La Start-up canadienne GHGSat cartographie les émissions de méthane à l'échelle de la planète depuis l'espace. Elle compte aujourd'hui un satellite en service, rejoint par un deuxième satellite le 20 juin, puis en comptera 12 d'ici 2022. © GHGSat

Planète

Un satellite pour repérer les sources licites et illicites d’émissions de gaz à effet de serre

ActualitéClassé sous :Terre , méthane , Pollution

GHGSat, la première et unique entreprise privée à surveiller les émissions de gaz à effet de serre de l'espace, s'apprête à lancer un satellite de surveillance des émissions de méthane avec Arianespace. Stéphane Germain, président de GHGSat, nous explique l'intérêt de la surveillance de ce puissant gaz à effet de serre qui piège trente fois mieux la chaleur que le dioxyde de carbone.  

Cela vous intéressera aussi

[EN VIDÉO] La fonte du pergélisol favorise le réchauffement climatique  Le pergélisol, ou permafrost en anglais, regroupe les sols de notre planète qui sont gelés en permanence. Il est menacé de fonte définitive par le réchauffement climatique. Sa disparition inquiète les scientifiques. Le Cnes nous en dit plus au cours de cette vidéo. 

Parmi les 53 satellites que s'apprêtera à lancer Vega, dont le lancement a été reporté une seconde fois, il faudra compter sur le satellite Iris de la start-up canadienne GHGSat qui est la « première et seule entreprise privée à surveiller, depuis l'espace, les émissions de gaz à effet de serre provenant de sites industriels », nous explique Stéphane Germain, président de GHGSat. Il y a certes d'autres satellites qui mesurent ces gaz depuis l'espace, mais « nos satellites sont les seuls capables de mesurer des émissions de gaz au niveau d'un site » !

Tirant parti de l'écosystème du New Space caractérisé par des innovations technologiques, l'émergence de petits satellites à faibles coûts et un accès à l'orbite facilité, GHGSat a été crée en 2011 pour « permettre aux entreprises d'identifier les sources et les fuites d'émission de gaz à effet de serre, notamment le dioxyde de carbone et le méthane ».

Iris est son deuxième satellite de surveillance des émissions de méthane. Il rejoindra en orbite le satellite Claire qui, depuis juin 2016, mesure les « émissions de méthane et de dioxyde de carbone de sites industriels pétroliers et gaziers ». De 2020 à 2022, « dix nouveaux satellites devront avoir été lancés [afin de pouvoir surveiller] plus de sites à travers le monde et de façon plus fréquente avec des temps de revisite toujours plus courts », souligne-t-il.

Concentration d'émissions de méthane au-dessus des mines de charbon en Australie. © GHGSat, Google

Dans la lutte contre le réchauffement climatique, Iris est un satellite bien plus important qu'il n'y paraît. Le méthane est le second gaz à effet de serre en termes de conséquences sur le climat. Bien que sa durée de vie dans l'atmosphère soit brève (environ 12 ans), son impact sur le changement climatique est très significatif. Comme le souligne le GIEC, une « tonne de méthane émise aura eu au bout de 20 ans autant d'effet sur le climat que 86 tonnes de CO2, mais cette valeur descend au bout de 100 ans ». D'après le rapport sur l'état du climat publié l'année dernière par l’Organisation météorologique mondiale, les concentrations actuelles de dioxyde de carbone et de méthane correspondent respectivement à 150 % et 250 % des concentrations de l'ère préindustrielle, avant 1750.

Or, et c'est très étonnant, ce gaz n'est pas aussi présent qu'il devrait l'être dans les politiques de lutte contre le changement climatique, à la différence du dioxyde de carbone (CO2). C'est d'autant plus dommageable que, faute de données suffisantes et pertinentes, certains scientifiques sous-estiment largement son impact alors que, année après année, sa concentration dans l'atmosphère augmente.

Le méthane, un gaz, objet de toutes les intentions

Pour limiter l'impact du méthane sur le climat, l'urgence est d'identifier, de localiser et de suivre de façon quotidienne, les émissions de méthane, qu'elles soient d'origine naturelle ou découlant de l'activité humaine. Cela afin de déterminer ce qui « pourrait aider les pouvoirs publics et les scientifiques pour limiter efficacement son impact sur le climat ». Or, les cartes existantes sont souvent très peu résolues, ce qui rend difficile la mise en place de mesures coercitives pour les pollueurs et le contrôle des répercussions réelles des politiques sur les territoires en matière de gaz à effet de serre.

C'est pourquoi GHGSat collabore régulièrement depuis début 2019 avec l'ESA et leur satellite Sentinel-5P (Tropomi) à la détection des lieux d'émission de méthane. Concrètement, l'équipe de l'Institut néerlandais de recherche spatiale (SRON) utilise des données envoyées par le satellite Sentinel-5P du programme Copernicus pour détecter les émissions à l'échelle mondiale. L'équipe GHGSat utilise ensuite des données des satellites GHGSat pour quantifier ces émissions et les attribuer à des installations spécifiques dans le monde entier.

Le satellite Iris de la société canadienne. © GHGSAR

C'est là qu'intervient Iris dont la mission est de « mesurer avec une grande précision les émissions de gaz à effet de serre provenant de sites industriels à travers le monde ». Comme tient à le souligner Stéphane Germain, « nos satellites sont les seuls au monde à avoir la capacité de mesurer les émissions de méthane directement des sources industrielles, à une résolution de 25 mètres ». Une résolution bien supérieure à tous les satellites d'observation de la Terre de la Nasa et de l'ESA qui mesurent les gaz à effet de serre au niveau régional ou global à une résolution de plusieurs kilomètres.

Quant aux temps de revisite d'Iris, ils sont de deux semaines environ. « Demain, avec notre constellation d'une dizaine de satellites, ces temps de revisite seront plus raccourcis », précise Stéphane Germain. Ce satellite peut également être utilisé pour vérifier les « efforts des États et des entreprises en matière de pollution et de lutte contre les gaz à effet de serre ».

  • Le méthane est un puissant gaz à effet de serre contribuant au réchauffement climatique. Et ses émissions augmentent.
  • Iris, le satellite de la société GHGSat, qui s'envolera lors du prochain lancement de Vega, va surveiller avec une grande précision les émissions de gaz à effet de serre provenant de sites industriels à travers le monde.
Pour en savoir plus

Les émissions de méthane, un gaz 30 fois plus réchauffant que le CO2, ont été très sous-estimées

Article de Nathalie Mayer Decourt publié le 23/02/2020

Le méthane est un puissant gaz à effet de serre. Savoir d'où viennent les émissions et quelles sont leurs origines pourrait aider à limiter efficacement le réchauffement climatique.

Il est moins médiatique que le CO2. Pourtant le méthane (CH4) est un gaz à effet de serre particulièrement puissant. Selon le dernier rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), son Pouvoir de Réchauffement Global (PRG) à 100 ans est de l'ordre de 30 fois celui du CO2.

Depuis 1750, la quantité de méthane présente dans notre atmosphère a augmenté d'environ 150 %. Et au total, le méthane est considéré comme responsable d'un tiers environ de l'effet de serre actuel. Les scientifiques savent qu'une part de ce méthane est d'origine naturelle. L'autre provient des activités humaines. Mais il n'est pas si simple de les distinguer. Et aujourd'hui, des chercheurs de l'université de Rochester (États-Unis) affirment que leurs prédécesseurs ont largement sous-estimé la quantité de méthane émise vers l'atmosphère du fait du recours aux combustibles fossiles.

Il faut savoir que le méthane peut être réparti en deux catégories. Le méthane dit fossile a été séquestré pendant des millions d'années dans des gisements d'hydrocarbures. Il peut suinter naturellement ou être émis par l'extraction et l'utilisation de combustibles fossiles, du gaz, du pétrole ou du charbon. Le méthane dit biologique, quant à lui, peut être libéré naturellement à partir de sources telles que les zones humides ou encore via des sources anthropiques comme les décharges, les rizières ou l'élevage. Ces deux grands types de méthane peuvent être distingués par leur signature isotopique. Le premier ne contient plus de carbone 14 alors que le second en contient toujours.

Selon des chercheurs de l’université de Rochester (États-Unis), réduire notre consommation de combustibles fossiles permettrait de limiter rapidement et efficacement le réchauffement climatique. © Ilya Glovatskiy, Adobe Stock

Dans l’atmosphère, plus de méthane anthropique que prévu

Les chercheurs de l'université de Rochester se sont concentrés sur la question du méthane fossile. Pour distinguer le méthane d'origine naturelle de celui d'origine anthropique, ils ont étudié des bulles d'air contenues dans des carottes de glace extraites du Groenland. Objectif : établir la composition de cet air, du début du XVIIIe siècle -- soit avant le début de la Révolution industrielle -- à nos jours. Comme les hommes n'ont commencé à consommer massivement des énergies fossiles qu'à partir du milieu du XIXe siècle, le méthane présent avant, dans les échantillons, correspond à des émissions naturelles.

Une réduction des émissions peut avoir un réel impact en matière de limitation du réchauffement climatique

Et des mesures de carbone 14 montrent que ce méthane est, jusqu'en 1870, dans sa quasi-totalité, d'origine biologique et non fossile. De quoi conclure que les niveaux de méthane fossile naturellement libéré sont environ dix fois inférieurs à ce que de précédents travaux avaient imaginé. Ce qui porterait finalement la composante fossile anthropique de 25 à 40 % plus que ce que les experts pensaient. Un résultat que les chercheurs tiennent à prendre du bon côté. « Si une plus grande part du méthane dans notre atmosphère est issue des activités humaines, cela signifie qu'une réduction des émissions peut avoir un réel impact en matière de limitation du réchauffement climatique », explique Benjamin Hmiel, principal auteur de l'étude et chercheur à l'université de Rochester.

Sur cette image, un lac d’origine thermokarstique formé par le dégel du pergélisol en Alaska. Un dégel responsable, entre autres, d’émissions de méthane. © JPL-Caltech, Nasa

En Arctique, des millions de points chauds

En parallèle, des chercheurs de la Nasa (États-Unis) se sont intéressés aux émissions de CH4 du côté de l'Arctique. Car dans cette région qui se réchauffe plus vite que le reste de la planète, le pergélisol, cette couche de sol en principe perpétuellement gelée, a commencé à se dégeler. Et à libérer du méthane -- ainsi que d'autres gaz à effet de serre -- issu de la putréfaction des matières organiques autrefois prises au piège de la glace.

Pour comprendre dans quelle mesure ce méthane pourrait influencer le réchauffement climatique, les chercheurs ont équipé des avions d'une technologie infrarouge de pointe baptisée Airborne Visible Infrared Imaging Spectrometer --Next Generation (Aviris-NG). Puis, ils ont survolé 30.000 km2 de la région arctique. Résultat : ils ont identifié deux millions de ce qu'ils appellent des points chauds. C'est-à-dire, des zones présentant un excès de CH4 de 3.000 parties par million entre leur capteur embarqué et le sol.

Les chercheurs notent aussi que la plupart de ces points chauds sont concentrés dans des zones s'étalant sur environ 40 mètres autour de sources d'eau. À plus de 300 mètres, il n'en reste quasiment plus. Les chercheurs n'expliquent pour l'instant pas ce schéma. Mais identifier les facteurs qui y conduisent devrait aider à préciser les modèles d'émission de méthane en Arctique et l'impact de la région sur le réchauffement climatique à venir. Et vice versa.


Le taux de méthane dans l'atmosphère croît à une vitesse inquiétante

En 2007, le taux de méthane dans l'atmosphère a commencé à augmenter après une période stable de sept ans. Depuis 2014, cette augmentation est encore plus rapide. Or, pour respecter les accords de Paris sur le climat, il faudrait que les émissions de méthane diminuent.

Article de Marie-Céline Ray paru le 12/06/2019

En France, les vaches émettraient chaque année, sous forme de méthane, l’équivalent CO2 de quelque 15 millions de voitures. De quoi contribuer à la hausse des taux de méthane atmosphérique enregistrée par une équipe internationale de chercheurs. © Colby, Fotolia

Le méthane, de formule CH4, est un gaz à effet de serre, comme le dioxyde de carbone ou CO2. Le méthane reste moins longtemps dans l'atmosphère que le CO2. Mais, d'après l'EPA, l'agence de protection de l'environnement américaine, il réchauffe 28 à 36 fois plus que le CO2 sur une durée d'un siècle ! Le CO2 reste tout de même le principal gaz responsable du réchauffement à cause des grandes quantités émises à l'échelle du globe.

En 2006, la concentration de méthane atmosphérique s'élevait à 1.775 ppb (parties par milliard) ; elle a atteint 1.850 ppb en 2017. D'après le Global Carbon project, les émissions de méthane sont essentiellement dues aux ruminants, à l'exploitation des énergies fossiles et aux émissions des zones humides.

Une association de facteurs à l’origine de cette hausse

Un article paru dansScience s'est intéressé aux causes et aux conséquences de la hausse inquiétante du méthane dans l'atmosphère. Entre 2014 et 2018, le méthane a augmenté presque deux fois plus vite dans l'atmosphère que sur la période 2007-2014 : entre 2007 et 2014, la hausse était en moyenne de 5,7 ppb par an, alors qu'elle atteint en moyenne 9,7 ppb par an depuis 2014 !

Pour les auteurs, il n'existe pas une explication unique à cette hausse, mais « le scénario le plus probable est une combinaison de processus. » Les ruminants, qui représentent environ 20 % des émissions de méthane, sont responsables de la moitié de la hausse depuis 2007. Les carburants fossiles auraient aussi leur part de responsabilité avec, par exemple, la production et l'extraction du charbon, du gaz naturel et du pétrole.

Le scénario le plus probable est une combinaison de processus

Il apparaît aussi que les zones humides pourraient libérer de plus en plus de méthane à l'avenir, notamment à cause de l'élévation des températures qui fait dégeler le pergélisol arctique. La biomasse, qui était gelée, se réchauffe et entre en décomposition sous l'action de bactéries, d'où une production de méthane par fermentation.

Quand le sol dégèle, le pergélisol peut libérer du méthane. © YuanGeng, Fotolia

D'après Sara Mikaloff Flatcher, principale auteure de l'article paru dans Science, les objectifs d'émissions fixés dans l'accord de Paris reposaient sur des données des années 1990 et du début des années 2000, une période au cours de laquelle les niveaux de méthane étaient plus stables. Sur le site Inside Science, elle explique que le seul scénario d'émissions atteignant les objectifs de l'accord de Paris suppose que les niveaux de méthane diminuent à partir de 2010.

Pour contenir le réchauffement de la planète à 1,5 °C, il faudrait une réduction de 35 % des émissions de méthane entre 2010 et 2050. Or, celles-ci ont augmenté depuis 2007. Pour compenser cette hausse du méthane, il faudrait donc une baisse encore plus importante des autres gaz à effet de serre comme le CO2...


Une hausse inexpliquée du taux de méthane dans l'atmosphère

Article de Nathalie Mayer paru le 13 décembre 2016

Alors que le taux de méthane mesuré dans notre atmosphère avait connu une certaine stabilisation au début des années 2000, une étude publiée le 12 décembre révèle que les concentrations de ce puissant gaz à effet de serre sont reparties à la hausse et plus particulièrement ces deux dernières années.

Au début des années 2000, les concentrations en méthane dans notre atmosphère étaient stables : seulement 0,5 partie par milliard (ppb) et par an. En 2014 et 2015, les taux de méthane dans l'atmosphère terrestre ont brusquement explosé, augmentant de quelque 10 ppb par an ! C'est ce qu'affirme une équipe internationale de chercheurs dans les colonnes de l'Environmental Research Letters.

Comme c'est le cas pour le CO2, et même si une part de mystère plane sur la question, il semble que les activités humaines soient les principales causes responsables de cette augmentation. Ainsi peut-être que la multiplication des sites agricoles tels que les rizières (les sols inondés constituant des environnements propices au développement de bactéries productrices de méthane) et les pâturages, les vaches notamment, en sont à l'origine.

Ce schéma montre les principales sources d’émission de méthane dans l’atmosphère. En orange, celles d'origines anthropiques et en vert, celles d'origines naturelles. L’agriculture et les déchets comptent pour 188 millions de tonnes par an, les énergies fossiles, pour 105, la combustion de biomasse pour 34, les terres humides pour 167 et les autres émissions naturelles, pour 64. Les réactions chimiques qui ont lieu dans l’atmosphère permettent de transformer 515 millions de tonnes de méthane par an et les sols, d’en absorber 33. © Global Carbon Project of Future Earth

Le méthane, un puissant gaz à effet de serre

Rappelons que le méthane - bien que moins présent dans notre atmosphère que le dioxyde de carbone - constitue un puissant gaz à effet de serre. Il affiche un pouvoir réchauffant supérieur à 28 fois celui du CO2 ! Et l'augmentation de sa concentration atmosphérique depuis 2007 pourrait bien mettre en péril les objectifs de limitation du réchauffement climatique à 2°C, préviennent les chercheurs.

Des travaux sont actuellement en cours afin de réduire les émissions de méthane agricole. Par exemple, l'Inra a démontré qu'ajouter de l'huile de lin dans l'alimentation des vaches semble avoir un effet bénéfique et réduire les rejets de méthane par les bovins de 20 %.


Au début des années 2000, la concentration en méthane stagnait

Article de France-science, paru le 02/12/2003

Après des décennies d'augmentation, le niveau de méthane semble se stabiliser, selon une équipe américano-néerlandaise. Le méthane vient juste derrière le dioxyde de carbone dans la liste des gaz à effet de serre.

Il participe non seulement au réchauffement atmosphérique mais aussi à la formation de l'ozone, responsable du smog dans les centres urbains. Environ 70% de ses émissions proviennent de l'activité humaine, la plupart du temps de l'extraction des carburants fossiles (pétrole) mais aussi des décharges ou encore de l'agriculture (riziculture et élevage bovin).

Les travaux des chercheurs, publiés dans les Geophysical Research Letters, ont mis en évidence, entre 1999 et 2002, un plateau dans l'évolution de la concentration de méthane dans l'atmosphère. Cette stagnation inédite depuis bien longtemps s'expliquerait par le recul des activités d'extraction, notamment en Sibérie, ce qui montrerait l'impact positif que peut avoir une politique volontariste.

Mais l'interprétation des résultats reste difficile. En effet, au contraire du CO2 qui persiste dans l'atmosphère pendant des siècles, le méthane a un cycle de vie relativement court de 8 à 10 ans et son taux de dégradation est fonction de la présence d'autres substances dans l'air, y compris d'autres polluants.

Abonnez-vous à la lettre d'information La quotidienne : nos dernières actualités du jour. Toutes nos lettres d’information

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !