux États-Unis. Il n’est peut-être pas surprenant que le Texas soit responsable de 21 % des émissions anthropiques de méthane aux États-Unis, dont 69 % proviennent de l’industrie pétrolière et gazière.

Au niveau des villes, les chercheurs ont constaté qu’en moyenne, les 10 villes ayant les émissions urbaines de méthane les plus élevées ont en réalité des émissions 58 % plus élevées que celles estimées précédemment. Ces villes comprennent New York, Détroit, Atlanta, Dallas, Houston, Chicago, Los Angeles, Cincinnati, Miami et Philadelphie.

« Tous ces endroits ont un profil différent de sources d’émission, donc il n’y a aucune raison unique à l’origine de la sous-estimation du méthane à tous les niveaux », a déclaré Nesser.

Les chercheurs espèrent que les travaux futurs permettront de mieux comprendre d’où proviennent exactement ces émissions et comment elles évoluent.

« Cette recherche met en évidence l’importance de comprendre ces émissions », a déclaré Daniel Jacob, professeur de la famille Vasco McCoy de chimie atmosphérique et d’ingénierie environnementale à SEAS et auteur principal de l’article. « Nous prévoyons de continuer à surveiller les émissions américaines de méthane à l’aide de nouvelles observations satellitaires à haute résolution et de travailler avec l’EPA pour améliorer les inventaires d’émissions. »

La recherche a été co-écrite par Joannes D. Maasakkers, Alba Lorente, Zichong Chen, Xiao Lu, Lu Shen, Zhen Qu, Melissa P. Sulprizio, Margaux Winter, Shuang Ma, A. Anthony Bloom, John R. Worden, Robert N. . Stavins et Cynthia A. Randles.