Cette image Copernicus Sentinel-2 nous montre Rybnik, située au sud-ouest de Katowice, avec plusieurs mines de charbon visibles dans les environs proches. Crédit : Contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2021), données traitées par l’ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
Les données de l’instrument Tropomi à bord du satellite Copernicus Sentinel-5P ont été utilisées pour détecter les panaches de méthane au-dessus de certaines des plus grandes mines de charbon émettant du méthane en Europe.
Le méthane est un important gaz à effet de serre émis par des sources naturelles, telles que les zones humides, ainsi que par des activités humaines, notamment l’agriculture, la gestion des eaux usées et la production de combustibles fossiles. Le méthane est le deuxième gaz à effet de serre anthropique le plus abondant après le dioxyde de carbone, mais il est plus de 25 fois plus puissant que le dioxyde de carbone pour piéger la chaleur dans l’atmosphère.
Il est important de suivre et de gérer les émissions fugitives de méthane, c’est-à-dire les gaz qui s’échappent ou fuient de manière non intentionnelle ou par le biais d’une libération contrôlée à partir de processus industriels, car des gains significatifs peuvent être obtenus en limitant l’augmentation de la température mondiale en réduisant ces émissions.
Il est donc essentiel de mettre en œuvre des politiques visant à réduire les émissions de méthane afin de lutter contre le changement climatique. Cette démarche est particulièrement opportune, étant donné que plus de 100 pays ont signé le Protocole de Kyoto. Engagement mondial sur le méthane qui vise à limiter les émissions de méthane de 30 % d’ici 2030, signé lors de la COP26 à Glasgow l’année dernière.
Cette carte montre les regroupements de mines de charbon souterraines et de surface en Europe. Plus le rouge est foncé, plus il y a de mines de charbon dans la région. La carte utilise les données du Global Coal Mine Tracker, un ensemble de données mondiales sur les mines de charbon. Les données comprennent les mines en exploitation produisant un million de tonnes par an ou plus, ainsi que des mines plus petites. Crédit : ESA (Source des données : “Global Coal Mine Tracker”, Global Energy Monitor, janvier 2022).
Émissions de méthane provenant de l’extraction du charbon
L’industrie de l’extraction du charbon contribue de manière significative aux émissions mondiales de méthane et est responsable de . environ 33% de toutes les émissions de méthane liées aux combustibles fossiles entre 2008 et 2017. En général, dans les mines de charbon souterraines, des systèmes de ventilation à grande échelle sont utilisés pour fournir un flux d’air frais sous terre afin de diluer les gaz tels que le méthane et de réguler la température pour des conditions de travail sûres.
Cependant, ce “méthane de l’air de ventilation” finit par être libéré dans l’atmosphère, agissant ainsi comme une source de méthane fugitif.
Selon la Commission européenne et l’Agence européenne pour l’environnement, les 10 mines de charbon les plus émettrices de méthane en Europe se trouvent en Pologne. Collectivement, ces mines ont rejeté environ 282 300 tonnes de méthane dans l’atmosphère en 2020.
Grâce aux observations du méthane effectuées par le satellite Copernicus Sentinel-5P, nous pouvons désormais observer les régions du monde entier présentant des concentrations accrues de méthane provenant de sources ponctuelles importantes. Les observations par satellite sont un outil puissant pour améliorer les estimations de la puissance des émissions, voir comment elles évoluent dans le temps et peuvent également aider à détecter des sources d’émission inconnues jusqu’alors.
Les scientifiques de l’Université de Leicester ont utilisé les données – générées par l’Université de Brême – de l’instrument Tropomi à bord de Sentinel-5P pour observer les concentrations de méthane associées aux principales régions minières de Pologne et démontrer si le satellite peut capter les émissions des mines de charbon.
Cette carte montre les anomalies de concentration moyenne de méthane détectées par l’instrument Tropomi sur le satellite Copernicus Sentinel-5P de 2018 à 2020 au-dessus du sud de la Pologne. Les pioches indiquent les positions des plus grandes mines de charbon souterraines. Crédit : ESA (contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2018-20), traitées par l’Université de Leicester.
Le méthane accumulé dans la zone illustrée ici de 2018 à 2020 a révélé que les plus grandes concentrations de méthane étaient concentrées dans le bassin houiller de Haute-Silésie, à l’ouest de Cracovie, une région minière importante dominée par un groupe de mines de charbon souterraines.
Harjinder Sembhi, scientifique spécialiste de l’observation de la Terre à l’université de Leicester, commente : “Comme certaines de ces mines sont très proches les unes des autres, il est difficile d’observer les panaches individuels. Cependant, nous avons pu détecter des rehaussements moyens de méthane à grande échelle, environ 20 parties par milliard au-dessus des concentrations de fond.”
Hartmut Boesch, directeur de la division du Centre national d’observation de la Terre (NCEO) du Royaume-Uni, ajoute : “Malgré certaines limites dans la collecte de données, nous avons réussi à détecter des augmentations de méthane à grande échelle.couverture des données satellitaires, en raison des nuages, nous avons constaté que les régions des plus grandes concentrations détectées par Tropomi correspondent aux plus grandes mines émettrices en Pologne, telles que rapportées par la base de données des émissions de la Commission européenne.”
Des investigations scientifiques sont en cours pour déterminer les taux d’émission des sources associées à ces rehaussements de méthane des mines de charbon à grande échelle observés par Tropomi, qui peuvent être complétés par des capteurs à haute résolution tels que GHGSat pour fournir des observations pour des sites individuels.
Claus Zehner, responsable de la mission Copernicus Sentinel-5P de l’ESA, commente : “La mission Sentinel-5P est maintenant utilisée avec succès pour démontrer les capacités spatiales à soutenir le suivi des stratégies européennes et internationales de surveillance des émissions de méthane. Les prochaines missions atmosphériques Copernicus Sentinel-5 et Copernicus Carbon Dioxide Monitoring assureront l’extension de cette capacité sur une longue période.”
Ces informations seront également un complément précieux au travail des organismes de réglementation pour concevoir des mesures de réduction à action rapide qui pourraient avoir un impact significatif et presque immédiat sur l’atténuation de ces émissions de méthane dans un avenir proche.
