Modélisation 3D montrant l'émission et le transport du méthane atmosphérique autour du globe entre le 1er janvier 2017 et le 30 novembre 2018. © Nasa
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Cartographie des émissions de méthane dans le monde issues des combustibles fossiles

ActualitéClassé sous :Environnement , gaz à effet de serre , Pollution

Le méthane est le deuxième gaz à effet de serre avec un rejet de 97 millions de tonnes métriques par an. Pour suivre l'évolution de ses émissions, les scientifiques ont établi des cartes depuis les observations in situ. Comparées aux données satellites, elles apportent de nouvelles informations.

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Le méthane (CH₄) est un composé chimique gazeux et est le deuxième gaz à effet de serre anthropique après le dioxyde de carbone (CO2). Depuis la révolution industrielle en 1750, le méthane est responsable de 20 % de l’effet de serre produit dans la basse atmosphère et est 30 fois plus puissant que le CO2 à l'échelle de 100 ans pour piéger le rayonnement infrarouge émis par la Terre. Ses sources d'émissions naturelles sont variées (émissions biogéniques, thermogéniques et pyrogéniques) mais une grande partie des émissions globales proviennent de l'exploitation des combustibles fossiles :  l'extraction, le stockage et le transport du pétrole, du gaz naturel et du charbon.

Selon l'Organisation des Nations unies (ONU), ces émissions rejettent environ 97 millions de tonnes métriques de méthane par an. Selon la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques (CCNUCC), les pays individuels doivent déclarer leurs émissions de méthane par secteur (pétrole, gaz, charbon) mais la plupart ne fournissent qu'un seul chiffre par secteur pour l'ensemble du pays.

Des cartes pour plus de précision

Cependant ces estimations faites par les pays ne sont pas de la plus haute précision. Ainsi un programme financé par la Nasa a permis à des scientifiques d’établir de nouvelles cartes détaillant la géographie des émissions de méthane issues de la production de combustibles fossiles au sein des pays, avant que les carburants ne soient consommés.

Cartes des émissions de méthane en 2016 provenant de l'exploitation du pétrole (oil), du gaz (gas) et du charbon (coal). © Tia R. Scarpelli et al.

Ces cartes se basent sur l'emplacement des mines de charbon, des puits de pétrole et de gaz, des infrastructures de stockage et de transport de carburant, comme les oléoducs, et des raffineries. Les données utilisées sont celles des émissions de 2016 qui sont les dernières données complètes accessibles au public. Elles fournissent une représentation de la distribution spatiale des émissions de méthane et permettent ainsi d'indiquer aux scientifiques où sont la plupart des émissions et où surveiller les changements dans les émissions de gaz à effet de serre.

D'après les cartes obtenues, les principales sources d'émissions liées au charbon semblent dépendre de l'endroit où ce dernier est extrait alors que les sources pour les émissions issues du pétrole et du gaz sont réparties entre les puits, les torchères, les oléoducs, les raffineries et les installations de stockage. De plus, elles indiquent que les sources principales du méthane liées au pétrole sont en Russie, et que celles issues des émissions de gaz naturel sont aux États-Unis. On remarque également que la plupart des émissions ne sont pas distribuées le long des oléoducs qui sont les canalisations qui servent au transport, mais proviennent avant tout des stations de compression qui compriment le gaz et le maintiennent en mouvement.

Comparaison avec les données satellitaires

En confrontant ces nouvelles cartes avec les observations du satellite d’observation des gaz à effet de serre (GOSAT) de l'Agence d'exploration aérospatiale japonaise et de l’instrument de surveillance Tropospheric (TROPOMI) à bord du satellite Copernicus Sentinel-5 Precursor de l'Agence spatiale européenne, les collègues de Scarpelli à Harvard ont observé des différences.

Satellite Copernicus Sentinel-5 Precursor. © ESA, ATG medialab

La première constatation est que les émissions de méthane issues des combustibles fossiles sont globalement sous-estimées au Canada et aux États-Unis. Ensuite, ils ont observé que les émissions de méthane provenant du charbon en Chine, du pétrole et du gaz en Russie sont surestimées, pouvant être expliquées par un manque d'observation in situ et un manque de précision sur l'emplacement de leurs infrastructures. En effet, Scarpelli et ses collègues ont travaillé sans précision des emplacements des stations de compression ou des oléoducs pour la Russie. Ils ont été contraints de numériser une carte papier de la bibliothèque de l'Université de Harvard afin de cartographier les oléoducs et pouvoir répartir les émissions de méthane en fonction de leur emplacement.

Les données satellitaires complémentent bien les mesures in situ qui sont éparses sur Terre, et permettent donc une couverture plus planétaire. De plus, suivre l'évolution des sources anthropiques est essentiel pour établir des scénarios d'émissions pertinents en prévision du climat futur.

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