Le réchauffement climatique n’est pas seulement un problème moderne, mais s’est produit à de nombreuses reprises au cours de l’histoire de la Terre, un de ces événements s’étant produit il y a 304 millions d’années au cours de la période glaciaire du Paléozoïque supérieur (qui s’est étendue il y a 340 à 290 millions d’années). Des études ont découvert des preuves d’une augmentation de la température de la surface de la mer, du déclin des glaces continentales et des environnements océaniques inondant la terre à l’époque.
Dans un travail publié dans Géologie.
De grandes quantités de méthane atmosphérique provoquent le réchauffement climatique car il s’agit d’un puissant gaz à effet de serre piégeant la chaleur 28 fois plus efficacement que le dioxyde de carbone sur 100 ans. Les micro-organismes producteurs de méthane sont responsables de 74 % des émissions mondiales de méthane, il est donc important de définir les conditions environnementales qui les encouragent non seulement à survivre mais aussi à prospérer pour comprendre le changement climatique.
Le bassin de Junggar dans le nord-ouest de la Chine a été étudié en évaluant les niveaux de méthane dérivés de l’activité microbienne. Les chercheurs ont prélevé des échantillons de carottes dans le lit du lac et ont entrepris des analyses chimiques de la roche pour déterminer le type de carbone présent en fonction de sa source d’algues vertes aquatiques, de cyanobactéries (micro-organismes photosynthétisants) et d’archées halophiles (un micro-organisme extrême qui vit dans des environnements à haute teneur en sel. ).
Lorsque le lac contient plus de carbone inorganique dissous (une forme qui n’a pas de liaisons carbone et hydrogène), les algues, les cyanobactéries et les archées prennent préférentiellement la forme plus légère (carbone 12), ce qui signifie que le carbone 13 plus lourd reste dans l’eau du lac et se dépose, conduisant à des différences distinctes dans les mesures prises à partir de la roche.
Les chercheurs ont découvert qu’un type particulier, les archées méthanogènes alcalophiles, prenait un avantage concurrentiel dans les conditions environnementales anoxiques à faible teneur en sulfate du lac, préservant les valeurs de carbone 13 les plus élevées dans la roche. Cette espèce prospérait en obtenant l’énergie nécessaire à sa croissance en produisant de grandes quantités de méthane dans l’eau du lac, qui était ensuite rejetée dans l’atmosphère. Les émissions de méthane provenant de l’activité microbienne seule auraient atteint 2,1 gigatonnes.
Le dioxyde de carbone dérivé de l’activité volcanique et des processus hydrothermaux transportés vers le lac a été converti en bicarbonate et carbonate (formes de carbone inorganique dissous), ce qui a augmenté l’alcalinité du lac et est noté pour améliorer la création de méthane car il favorise l’activité microbienne. Le carbone inorganique dissous fournit un approvisionnement presque illimité de carbone aux algues, aux cyanobactéries et aux archées pour leurs processus métaboliques.
Par conséquent, relier cet approvisionnement accru et constant de méthane à la période glaciaire du Paléozoïque supérieur, qui a connu un pic de méthane atmosphérique il y a 304 millions d’années, peut suggérer que la contribution combinée de nombreux lacs alcalins dans le monde aurait pu avoir un impact significatif sur les gaz à effet de serre mondiaux. les niveaux. Les chercheurs suggèrent que, en ne prenant que les lacs du nord-ouest de la Chine, les émissions de méthane auraient pu atteindre 109 gigatonnes, ce qui équivaut à la puissance de forçage à effet de serre allant jusqu’à 7521 gigatonnes de dioxyde de carbone.
Cela met clairement en évidence la capacité du méthane à affecter notre climat, et en particulier l’importance d’identifier les lacs alcalins à l’échelle mondiale pour surveiller leurs émissions actuelles et trouver des solutions pour aider à combattre leur activité. Cela peut inclure la réduction du pH des lacs afin qu’ils deviennent plus acides, l’ajout de certains types d’argile ou même le dragage du fond du lac, mais toutes ces solutions introduisent naturellement une foule de leurs propres effets sur l’environnement. En tant que tel, il n’y a peut-être pas encore de solution claire pour réduire les émissions de méthane des lacs et réduire leur potentiel de réchauffement climatique.
Plus d’information:
Liuwen Xia et al, Effets sur le réchauffement climatique par la méthanogénèse microbienne dans les lacs alcalins au cours de la période glaciaire du Paléozoïque supérieur (LPIA), Géologie (2023). DOI : 10.1130/G51286.1
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