Le méthane n'est pas assez pris en compte en tant que gaz à effet de serre

Lorsque l'on parle de changement climatique, on pense rapidement au dioxyde de carbone. Mais un autre gaz à effet de serre inquiète également les spécialistes. La concentration de méthane dans l'atmosphère augmente rapidement ces dernières années et personne ne peut encore expliquer pourquoi.

Selon l'Organisation météorologique mondiale (OMM), la concentration de méthane dans l'atmosphère était en 2022 plus de 2,5 fois supérieure à ce qu'elle était avant la révolution industrielle, contre 1,5 fois pour le principal gaz à effet de serre, le dioxyde de carbone. Les chercheurs ont des raisons de penser que cela n'est pas seulement dû à la consommation d'énergie et à l'agriculture, mais qu'avec le réchauffement de la planète, le méthane s'élève de plus en plus des zones humides. En l'espace de 20 ans, le méthane (CH4) a environ 85 fois plus d'impact sur le climat que le dioxyde de carbone (CO2).

L'OMM cite deux causes probables pour la forte augmentation du méthane depuis 2007. Les données de mesure "indiquent que les émissions croissantes de CH4 provenant de zones humides dans les tropiques et de sources anthropiques dans les latitudes moyennes de l'hémisphère nord sont les causes probables de cette récente augmentation". En ce qui concerne le CO2 d'origine humaine, l'OMM cite aussi bien la production d'énergie par le charbon, le pétrole et le gaz que l'agriculture.

Le changement climatique est-il lui-même un générateur de méthane ?

"Tout porte à croire que le changement climatique est la cause principale de l'augmentation du méthane de ces dernières années", déclare Thomas Kleinen de l'Institut Max Planck de météorologie en se référant aux émissions de sources naturelles. "La plupart des processus chimiques se déroulent plus rapidement avec la chaleur", et cela vaut également pour les micro-organismes qui produisent du méthane. "C'est pourquoi un faible réchauffement peut déjà entraîner une forte augmentation de la production de méthane". Mais d'un autre côté, il y a une absorption plus importante du CO2, un gaz à effet de serre, par les plantes.

En outre, il est effectivement très probable que l'augmentation du méthane depuis le milieu des années 2000 provienne principalement des zones humides tropicales. "Mais nous pouvons difficilement le mesurer", explique Kleinen. "Les forêts tropicales sont souvent difficiles d'accès".

Le méthane issu du dégel du permafrost

Selon les craintes de nombreux experts, le permafrost pourrait lui aussi libérer un jour de grandes quantités de méthane. On ne sait pas si cela a déjà commencé. Le pergélisol contient d'énormes quantités de résidus végétaux et donc une grande quantité de carbone. Lorsqu'il dégèle, le carbone (C) des plantes peut donner naissance au dioxyde de carbone (CO2) ou au méthane (CH4), deux gaz à effet de serre. Ce dernier est produit par des bactéries en l'absence d'air. Cela se produit également dans l'estomac des bovins et des moutons, dans les décharges ou dans les rizières.

Avec le réchauffement de l'Arctique, le permafrost dégèle de plus en plus en de nombreux endroits et se réchauffe, explique Guido Grosse, directeur de la section de recherche sur le permafrost à l'Institut Alfred Wegener pour la recherche polaire et marine à Potsdam. "Nous le voyons depuis un certain temps déjà".

Mais entre-temps, il existe aussi des données ponctuelles sur l'augmentation des émissions de méthane. "Nous avons mesuré plus de méthane lors de processus de rosée différents et plus fréquents dans l'Arctique". Le sol serait influencé par de nombreux événements, tels que la croissance des mers, les incendies de forêt, les glissements de terrain, l'effondrement des marais de permafrost et l'érosion côtière. Des études ont montré qu'ils sont plus fréquents et qu'ils entraînent un dégel plus rapide du pergélisol. "Dans tous ces processus, le vieux carbone du pergélisol est mobilisé et dégelé", explique Grosse. Pour une grande partie de ces événements, il a été démontré que du méthane est formé et émis en plus grande quantité, en particulier au cours des premières années et décennies.

Personne ne peut dire combien de méthane sera libéré.

L'ordre de grandeur futur du dégagement de méthane est toutefois encore incertain, explique Grosse. Le méthane se forme dans l'Arctique surtout lorsque les sols sont humides, le dioxyde de carbone lorsqu'ils sont plus secs. "On ne sait pas encore comment seront à l'avenir les pergélisols dégelants de l'Arctique et cela dépend de nombreux facteurs qui sont actuellement difficiles à prédire".

La région de permafrost couvre environ un quart de la surface terrestre de l'hémisphère nord. C'est surtout dans les zones humides de la toundra qu'une grande quantité de méthane sort naturellement du sol depuis toujours, souligne Kleinen du MPI de météorologie. Actuellement, on peut certes mesurer une augmentation des émissions de méthane dans l'Arctique. Mais il n'y a que peu de mesures de ce type et les émissions dépendent fortement des conditions locales. "Il est difficile de tirer des conclusions sur l'ensemble de l'Arctique à partir des quelques mesures dont nous disposons. La question est de savoir dans quelle mesure les points de mesure sont représentatifs", explique Kleinen.

"Je ne connais aucune étude qui démontre que les émissions de méthane ont déjà augmenté dans la région du permafrost suite au changement climatique", souligne Torsten Sachs du centre de recherche géologique de Potsdam. Jusqu'à présent, il existe très peu de séries de mesures de plus de dix ans.

Sachs avait analysé avec des collègues sur le delta du fleuve Lena la fuite de méthane dans la toundra sibérienne entre 2002 et 2019. Il y avait fait plus chaud et les émissions de méthane avaient augmenté de 1,9 pour cent par an pour juin et juillet. "À notre connaissance, nous fournissons les premières preuves d'observation d'une tendance croissante des émissions de méthane au début de l'été dans les zones humides de la toundra en lien avec le réchauffement de l'atmosphère", écrit l'équipe en 2022 dans la revue "Nature Climate Change".

La guerre d'agression russe interrompt l'étude

Sachs ne veut cependant en aucun cas voir dans cette étude la preuve d'un début d'augmentation des émissions de méthane dans la région du permafrost. "Nous montrons des émissions accrues en juin et en juillet. En août, rien ne change, en septembre, c'est statistiquement incertain et peut-être en baisse. Pour le reste de l'année, nous manquons de données suffisantes". Le fait que quelque chose se déplace au début de l'été ne signifie pas encore que les émissions sont plus importantes sur l'année. Il n'est actuellement pas possible de poursuivre les mesures, car son équipe ne peut pas se rendre en Russie et ne reçoit plus de données.

Sachs renvoie à une autre longue série de mesures effectuées par une station en Alaska. Là-bas, le climat se serait réchauffé de 1,2 degré entre 1986 et 2015, mais il n'y aurait pas eu d'émissions supplémentaires de méthane.

Selon Grosse, le pergélisol est le plus grand réservoir de carbone sur terre. "Il faut freiner des quatre fers en ce qui concerne les gaz à effet de serre d'origine humaine. Avec tout ce que nous émettons, nous faisons en sorte que davantage de permafrost dégèle et que davantage de carbone jusqu'ici gelé soit libéré".

Selon l'Organisation météorologique mondiale, environ 40 pour cent des émissions de méthane proviennent actuellement de sources naturelles. Environ 60 pour cent proviennent de l'homme avec le bétail, la culture du riz, l'exploitation des combustibles fossiles, les décharges et la combustion de la biomasse.

Réduire les émissions de méthane d'ici 2050

A l'initiative de l'UE et des Etats-Unis, de nombreux pays ont décidé lors de la conférence sur le climat de Glasgow en 2021 de réduire les émissions de méthane de 30 pour cent entre 2020 et 2030. Ce projet doit permettre de réduire le réchauffement de la planète d'au moins 0,2 degré d'ici 2050. Environ 150 pays, qui émettent plus de la moitié du méthane d'origine humaine, ont adhéré à cet accord, le Global Methane Pledge (GMP), d'ici début 2023 selon l'Agence internationale de l'énergie. Manquent toutefois à l'appel, entre autres : la Chine, premier émetteur mondial de méthane, ainsi que l'Inde et la Russie.

La Chine a présenté début novembre 2023 son propre plan de 14 pages pour la réduction du méthane. Il est toutefois très peu concret. Le Parlement et les pays de l'UE ont convenu mi-novembre de renforcer les règles pour les industries du pétrole, du gaz et du charbon - avec un calendrier fixe.

"Dans l'ensemble, le Global Methan Pledge a réussi à attirer l'attention sur le sujet", déclare Thea Uhlich, chargée de mission climat pour l'organisation Germanwatch. En effet, dans une lettre commune, les Etats-Unis et l'UE font référence à de nombreuses nouvelles initiatives internationales et à des subventions. Lors de la conférence sur le climat de Dubaï, qui se déroule jusqu'au 12 décembre, de nouvelles initiatives de BPF sont attendues.

"Mais ce qui compte en fin de compte, c'est bien sûr de savoir si le BPF conduit à des réductions effectives de méthane qui n'auraient pas été obtenues sans lui", explique Uhlich. Selon lui, il est encore trop tôt pour procéder à une évaluation. Bill Hare, chef de l'organisation "Climate Analytics", fait remarquer que l'objectif du GMP ne suffit de toute façon pas pour limiter le réchauffement climatique à 1,5 degré, comme le prévoit l'accord de Paris. Pour cela, il faudrait une réduction globale de 34 pour cent d'ici 2030.

L'Allemagne obtient de bons résultats

Selon l'Office fédéral de l'environnement (UBA), l'Allemagne a déjà réduit ses émissions de méthane de 66 pour cent entre 1990 et 2022. Cela serait principalement dû à une réduction drastique dans le domaine de l'énergie et des déchets, comme l'arrêt de l'extraction de la houille. Le gaz de mine est aspiré et utilisé, et les décharges laissent également échapper moins de gaz. Le tri des déchets et l'utilisation du biogaz ont joué un rôle important dans ce domaine.

Avec près de 76 pour cent, l'agriculture est actuellement la plus grande source de méthane en Allemagne, l'élevage bovin en constituant la majeure partie. Ann-Sophie Katte, de l'Agence fédérale de l'environnement, y voit le plus grand levier pour les citoyens : une alimentation végétale avec moins de produits issus de bovins et d'autres ruminants. "D'autres leviers peuvent être l'achat de produits issus de l'agriculture biologique ainsi que la prévention des déchets alimentaires".

La culture du riz humide représenterait huit pour cent des émissions de méthane d'origine humaine dans le monde. "Étant donné que les émissions de méthane dans la culture du riz sont inférieures à celles de la production de viande et de lait et que la quantité de riz consommée par habitant en Allemagne est assez faible, aucune recommandation n'est faite pour le moment concernant la consommation de riz", explique Katte.