Les navires provoquent des émissions élevées et inattendues de méthane, un gaz à effet de serre

Le trafic maritime dans les zones peu profondes, telles que les ports, peut déclencher d’importantes émissions de méthane simplement en se déplaçant dans l’eau. Les chercheurs d’une étude menée par l’université technologique de Chalmers en Suède ont observé des émissions de méthane vingt fois plus élevées dans les voies de navigation que dans les zones voisines non perturbées. Bien que le méthane soit un gaz à effet de serre 27 fois plus puissant que le dioxyde de carbone, ces émissions sont souvent négligées avec les méthodes de mesure actuelles.

« Nos mesures montrent que le passage des navires déclenche des pics évidents de flux élevés de méthane de l’eau vers l’atmosphère. Cela est dû aux changements de pression et au mélange des masses d’eau. Même si ces pics sont courts, leur quantité totale au cours d’une journée est significative », indique Amanda Nylund, chercheuse à l’université technologique de Chalmers et à l’Institut suédois de météorologie et d’hydrologie (SMHI).

Le méthane est un puissant gaz à effet de serre et les émissions de méthane des quelques navires fonctionnant au gaz naturel liquéfié (GNL) sont un sujet d’actualité. Dans l’étude actuelle, les émissions de méthane mesurées sont totalement découplées du choix de carburant des navires. Cela signifie que tous les navires peuvent être à l’origine d’émissions et que la contribution du transport maritime aux émissions de gaz à effet de serre a été sous-estimée jusqu’à présent. Les chercheurs soulignent que même si le méthane se trouve naturellement dans les sédiments, l’activité des navires entraîne un rejet important dans l’atmosphère.

L’étude se concentre sur les zones marines peu profondes où les sédiments sont dépourvus d’oxygène et riches en matière organique. Dans de tels environnements, le méthane se forme et, à des niveaux de production élevés, le gaz peut fuir ou former des bulles dans l’eau au-dessus. Lors du passage d’un navire, la pression au fond de la mer change et les bulles de méthane s’échappent plus facilement des sédiments. Combiné au mélange qui se produit dans le sillage des navires, le méthane peut rapidement remonter à la surface et s’échapper dans l’atmosphère.

Le phénomène a été découvert par hasard

L’article, publié dans Nature Communications Earth & Environment, est unique en son genre et résulte d’une vaste collaboration scientifique. Le phénomène des émissions importantes de méthane dans les eaux peu profondes a été découvert par hasard, dans le cadre d’autres mesures effectuées dans la baie de la Neva, en mer Baltique.

« La découverte de l’impact jusqu’alors inconnu des navires est importante pour améliorer les estimations mondiales des émissions de méthane, d’autant plus que neuf des dix plus grands ports du monde sont situés dans des eaux présentant des conditions similaires à celles de la baie de Neva », précise Johan Mellqvist, professeur de télédétection optique à Chalmers, dont le groupe a fait cette découverte inattendue qui est à l’origine des nouveaux résultats.

Deux des plus grands types de navires, les navires de croisière et les porte-conteneurs, ont provoqué les rejets de méthane les plus fréquents et les plus importants, mais les navires ro-pax (ferries combinés pour le transport de marchandises et de passagers), légèrement plus petits, sont également responsables d’importants rejets de méthane. Les navires de plus grande taille (par rapport aux ro-pax et aux porte-conteneurs), les vraquiers, ont généré des émissions moins importantes. Cela signifie que le contrôle des émissions de méthane est plus complexe que la simple taille des navires.

« Une explication possible des émissions élevées des navires ro-pax est qu’ils sont équipés de doubles hélices », ajoute Rickard Bensow, professeur d’hydrodynamique à Chalmers et responsable de la modélisation du trafic maritime dans le cadre de l’étude.

Une enquête sera menée sur les rejets dans les grands ports peu profonds

Les auteurs de l’étude actuelle soulignent désormais la nécessité de repenser la manière dont les mesures de méthane sont effectuées et les endroits où elles le sont, en particulier dans les eaux côtières où les facteurs naturels et humains interagissent. Ils mettent particulièrement l’accent sur la nécessité d’étudier plus en détail les grands ports situés dans les deltas fluviaux peu profonds.

« La prochaine étape consiste à estimer l’ampleur de ces effets à l’échelle mondiale. Les grands ports chinois, singapouriens et sud-coréens, ainsi que les ports européens tels que Rotterdam, Anvers et les réseaux fluviaux allemands, présentent des conditions similaires à celles de la baie de la Neva. Il est très probable que nous sous-estimions également les émissions de méthane dans ces régions », commente Ida-Maja Hassellöv, professeure de sciences environnementales maritimes à Chalmers, qui dirigera le projet de suivi qui débutera cet automne.

Lisez l’article scientifique « Coastal methane emissions triggered by ship passages » (Émissions côtières de méthane déclenchées par le passage des navires) dans la revue Nature Communications Earth & Environment. Il est rédigé par Amanda T. Nylund, Johan Mellqvist, Vladimir Conde, Kent Salo, Rickard Bensow, Lars Arneborg, Jukka-Pekka Jalkanen, Anders Tengberg et Ida-Maja Hassellöv. Les chercheurs travaillent à l’université technologique de Chalmers et au SMHI, en Suède, ainsi qu’à l’Institut météorologique finlandais, en Finlande.