Le méthane (CH4), principal constituant du gaz naturel, est l’un des carburants « propres » les plus utilisés. Bien que le méthane soit généralement considéré comme provenant de la matière organique, récemment, de plus en plus de preuves montrent que le méthane peut être produit par des processus abiotiques.
Dans un article récent publié dans Examen scientifique national (NSR), l’équipe du professeur Lifei Zhang de l’Université de Pékin a démontré que de grandes quantités de gaz méthane peuvent se former lors du métamorphisme prograde dans une zone de subduction froide, comme en témoignent les inclusions massives de fluides riches en CH4 dans les éclogites de l’ouest de Tianshan, en Chine.
Sur la base de leurs calculs, le flux potentiel de CH4 des zones de subduction modernes du monde entier est estimé à environ 10,8 Mt/an. Par conséquent, la croûte océanique froide subductée peut produire la plus grande quantité de méthane abiotique, ainsi que d’autres sources de méthane abiotiques telles que celle des dorsales médio-océaniques ou celle de la serpentinisation à haute pression.
Des inclusions fluides massives riches en CH4 ont été trouvées dans le grenat et l’omphcite, qui sont les principaux minéraux constitutifs de l’éclogite dans la zone de subduction de West Tianshan (l’éclogite est la roche métamorphique à haute teneur la plus importante pendant la subduction à froid). Des analyses isotopiques et des études pétrologiques ont toutes deux démontré que ce méthane était d’origine abiotique et formé par des réactions eau-roches lors du métamorphisme prograde haute pression à ultra haute pression.
Les simulations d’équilibre de phase et de DEW ont montré que les conditions favorables de température, de pression et de fugacité d’oxygène pour la formation de méthane abiotique étaient de 450-560℃, 1,5-3,5 GPa et FMQ-1 à FMQ-3,5 respectivement. Lors de la subduction et de l’exhumation à froid de la croûte océanique :
On peut en déduire que la zone de subduction froide est l’usine de gaz CH4 abiotique, qui peut former d’énormes gaz méthane.
« Nous signalons une source de gaz méthane importante mais jusque-là ignorée », a déclaré le professeur Zhang, « le CH4 abiotique libéré pourrait contribuer aux gisements de gaz naturel dans les bassins peu profonds. Sinon, s’il pénètre dans l’atmosphère en dégazant à travers les volcans à arc, un impact sur le climat peut être attendu compte tenu de son grand volume potentiel. »
Plus d’information:
Lijuan Zhang et al, Production massive de méthane abiotique dans l’éclogite pendant la subduction froide, Examen scientifique national (2022). DOI : 10.1093/nsr/nwac207