Une inquiétante fuite sous-marine de méthane détectée en Antarctique

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La fuite de gaz a été découverte sous les glaces de l’Antarctique. De telles fuites existent dans le monde entier, mais habituellement, des bactéries « mangeuses de méthane » permettent de limiter la quantité de gaz qui s’échappe dans l’atmosphère. Ici, cela ne semble pas être le cas et les scientifiques s’inquiètent des conséquences climatiques du phénomène.

Le méthane est un gaz à effet de serre, tout comme le dioxyde de carbone. Mais son potentiel de réchauffement global (PRG) est 25 fois plus puissant que celui du CO2 ! Or, les scientifiques qui ont étudié ce suintement de gaz ont constaté que les bactéries méthanotrophes qui se trouvent dans les eaux antarctiques ne réagissaient pas comme prévu. Dans une étude parue dans Proceedings of the Royal Society B, ils estiment qu’une grosse quantité de méthane a dû rejoindre notre atmosphère ces dernières années, ce qui pourrait empirer les prévisions climatiques.

Un temps de réaction de 5 ans !

En effet, les modèles climatiques actuels — qui ont abouti à des projections déjà peu réjouissantes — n’ont pas tenu compte de cette fuite de méthane sous-marine (ni d’autres failles potentielles) pour prédire les conséquences du réchauffement climatique. On sait que la concentration de méthane dans l’atmosphère a augmenté de 150% depuis 1750 (jusqu’à 1,8 ppm), sans cause connue. Mais le bilan pourrait être bien pire que prévu.

Généralement, l’impact du méthane marin sur l’atmosphère reste mineur par rapport aux sources terrestres, en grande partie grâce à l’activité des bactéries et des archées qui le consomment avant son rejet dans l’hydrosphère. Mais ici, les scientifiques ont constaté que les bactéries mangeuses de méthane tardaient à réagir et finalement, ne consommaient pas la totalité du gaz. Ce « retard » est particulièrement critique, souligne Andrew Thurber, écologiste marin à l’Université d’État de l’Oregon et auteur principal de l’étude. Cela signifie que, durant les cinq dernières années, une grosse quantité de gaz a très certainement rejoint notre atmosphère.

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Images de l’évolution du suintement de méthane Cinder Cones, détecté dans la mer de Ross. Il est marqué par des tapis bactériens blancs, oxydant les sulfures à la surface. En 2016, d’autres zones d’infiltration active ont été découvertes, notamment un site « peu profond », détecté à 7 m de profondeur, illustré en haut à droite. Crédits : A. Thurber et al.

D’où vient ce méthane ? Il s’agit d’un sous-produit provenant d’anciennes matières en décomposition enfouies sous le fond marin, ou prisonnières du pergélisol polaire. À cause du réchauffement climatique, ce dernier fond peu à peu et libère les vastes réserves de gaz à effet de serre qui demeurent sous terre.

La fuite récemment détectée se situe à environ 10 mètres sous la mer de Ross. Elle a été découverte par hasard par des plongeurs, en 2011. Lorsque les experts sont arrivés sur place, ils ont effectivement observé les signes caractéristiques d’une fuite de méthane : la formation de tapis blancs de micro-organismes sur le fond marin, de près de 70 mètres de long sur 1 mètre de large. L’analyse des sédiments a ensuite permis de confirmer la fuite de gaz, constituée de sulfure d’hydrogène et de méthane.

L’Université d’État de l’Oregon propose cette plongée dans les eaux glaciales pour observer le phénomène en vidéo :

Cinq ans plus tard, lorsque l’équipe est revenue sur les lieux, la colonie de microbes s’était agrandie. Pourtant, le méthane continuait à s’échapper. Une découverte que Thurber qualifie « d’incroyablement préoccupante », car habituellement, les bactéries se jettent immédiatement sur leur mets favori, ce qui permet d’éliminer la menace. Ici, leur réaction se fait lente, trop lente. Et étant donné que la fuite est peu profonde, les chercheurs estiment que d’importantes quantités de méthane ont eu le temps de s’échapper pendant des années.

Des fuites de gaz potentiellement critiques

L’analyse des populations microbiennes un an après la formation du suintement de méthane a révélé que les archées anaérobies (ANME) — les principales mangeuses de méthane dans le monde — étaient complètement absentes du site ! Cinq ans plus tard, elles ne constituaient que 4% de la population microbienne, ce qui révèle un taux de croissance relativement lent. Ce résultat pourrait s’expliquer par la température froide (-1,8 °C) et les concentrations élevées de sulfate (supérieures à 24 mM) relevées sur place. Au final, les communautés microbiennes identifiées sur le site étaient constituées de taxons inattendus.

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Pourcentage d’abondance relative des gènes identifiés comme appartenant aux bactéries (en haut) et aux archées (en bas), par rapport à la profondeur verticale des sédiments. Seuls les ordres les plus dominants sont présentés, car ils constituaient les membres dominants de la communauté microbienne sur tous les sites. Crédits : A. Thurber et al.

De plus, la communauté microbienne n’avait pas encore formé un « filtre » suffisant pour limiter la libération de méthane. Ainsi, le flux de gaz était toujours significatif (3,1 mmol par mètre carré et par jour). Les auteurs de l’étude suggèrent que ce point temporel, 5 ans après le début de la fuite, représente une étape précoce de succession du microbiote en réponse à l’apport de méthane. Le taux de succession microbienne peut donc avoir un impact latent sur les émissions de gaz à effet de serre des réservoirs de méthane marins.

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Est-ce que cette fuite à elle seule peut influer sur le climat de manière significative ? Non. On ne connaît pas précisément le volume exact de ces réservoirs « cachés » de méthane, mais les scientifiques estiment que les eaux de l’Antarctique contiennent jusqu’à un quart du méthane marin de la planète (entre 80 et 400 gigatonnes de carbones). Et d’autres fuites pourraient se produire (ou se produisent déjà) sans que personne ne le sache ; pas facile de réaliser un état des lieux et d’étudier le cycle du méthane dans cette région inhospitalière…

Pourtant, pour augmenter la précision des modèles climatiques actuels, il est essentiel de comprendre comment ces réserves sous-marines de gaz à effet de serre interagissent avec l’océan et l’atmosphère. Les experts suggèrent ainsi d’explorer la zone sans attendre, de manière à repérer d’autres fuites éventuelles et pousser plus loin leurs analyses.

Source : Proceedings of the Royal Society B, A. Thurber et al.

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