Pointage de crédit : NASA/Jesse Kirsch/avec la permission de Tracy Schohr
Aujourd’hui, les sources humaines sont responsables de 60 % des émissions mondiales de méthane, provenant principalement de la combustion associée aux combustibles fossiles, de la décomposition dans les décharges et du secteur agricole. Près d’1 / 4 des émissions de méthane peuvent être attribuées à l’agriculture, dont une grande partie par l’élevage de bétail. La culture des céréales et les déchets alimentaires sont également des sources essentielles de méthane agricole, car presque un autre de tous les aliments créés pour la consommation humaine est perdu ou même gaspillé.
De Nasa , des scientifiques étudient le budget mondial des dépenses consacrées au méthane pour mieux comprendre les principales sources d’échappement de méthane et comment elles provoquent le changement climatique. En plus des sources humaines, le méthane est également produit dans des milieux organiques. La plus grande source organique de méthane est certainement les zones humides, qui sont à l’origine de 30 % des émissions mondiales de méthane. Certaines autres sources naturelles d’émissions de méthane comprennent les mers, les termites, le pergélisol, la flore et les incendies de forêt.
Les niveaux de méthane dans l’atmosphère ont plus que doublé depuis la révolution commerciale en raison de l’utilisation intensive de pétrole, de carburant et de charbon, de la demande croissante de viande et de produits laitiers, ainsi que de l’augmentation de la production associée aux déchets alimentaires et organiques. Bien que l’augmentation des concentrations atmosphériques de méthane se soit sensiblement ralentie vers la fin du 20 e siècle, les concentrations étaient maximisation substantielle depuis 06 , probablement en raison de l’augmentation des émissions due à l’élevage du bétail, a rétabli la dépendance au gaz et, ces dernières années, à l’habitat des esturines et au chauffage mondial.
Le nouveau portrait de famille en 3 dimensions du méthane de la NASA affiche le 2e plus grand contributeur au monde au réchauffement de l’effet de serre, car il se déplace dans l’environnement. En combinant plusieurs ensembles d’informations provenant d’inventaires de gaz d’échappement et de simulations de zones humides dans une conception informatique haute résolution, les chercheurs disposent désormais d’un outil supplémentaire pour connaître cette essence complexe et son rôle dans la période de carbone de la Terre, la composition atmosphérique et le système climatique. La visualisation de données la plus récente développe une image plus complète de la diversité associée aux sources de méthane sur le sol ainsi que du comportement du gaz lors de son passage dans l’atmosphère. Pointage de crédit : NASA/Scientific Visualization Recording Studio
L’effet de serre particulier et le méthane
Les gaz à effet de serre, dont le méthane, contribuent aux réactions chimiques et aux rétroactions climatiques. Les substances particulières des gaz à effet de serre piègent l’énergie solaire simplement en agissant comme une couverture thermique. L’énergie provenant du soleil est ingérée par la surface de la Terre, bien qu’une partie de cette énergie particulière se retrouve dans l’atmosphère. L’énergie absorbée particulière peut également être réémise à des longueurs d’onde infrarouges. Une partie de la puissance montrée et réémise rentre dans l’espace, mais le reste est capté dans l’atmosphère simplement par les gaz à effet de serre. Avec le temps, la température élevée capturée réchauffe notre climat, augmentant les plages de température mondiales.
Les gaz à effet de serre dans notre atmosphère agissent comme la température de piégeage de la couverture du Soleil. Cela entraîne une augmentation des plages de température mondiale à mesure que la quantité de gaz à effet de serre s’améliore. Crédit : NASA/Jesse Kirsch
Les augmentations de température particulières provoquées par l’homme peuvent avoir un impact sur le méthane libéré par des sources naturelles. Par exemple, le pergélisol peut dégeler naturellement et dégager du méthane dans l’environnement, mais les humains ont augmenté le taux de dégel du pergélisol en raison du réchauffement causé par l’homme.
Le méthane est le monde 2e contributeur au réchauffement climatique , après le dioxyde de carbone. Même si le dioxyde de carbone est plus abondant que le méthane dans l’atmosphère, un seul produit chimique du méthane piège mieux la chaleur que la seule molécule habituelle associée au dioxyde de carbone.
Néanmoins, la durée de vie de la molécule de méthane est plus courte que celle de la molécule habituelle de co2 en raison des processus chimiques naturels qui éliminent plus rapidement le méthane de l’atmosphère que le dioxyde de carbone. Cela signifie que si les émissions de méthane diminuaient et que l’épuration chimique organique associée au méthane était maintenue, le méthane atmosphérique pourrait diminuer considérablement en seulement 10 ans. La diminution de la quantité de méthane rejetée dans l’environnement pourrait avoir un effet significatif et presque immédiat sur la réduction des effets à court terme du changement climatique et pourrait contribuer à maintenir le changement de température mondiale en dessous de 2 degrés. Celsius .
Pourquoi les vaches produisent du méthane
Les bovins, tels que les vaches laitières ou les bovins de boucherie, produisent du méthane comme sous-produit associé à la digestion. Les bovins sont généralement des ruminants, ce qui signifie qu’ils ont un système digestif spécialisé qui leur permet de traiter des repas qui ne peuvent pas être décomposés par les humains et de nombreux autres animaux, tels que l’herbe fraîche et les céréales non cuites. Chaque fois que de la nourriture pénètre dans l’estomac du bovin, cela subit un processus connu sous le nom de fermentation entérique : les micro-organismes et les bactéries décomposent en partie les contaminants alimentaires, qui fermentent alors dans la partie de l’estomac le rumen. Au fur et à mesure que les particules de repas fermentent, elles produisent du méthane. Chaque fois que les bovins éructent – et, dans une moindre mesure, flatulent – le méthane est éliminé et pénètre dans l’atmosphère particulière, où il agit comme combustible à effet de serre.
Détails rapides sur le méthane : le méthane est responsable de vingt pour cent du chauffage mondial depuis la tendance industrielle ; En 2018, le système de repas a contribué à 33 % de toutes les émissions de GES d’origine humaine ; En 2015, l’élevage a contribué à hauteur de 10 % aux émissions de méthane des États-Unis ; Le méthane est environ 30 fois plus fort que le CO2 sur une période de cent ans ; L’Europe et le Frosty sont les 2 seules régions dont les émissions de méthane ont diminué de 2000 à 2018 ; Les niveaux de méthane dans l’atmosphère ont plus que baissé au cours des 200 dernières années. Crédit : NASA/Jesse Kirsch
Les yeux de la NASA sur le méthane
Alors que les concentrations de méthane sont bien remarquées, les émissions doivent être déduites sur la base d’une variété d’éléments. Les scientifiques de la NASA travaillent avec diverses méthodes pour surveiller les émissions de méthane. Pour trouver les devis les plus précis possibles, ils utilisent les inventaires des gaz d’échappement des pays du monde entier, simulent les émissions de méthane des zones humides, et combinent cela avec des données au sol, aéroportées et satellitaires à l’aide de modèles atmosphériques.
En Californie (et dans certaines autres régions), des experts pilotent des avions équipés du spectromètre d’imagerie infrarouge visible aéroporté de la NASA – Next Generation, ou même AVIRIS-NG, et recueillent des informations hautement calibrées. Ces données sont utilisées dans le Étude sur le méthane en Californie , un projet commun financé par la NASA, le California Atmosphere Resources Board et le California Energy Fee pour déterminer et signaler rapidement les fuites de méthane.
En Alaska et dans le nord-ouest du Canada, les experts de la NASA utilisent des satellites, des avions et des analyses de terrain pour mieux comprendre les émissions de méthane provenant du dégel du pergélisol dans le cadre de l’expérience Frosty Boreal and Weeknesses, ou Over. Les chercheurs ont découvert que le pergélisol riche en carbone fond généralement à des taux de plus en plus élevés, probablement en raison des changements climatiques induits par l’homme, faisant de l’Arctique en particulier une importante source possible d’échappement de méthane. Selon des estimations scientifiques, le sol de cette région stocke cinq fois plus de carbone que ce qui a été émis par toutes les activités humaines au cours des 200 dernières années.
Les scientifiques de la NASA combinent les données à travers des missions comme Over et le California Methane Survey avec leur compréhension de la façon dont le méthane agit dans l’atmosphère pour produire des versions informatiques du méthane. Ces modèles peuvent aider les scientifiques et les décideurs à comprendre les tendances passées, présentes et futures du méthane dans l’atmosphère.
Voies vers une diminution des émissions de méthane
Des chercheurs dans divers domaines ont étudié des solutions possibles pour réduire les émissions mondiales de méthane. Par exemple , systèmes de biogaz réduire les émissions de méthane en transformant les déchets du bétail, de la végétation, de l’eau et des repas en énergie. Le biogaz est produit avec le même procédé naturel qui se produit dans les décharges pour décomposer les déchets naturels. Cependant, les systèmes de biogaz exploitent le gaz particulier qui est créé et l’utilisent comme une source d’énergie parfaitement propre, renouvelable et fiable plutôt que de lui permettre de se libérer dans l’environnement en tant que carburant à effet de serre.
Une étude menée par le professeur Ermias Kebreab du College of California-Davis a révélé que l’introduction de quelques onces. d’algues dans les programmes d’alimentation des bovins de boucherie pourrait réduire leurs émissions de méthane de plus de 82 %.
Ces types d’innovations technologiques – et biologiques – peuvent offrir aux décideurs, aux éleveurs et autres plus d’options pour gérer notre futur méthane.