Sur les échappements massifs de méthane du plateau arctique de la Sibérie Orientale

Dans un article récemment publié dans la revue « Philosophical Transactions A » [1], Natalia Shakhova et d’Igor Semiletov [2] de l’Université Polytechnique de Tomsk indiquent que les émissions de méthane issues du plateau continental Arctique sont susceptibles d’être déterminés par l’état de détérioration du pergélisol sous-marin.

En 2008 déjà, Shakhova avait estimé à 1400 Gt la quantité de carbone retenue sous forme de méthane sous le pergélisol sous-marin. Entre 5 et 10% de ces zones sont susceptible d’être ébréchés par la formation de taliks [3], et donc de relâcher du méthane dans l’atmosphère. En raison des fluctuations du climat, la formation de ce type de taliks devient de plus en plus fréquente, de même que les relargages de méthanes.

En 2014, lors de l’expédition « SWERUS-C3 », les scientifiques avaient découvert plus de 500 sites d’émissions de méthane inusuels.

Dans cette publication en date du 8 octobre dernier, les chercheurs ont réalisé des observations sur deux sites du plateau continental arctique jamais étudié auparavant : une première zone de 6400 km2, ou le pergélisol sous-marin est connu pour être discontinu et détérioré à cause d’une submersion de longue durée par l’eau de mer ; et une seconde zone de 2500 km2 ou se trouvent des taliks probablement formés par le réchauffement de l’eau et des flux géothermiques.

Durant les périodes ou la glace recouvre la plus large partie de la mer, celle-ci sert de rempart naturel contre les émissions de méthane. En raison de l’élévation des températures qui se fait à un rythme deux fois plus élevé aux pôles que dans le reste du globe, ces périodes seront de plus en plus courtes. Ceci implique également des orages plus fréquents, dont les vents violents vont participer à la ventilation dans l’atmosphère du méthane dissous dans l’eau. (Les orages participent également à la destruction des couches de glaces à la surface de l’eau, ce qui augmente d’autant plus la surface d’échange à l’interface eau-air).

Ces observations, de pair avec les études précédentes, montrent une grande variabilité des flux de méthane sur le plateau continental Arctique. Tout d’abord, la ventilation dans l’atmosphère étant fonction de la vitesse du vent, on observe une grande variabilité dans les mesures. De plus, les méthodes manquent pour mesurer quantitativement ces flux. En effet, ce plateau continental possède deux particularités qui rendent ces mesures délicates : c’est le plus étendu au monde, et il est situé à moins de 50 m de la surface de l’eau. Il est donc difficile d’étudier ces phénomènes qui surviennent assez rapidement (la colonne d’eau est courte, le méthane à une distance très faible à parcourir) et sur une zone gigantesque. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé une méthode hydroacoustique, qui capte les échos des bulles de méthanes.

D’autre part, les données confirment l’hypothèse selon laquelle la variabilité des flux de méthanes est déterminée par l’état du pergélisol sous-marin. Ce dernier, qui est dans une phase de détérioration causée par un réchauffement de l’eau de mer qui aurait commencé au début de l’Holocène, assure de moins en moins son rôle de tampon. On sait aujourd’hui que la saturation de la glace doit atteindre 80% pour que celle-ci devienne suffisamment imperméable pour sceller le méthane dans le pergélisol.

Grâce à données récoltées, les chercheurs espèrent maintenant établir une base de données sur ces flux de gaz qui servira d’étalon pour les futures mesures, et ainsi pouvoir mieux caractériser leurs influence sur le réchauffement climatique. Déjà, les auteurs suggèrent qu’inclure le plateau continental Arctique les dans modèles climatiques globaux est désormais une priorité.

Rédacteur : Gautier Lamoine

Sources :

Shakhova N et al. 2015 The East Siberian Arctic Shelf : towards further assessment of permafrost-related methane fluxes and role of sea ice. Phil. Trans. R. Soc. A

N. Shakhova, I. Semiletov, A. Salyuk, D. Kosmach (2008), Anomalies of methane in the atmosphere over the East Siberian shelf : Is there any sign of methane leakage from shallow shelf hydrates ?, EGU General Assembly 2008, Geophysical Research Abstracts

[1« Philosophical Transactions A », édité par la Royal Society, est une des plus ancienne revue scientifique au monde (plus de 350 ans).

[2L’équipe de Natalia Shakhova a obtenu un financement de type « megagrant » cet été. Le Professeur Semiletov avait auparavant déjà reçu 90 millions de roubles (environ 1,3 million d’euros) dans le même cadre. Créés en 2010 pour favoriser l’ouverture à l’international du système de recherche russe, le programme « megagrant » finance des nouveaux projets de laboratoires dans des universités ou des institutions de recherche du pays.

[3Un Talik est une couche de sol dégelé durant toute l’année, qui se trouve au milieu d’une zone de pergélisol.

publié le 29/02/2016

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