Les petites zones humides souvent négligées sont une source majeure de méthane mondial

Les zones terrestres gorgées d’eau, comme les marais, les tourbières et les landes humides, sont la plus grande source naturelle de méthane au monde. Même les plus petites zones humides émettent ce puissant gaz à effet de serre. Dans une nouvelle étude de l’Université du Texas à Austin, des chercheurs ont identifié des dizaines de millions de petites zones humides souvent négligées à travers le globe et ont découvert qu’elles ont un impact collectif substantiel, représentant 24 % des émissions totales de méthane des zones humides non forestières dans le monde.

En utilisant l’imagerie satellite à haute résolution et l’apprentissage automatique, les chercheurs ont identifié environ 160 millions de petites zones humides qui étaient difficiles à détecter et restent sous-représentées dans les évaluations mondiales du méthane en raison de leur taille relativement petite.

« Les petites zones humides sont faciles à négliger sur une carte, mais elles ne sont pas petites dans le budget du méthane », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Fa Li, professeur assistant au Département des sciences de la Terre et des planètes de la Jackson School of Geosciences de l’UT.

Les petites zones humides de cette étude ont une taille allant de celle d’une piscine olympique à environ 250 acres — presque aussi grande que le Zilker Park d’Austin. Bien que ces zones puissent sembler grandes pour un humain, elles ne constituent qu’une fraction infime d’un pixel satellite à résolution grossière, ce qui les rend difficiles à capturer dans les cartes traditionnelles des zones humides utilisées pour la modélisation mondiale du méthane. Cela a permis aux petites zones humides de passer inaperçues dans les évaluations mondiales pendant des décennies. Les grandes zones humides sont généralement détectées à cette échelle grâce à des données satellitaires à basse résolution, qui utilisent des capteurs micro-ondes passifs — une méthode utilisée par les scientifiques depuis des années. Ces capteurs peuvent pénétrer les canopées denses des arbres, fournissant une couverture constante des zones humides indépendamment de la visibilité. Cependant, ils peuvent manquer les petites zones humides.

Dans cette étude, les chercheurs se sont tournés vers une source de données différente pour trouver les zones humides manquantes : des années d’images satellitaires à haute résolution qui peuvent identifier des zones humides plus petites allant de 1 000 mètres carrés (environ un quart d’acre) à un kilomètre carré. Les chercheurs ont mesuré comment ces petites zones humides se sont rétrécies ou étendues de 2003 à 2022, puis ont combiné ces données avec des mesures de méthane sur le terrain et ont utilisé l’apprentissage automatique pour calculer leurs émissions. Les chercheurs ont constaté que les émissions de méthane des petites zones humides ont augmenté de 9,9 % au cours de cette période.

Et les zones humides nouvellement identifiées sont presque certainement sous-estimées, a noté Li. Il existe d’autres zones humides encore plus petites, ou situées dans des zones boisées, comme les marécages. Contrairement aux capteurs micro-ondes, les données satellitaires à haute résolution utilisées ne peuvent pas détecter la présence d’une zone humide sous des canopées denses.

La raison pour laquelle les zones humides produisent autant de méthane est due aux microbes. Les sols des zones humides, étant saturés d’eau, bloquent le transfert d’oxygène de l’air vers le sol. Des microbes particuliers qui prospèrent dans ces environnements pauvres en oxygène produisent une quantité significative de méthane, un gaz à effet de serre 80 fois plus puissant que le dioxyde de carbone sur une période de 20 ans après son rejet. Ce gaz produit par les microbes fait des zones humides la plus grande source naturelle de méthane au monde.

Environ deux tiers des émissions mondiales de méthane proviennent de diverses sources anthropiques, telles que les combustibles fossiles, l’élevage commercial comme les vaches, la gestion des déchets humains et la culture du riz. Bien que ces sources soient apparemment plus directement contrôlables, il est toujours important de savoir comment les sources naturelles contribuent aux émissions totales de méthane, a déclaré Li.

« Les sources naturelles réagissent fortement à la dynamique climatique, influençant à leur tour le système climatique. Par exemple, à mesure que la planète se réchauffe, ces émissions peuvent augmenter, amplifiant encore le réchauffement et annulant partiellement les efforts d’atténuation », a déclaré Li. « La réalité préoccupante est que les concentrations de méthane dans l’atmosphère ont considérablement augmenté au cours des dernières décennies, mais il n’y a toujours pas de consensus clair sur les causes dominantes de cette augmentation à long terme. »

Li est également co-auteur d’un forum politique récemment publié dans Science, qui plaide pour la nécessité d’un système mondial d’observation du méthane pour suivre l’impact des émissions, en particulier des sources naturelles, sur le climat.

Li fait partie de l’équipe travaillant sur un réseau mondial de tours de flux appelé FLUXNET-CH₄ qui fournit des mesures directes fréquentes des émissions de méthane dans un éventail d’écosystèmes. Cependant, il note que les tours de flux seules ne résoudront pas complètement cette lacune de connaissances. Pour obtenir une image holistique de la dynamique du méthane à l’échelle mondiale, les chercheurs devront intégrer les observations satellitaires, les mesures aériennes, les tours de concentration atmosphérique et les mesures de flux directes provenant de sites du monde entier, a-t-il déclaré.

Article : The underappreciated importance of small wetlands in global methane emissions – Journal : Nature Climate Change – Méthode : Observational study – DOI : Lien vers l’étude

Source : Texas U. Austin