© Ocean (c) Mehlauge/Wikipedia
© Distribution of ΔCH4 calculated from surface measurements, graphic: © Weber et al., 2019
© Distribution of Global Methane Flows Generated Using One of the Artificial Neural Networks (ANN), Graphic: © Weber et al., 2019
Quelle quantité de méthane provient de l'océan ?
October 29, 2019
Une nouvelle étude réduit les incertitudes sur les émissions de gaz à effet de serre
Le méthane (CH4) est un puissant gaz à effet de serre dont les sources sont à la fois naturelles et anthropiques. L'océan joue également un rôle important à cet égard. Une nouvelle étude menée par des scientifiques allemands et américains avec la participation du GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, parue dans la revue Nature Communications, permet de réduire de deux tiers les incertitudes relatives aux émissions mondiales de méthane océanique
Le méthane (CH4) représente environ 20 % de l'effet de serre anthropique. L'impact anthropique sur la teneur en méthane de l'atmosphère n'est pas seulement causé par les émissions directes, mais aussi par les changements induits par le climat dans le cycle naturel du CH4. Les sources naturelles de méthane comprennent l'océan, mais les estimations récentes des émissions de méthane par l'océan sont associées à de grandes incertitudes.
C'est parce qu'il y a encore très peu de mesures des concentrations de CH4 dans l'océan et que la distribution du CH4 dans l'océan est très variable. Alors que les concentrations de surface dans les régions biologiquement improductives de la haute mer sont presque en équilibre avec l'atmosphère, elles peuvent être plus de 1000 fois plus élevées dans certaines zones côtières peu profondes. Les récentes estimations mondiales de la source de méthane océanique ont été compilées en agrégeant les résultats de plusieurs études régionales.
L'étude récemment publiée présente la première estimation des émissions mondiales de méthane océanique basée sur la compilation de toutes les données mondiales disponibles sur le CH4 océanique de surface. À partir de celles-ci, une climatologie mondiale du déséquilibre du méthane entre l'océan et l'atmosphère (ΔCH4) a d'abord été créée. Ces données ont ensuite été utilisées pour entraîner deux modèles d'apprentissage différents de réseaux neuronaux artificiels (RNA) et de forêt de régression aléatoire (RRF) qui utilisent les données individuelles pour calculer une carte de distribution ΔCH4 globale et continue. La distribution ΔCH4 qui en résulte a été utilisée pour calculer le flux global de CH4 provenant de l'océan. Ce calcul a été complété par une estimation du flux de CH4, auquel s'ajoute l'émission directe de bulles de méthane qui remontent des sédiments à la surface de l'eau.
La plupart des données utilisées pour créer les cartes ΔCH4 proviennent de la base de données MEMENTO (MarinE MethaneE and NiTrous Oxide, https://memento.geomar.de), qui est maintenue par GEOMAR. "L'étude présentée aujourd'hui montre la valeur ajoutée de la compilation des données issues de campagnes de mesures individuelles en un seul jeu de données complet et harmonisé", explique le Dr Annette Kock de GEOMAR, coordinatrice de la base de données et coauteur de l'étude actuelle. La nouvelle estimation des émissions de méthane se situe entre 6 et 12 téragrammes (Tg) de CH4 par an, ce qui réduit de deux tiers l'incertitude de la source océanique de méthane par rapport aux estimations précédentes (5-25 Tg CH4 par an). "Notre travail contribue à mieux déterminer le budget atmosphérique du méthane", explique Kock.
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