Les niveaux de méthane dans l'atmosphère terrestre ont augmenté à un rythme sans précédent au début des années 2020. Cette hausse est principalement due à une combinaison de facteurs naturels, notamment une capacité réduite de l'atmosphère à éliminer ce gaz et une augmentation des émissions provenant des zones humides, des rivières, des lacs et des terres agricoles.
Points clés
- Le méthane atmosphérique a augmenté de 55 parties par milliard entre 2019 et 2023.
- La réduction des radicaux hydroxyles a affaibli la capacité de l'atmosphère à décomposer le méthane.
- L'événement La Niña prolongé a favorisé des conditions humides, augmentant les émissions des zones humides.
- Les sources microbiennes, y compris les zones humides et l'agriculture, sont les principaux responsables.
- Les combustibles fossiles et les incendies n'ont pas été des contributeurs majeurs.
Une chimie atmosphérique affaiblie
Les scientifiques ont observé que l'atmosphère a temporairement perdu une grande partie de sa capacité à décomposer le méthane. Entre 2020 et 2021, les niveaux de radicaux hydroxyles, la principale substance chimique responsable de l'élimination du méthane de l'air, ont fortement diminué. Cette baisse explique environ 80 % des variations annuelles de la vitesse d'accumulation du méthane.
Cette diminution des radicaux hydroxyles est en partie liée aux changements dans la pollution atmosphérique. Les confinements liés à la COVID-19 ont réduit les oxydes d'azote (NOₓ), ce qui a, à son tour, entraîné une baisse des niveaux d'OH et permis au méthane de s'accumuler plus rapidement.
Un fait important
Le méthane est le deuxième gaz à effet de serre le plus important après le dioxyde de carbone. Sa capacité de réchauffement est beaucoup plus élevée sur une courte période.
La Niña et l'expansion des zones humides
Parallèlement à ces changements chimiques, un événement La Niña prolongé, de 2020 à 2023, a provoqué des conditions exceptionnellement humides dans une grande partie des tropiques. Ces paysages plus humides ont étendu les zones inondées, créant des conditions idéales pour les microbes qui produisent du méthane. Cet effet a intensifié les émissions de méthane.
Entre 2019 et 2023, le méthane atmosphérique a augmenté de 55 parties par milliard (ppb), atteignant un nouveau record de 1921 ppb en 2023. L'augmentation la plus rapide s'est produite en 2021, lorsque les niveaux de méthane ont bondi de près de 18 ppb, ce qui représente une augmentation de 84 % par rapport à 2019.
« À mesure que la planète devient plus chaude et plus humide, les émissions de méthane des zones humides, des eaux intérieures et des rizières façonneront de plus en plus le changement climatique à court terme », a déclaré le professeur Hanqin Tian, expert en sciences de la Terre et de l'environnement.
Le rôle des paysages gérés et des régions clés
La réponse du méthane ne s'est pas limitée aux zones humides naturelles. Les environnements gérés, tels que les rizières et les eaux intérieures, ont également contribué de manière significative. Ces sources sont souvent sous-estimées ou absentes dans les modèles mondiaux de méthane.
Les augmentations d'émissions les plus importantes ont été détectées en Afrique tropicale et en Asie du Sud-Est. Les zones humides et les lacs de l'Arctique ont également montré une croissance notable, car l'augmentation des températures a stimulé l'activité microbienne. En revanche, les émissions de méthane des zones humides d'Amérique du Sud ont diminué en 2023 lors d'une sécheresse extrême liée à El Niño, soulignant la sensibilité des émissions de méthane aux extrêmes climatiques.
Contexte des émissions
Les émissions de méthane sont un contributeur majeur au réchauffement climatique. Comprendre leurs sources et leurs mécanismes est crucial pour élaborer des stratégies d'atténuation efficaces. Les sources microbiennes, telles que celles des zones humides et de l'agriculture, sont particulièrement difficiles à contrôler.
Comment les scientifiques ont suivi la flambée du méthane
Des équipes internationales de scientifiques ont joué un rôle clé dans la mesure de la contribution des zones humides, des rivières, des lacs, des réservoirs et de la riziculture mondiale à l'augmentation rapide du méthane. En combinant les processus terrestres, d'eau douce et atmosphériques dans des modèles avancés du système terrestre, les chercheurs ont démontré comment la variabilité climatique a amplifié les émissions à travers des écosystèmes connectés.
Il est important de noter que l'étude a révélé que l'utilisation des combustibles fossiles et les incendies de forêt n'étaient pas les principaux contributeurs à la récente flambée du méthane. L'analyse des empreintes chimiques montre que les sources microbiennes, y compris les zones humides, les eaux intérieures et l'agriculture, sont responsables de la majeure partie de l'augmentation observée.
Conséquences pour les modèles climatiques
- Les modèles actuels sous-estiment souvent les émissions des zones humides et des eaux intérieures.
- Il est nécessaire d'améliorer la surveillance de ces écosystèmes inondés.
- La production microbienne de méthane doit être mieux intégrée dans les prévisions.
« En fournissant le budget mondial du méthane le plus à jour jusqu'en 2023, cette recherche clarifie pourquoi le méthane atmosphérique a augmenté si rapidement », a déclaré Philippe Ciais, auteur principal de l'étude. « Cela montre également que les futures tendances du méthane dépendront non seulement des contrôles des émissions, mais aussi des changements climatiques dans les sources de méthane naturelles et gérées. »
Ces découvertes soulignent que l'engagement mondial pour le méthane doit prendre en compte les sources de méthane liées au climat, en plus des contrôles anthropiques, si ses objectifs d'atténuation doivent être atteints. La complexité des interactions entre la chimie atmosphérique et les écosystèmes terrestres rend la prévision et la gestion des émissions de méthane d'autant plus difficiles.
