Les données satellitaires montrent que les émissions de méthane, un puissant gaz à effet de serre, sont sous-estimées !
Le méthane est un gaz à effet de serre à courte durée de vie mais très puissant, actuellement responsable d'environ un tiers du réchauffement de la planète dû à l'ensemble des gaz à effet de serre. Il est essentiel de le mesurer et de l'estimer dans l'atmosphère.
En raison de la puissance du méthane, les États-Unis ont signé l'engagement mondial sur le méthane, qui vise à réduire les émissions mondiales collectives de 30 % par rapport aux niveaux de 2020 d'ici à 2030.
La première étape de la réduction des émissions consiste à connaître les quantités rejetées dans l'atmosphère. Dans une nouvelle analyse satellitaire, les scientifiques ont calculé que les émissions de méthane provenant de la zone contiguë des États-Unis étaient plus élevées en 2019 que ce qui avait été estimé précédemment.
Estimations des émissions de méthane dans la partie continentale des États-Unis.
L'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) évalue les émissions de méthane d'origine humaine en dressant un inventaire des sources d'émission connues, telles que les décharges, les élevages et les installations pétrolières et gazières. Ces émissions sont ensuite communiquées à la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques. Les observations par satellite et la modélisation atmosphérique permettent d'identifier les endroits où cette comptabilisation est potentiellement trop élevée ou trop faible.
Une équipe internationale de scientifiques a combiné les observations de TROPOMI (Tropospheric Monitoring Instrument) à bord du satellite Sentinel-5 Precursor avec le modèle de transport atmosphérique GEOS-Chem pour générer une carte à haute résolution des émissions totales de méthane aux États-Unis en 2019.
« Cette approche nous a permis de retracer le parcours des émissions depuis l'atmosphère jusqu'aux sources terrestres », explique Hannah Nesser, postdoctorante au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, qui a dirigé les recherches.
La carte ci-dessus montre l'estimation des émissions de méthane d'origine humaine dérivée du satellite pour 2019. L'équipe scientifique a comparé cette carte avec l'inventaire des gaz à effet de serre de l'EPA pour la même année.
13% de plus !
Ils ont constaté que les émissions de méthane dérivées des satellites pour 2019 semblaient être supérieures de 13 % à l'estimation de l'EPA (ce qui se situe dans la fourchette d'incertitude de l'EPA de +/- 14 %, mais dans la partie supérieure de cette fourchette).
Les jaunes plus clairs sur la carte satellite indiquent les endroits où les émissions ont atteint 50 tonnes métriques par kilomètre carré ou plus (les valeurs les plus élevées ont atteint 384 tonnes métriques par kilomètre carré).
Les estimations satellitaires et basées sur des modèles pour les opérations pétrolières et gazières et l'élevage, les deux plus grandes sources de méthane aux États-Unis, étaient supérieures aux estimations de l'EPA de 12 % et 11 % respectivement. Les émissions de méthane provenant de l'extraction du charbon étaient inférieures de 28 % à celles de l'inventaire de l'EPA.
Le problème des décharges et de leurs émissions
Les décharges, troisième source la plus importante, ont émis environ 50 % de méthane de plus que l'inventaire de l'EPA. Les décharges à fortes émissions sont tenues de déclarer leurs émissions chaque année dans le cadre du programme de déclaration des gaz à effet de serre (Greenhouse Gas Reporting Program). Alors que certaines décharges estiment leurs émissions sur la base de la quantité de déchets stockés et d'autres informations spécifiques à la décharge, d'autres déduisent les émissions sur la base de la quantité de méthane qu'elles capturent et d'informations opérationnelles. Cependant, certaines sources d'émissions, telles que les changements dans les opérations ou la construction des décharges, ne sont pas prises en compte.
L'équipe scientifique s'est concentrée sur un sous-ensemble de 70 décharges à fortes émissions à travers les États-Unis et a constaté que les émissions étaient en moyenne 77 % plus élevées que ce que ces installations ont déclaré à l'EPA.
Pour 38 des 70 installations qui ont récupéré le gaz, leurs émissions étaient en moyenne 200 % plus élevées que ce qui avait été déclaré. La carte ci-dessus montre la différence entre ce qui a été déclaré à l'EPA pour ces 70 décharges et les émissions de méthane dérivées par satellite pour 2019.
L'équipe scientifique a corrélé ses résultats avec les observations effectuées par avion. Les observations aériennes peuvent aider à affiner les estimations des gaz à effet de serre par satellite, en particulier lorsque les décharges sont situées à proximité d'autres sources de méthane, telles que les zones humides ou les exploitations pétrolières et gazières.
Des émissions de méthane plus élevées
Cette analyse montre que les émissions de méthane provenant de certaines sources sont plus élevées qu'on ne le pensait, a déclaré Ben Poulter, chercheur au Goddard Space Flight Center de la NASA. Mais il a fait remarquer que la télédétection fournit maintenant des ressources de surveillance supplémentaires qui peuvent aider à atténuer ces émissions grâce à diverses pratiques de gestion.
En comparant les estimations détaillées basées sur les données satellitaires avec les inventaires de l'EPA au niveau des États, l'équipe a constaté que les émissions des 10 principaux États producteurs de méthane étaient, en moyenne, 27 % plus élevées en 2019. Ces 10 États étaient responsables de 55 % des émissions de méthane d'origine humaine.
Images de Michala Garrison prises par l'Observatoire de la Terre de la NASA, à partir des données de Nesser et al. (2024). Cette recherche a été soutenue en partie par le système de surveillance du carbone (CMS) de la NASA. Textes d'Emily Cassidy.