Atmosphère: L’étrange hausse du méthane en 2020 a pu être expliquée

Des scientifiques ont enfin expliqué la mystérieuse augmentation du méthane – un puissant gaz à effet de serre – dans l’atmosphère en 2020: c’est en raison de conditions plus humides et plus chaudes dans certaines régions mais aussi, ironiquement, de la baisse des émissions d’un gaz polluant, selon des travaux dévoilés mercredi.

Les chercheurs s’étaient étonnés d’une forte hausse de la concentration de méthane (CH4, même molécule que le gaz naturel) dans l’atmosphère en 2020, malgré les confinements associés à la pandémie de Covid-19. Le ralentissement de l’activité économique s’était en effet traduit par une baisse des émissions de méthane liées à l’industrie des énergies fossiles.

Dans une étude publiée dans la revue «Nature», dirigée par le professeur Shushi Peng de l’université de Pékin, une équipe internationale de scientifiques dévoile la clef de l’énigme, qui s’explique par deux phénomènes. Le premier facteur est une moindre présence en 2020 des radicaux hydroxyles (OH), principaux responsables de l’élimination du méthane dans l’atmosphère.

Ces OH, présents en quantité infinitésimale et à la durée de vie de moins d’une seconde, sont «les Pac-Man de l’atmosphère: dès qu’ils voient quelque chose, ils le mangent et ils disparaissent», explique le chercheur français du Commissariat à l’Énergie Atomique et aux énergies alternatives (CEA) Philippe Ciais, qui a codirigé l’étude au sein du Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE).

Mais ces OH aux super-pouvoirs nettoyants sont liés aux émissions d’oxyde d’azote (NOx), un polluant issu notamment des transports, dont les émissions ont décru pendant les confinements. Les chercheurs ont donc mis le doigt sur un paradoxe: lorsque la pollution baisse, le méthane augmente.

Le deuxième facteur identifié est lié à une augmentation des émissions naturelles de méthane par les zones humides. Les micro-organismes présents dans les marécages ou les tourbières produisent en effet naturellement ce gaz. Ces zones sont «très sensibles au climat», indique Marielle Saunois, du LSCE. «Les micro-organismes vont produire plus de méthane dans des climats plus chauds et plus humides».

En 2020, des conditions plus humides et plus chaudes dans les hautes latitudes nord et dans les tropiques de l’hémisphère Nord expliquent une production plus importante de méthane, pensent les chercheurs. Les enseignements de l’année 2020 ont donc une portée très importante pour le climat: ils signalent un possible «emballement» du réchauffement, qui pourrait produire à son tour plus d’émissions néfastes, alimentant un cercle vicieux.

L’étude pointe aussi l’effet paradoxal de la baisse de la pollution. «Quand on réduit les émissions de NOx d’environ 20%, on peut faire augmenter deux fois plus vite le méthane et ça nous a beaucoup surpris», remarque Philippe Ciais.

Les programmes de lutte contre les émissions risquent ainsi de faire augmenter le méthane à l’avenir. «Donc si on veut tenir les objectifs de l’accord de Paris il faudra agir encore plus vite et encore plus fort pour baisser les sources de méthane», plaide-t-il.

Le méthane fait l’objet d’attentions particulières dans la lutte contre le dérèglement climatique car, même s’il a une durée de vie dans l’atmosphère beaucoup plus courte (une dizaine d’années) que celle du CO2, son pouvoir réchauffant est bien supérieur: 28 fois plus sur 100 ans. Ce gaz est responsable d’environ un tiers du réchauffement mondial depuis la Révolution industrielle.

Ses émissions sont majoritairement (60%) liées à l’activité humaine, sur laquelle il est donc possible d’agir: industrie des énergies fossiles, agriculture, élevage, déchets… Le reste provient des zones humides. Une énigme demeure, car la concentration de méthane a continué à augmenter en 2021. Mais les chercheurs ont déjà des pistes: «Il semblerait, d’après des résultats très préliminaires, qu’on ait encore un souci au niveau des OH», avance Philippe Ciais.

Le phénomène pourrait s’expliquer par la reprise seulement partielle du transport aérien – dont le rôle dans la production de NOx à haute altitude est très important – et par une activité encore faible des transports aux Etats-Unis et en Inde.