Production du méthane par l'homme et rôle dans l'effet de serre

Comme je vous le disais dans un billet précédent, le méthane est un important gaz à effet de serre, et il est en partie produit par l'homme. Son rôle dans le réchauffement est estimé à 20%, les émissions étant d'environ 500 millions de tonnes annuelles (Celles de CO2 sont estimées à 10 milliards de tonnes).

Le méthane joue un rôle dans le réchauffement climatique, mais ce rôle est difficile à déterminer exactement. En effet le méthane se décompose, en présence d'oxygène en eau et CO2 selon la réaction :

CH4+ 2 O2 -> C02 + 2 H20

Une molécule de méthane donnant deux molécules d'eau et une molécule de dioxyde de carbone. Cette transformation s'effectue sous l'effet des ultraviolets, et les gaz libérés sont eux aussi des gaz à effet de serre... Le méthane possède une demie vie de 8 à 12 ans, c'est à dire que si un certain nombre de molécules sont émise en même temps, la moitié aura disparu au bout de 8 à 12 ans, la moitié de ceux qui restent auront disparu 8 à 12 ans après, il ne restera donc plus que le quart, etc.

Le potentiel de réchauffement est donc estimé à 62 fois le CO2 pour une période de 20 ans après l'émission, 23 pour un siècle, 7 fois plus pour 500 ans. On voit donc que le méthane a un très fort effet réchauffant au moment de son émission, et que cet effet s'atténue au cours du temps, mais qu'il reste quand même important par rapport au carbone. (Attention, la part dans le réchauffement dépend du taux dans l'atmosphère, non des émissions, les émissions faisant augmenter ce taux.)

Le méthane est produit principalement par des micro-organismes en conditions anaérobies, c'est à dire lorsque le milieux est pauvre en oxygène. Elle suit la fermentation des matières organiques par d'autre organismes. Ces micro-organismes sont responsable de la majorité des émissions (seules les émissions d'origine fossiles ne proviennent pas de ce mécanisme).

L'activité humaine peut favoriser cette produciton. Ces micro-organismes vivent principalement en milieu humide, et les eaux stagnantes pauvres en oxygène leur sont favorables. C'est pourquoi la riziculture est à l'origine d'une grande partie de la production de méthane (60 millions de tonnes - ci contre : rizières au cambodge). Si on y ajoute toute la fermentation sous l'eau (barrages hydroélectriques, estuaires, décharges, tourbières et zones marécageuses) on arrive à 32% de la production totale, soit environ 160 millions de tonnes.

Certains de ces organismes sont présents dans le système digestif de certains animaux, comme le rumen des bovins, qui est une poche située avant l'estomac. La pollution due à l'élevage est estimée à 18% du total.

Enfin, 21% des émissions sont dues aux fuites lors de l'extraction des hydrocarbures. Le pourcentage restant étant dû à divers facteurs : sources marines, dégradation des végétaux, dégazage des gisements d'hydrates de méthane (voir ce billet), mines de charbon (le fameux grisou), termitières, etc.

La production "naturelle" de méthane avant l'activité humaine est estimée environ à 140 millions de tonnes, et était équilibrée avec sa disparition.

Comment pouvons nous réduire ces émissions ? D'une part par notre manière de consommer : il existe des variétés de riz cultivées sans inondation des sols, pratique répandue en Afrique de l'ouest, qui est moins productive mais permet de préparer les sols à d'autres cultures, et donc utiles dans le cadre de la rotation des cultures. Il faudrait également réduire la consommation de riz, en encourageant les pays où il est l'aliment de base à favoriser une diversification. Il faudrait également réduire la consommation de viande rouge, qui est quotidienne dans les pays industrialisée et qui devrait devenir occasionnelle, ce qui serait un plus pour l'environnement et pour la santé publique (voir ce billet).

Il existe aussi des amélioration des pratiques permettant de réduire ces émissions. Le drainage de l'eau des rizières, permettant une réoxygénation de l'eau, est également un moyen de réduire les émissions (jusqu'a 80% selon l'ird), mais nécéssite un apport constant en eau. En ce qui concerne l'élevage, la consommation de fourrage frais (datant de la dernière année), enrichi en luzerne permet de réduire ces émissions.

Pour ne pas favoriser la production de méthane, il faut également réduire les milieux favorables, c'est à dire principalement les zones d'eau douce stagnante et pauvres en oxygène. Il faudrait donc proscrire les barrages hydroélectriques en zone tropicale (facile à dire...), favoriser l'oxygénation des eaux dans les stations d'épuration, favoriser le drainage des eaux des marais, tout en veillant à ne pas perturber l'écosystème.

Il reste encore le problème des gisements d'hydrates de méthane. Là il vaut mieux ne pas y toucher pour l'instant, afin d'éviter un dégazage accidentel.

Comme vous pouvez le voir, il est difficile de réduire les émissions de méthane, car cela nécessite un changement important de la vie de milliards de personnes et des pratiques agricoles, et que cela ne permettrait que de réduire les émissions superflues. La priorité dans la lutte contre le réchauffement climatique est donc la diminution de la production de CO2, beaucoup plus massive et qui est plus facile à supprimer (techniquement) mais la régulation du méthane devra être abordée ensuite, car sinon, cela aura juste permis de décaler les catastrophes de quelques décennies.

Billets sur le réchauffement climatique

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source : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/Reisfelder_Kambodscha_Angkor2001.jpg
auteur : Manfred Werner (User:Tsui)
licence : GNU Free Documentation license

PS : Presque tous les blogueurs sont partis en vacances, et on suspendu leur activité. Moi non, mais je déménage, ce blog sera donc probablement inactif pendant environ trois semaines, j'essaierais de trouver du temps et une connexion pour poster le billet sur le dihydrogène. Les commentaires seront modérés pendant ces trois semaines, au cas où, ne vous étonnez pas si ils n'apparaissent pas avant un certain temps.