Deux régimes climatiques distincts susceptibles de déclencher des émissions incontrôlables de méthane apparaissent en Sibérie en raison du réchauffement de l’Arctique, suggèrent de nouvelles recherches.
Alors que la Sibérie occidentale devient plus humide en réponse à l’augmentation de la chaleur et de l’humidité transportée depuis l’océan Atlantique Nord, la Sibérie orientale devient plus sèche et plus sujette aux incendies de forêt, selon une étude publiée le 6 août dans la revue Science trouve. Le fleuve Ienisseï (également orthographié Ienisseï) dans le centre de la Russie délimite des états environnementaux distincts – appelés régimes car ils décrivent des types spécifiques de climats – de chaque côté du bassin, selon les auteurs de l’étude.
Entre 2010 et 2023, les émissions de méthane de la Sibérie ont augmenté de 5 % par an, la Sibérie occidentale rejetant du méthane principalement via l’activité microbienne du dégel des sols et la Sibérie orientale rejetant le puissant méthane. gaz à effet de serre grâce à la combustion de la biomasse, ont montré les résultats.
« Compte tenu de l’augmentation observée du dégel du pergélisol, de l’activité des zones humides et des incendies de forêt, une augmentation des émissions de méthane était attendue », co-auteur de l’étude. Paul Palmerprofesseur à l’École des géosciences de l’Université d’Édimbourg, a déclaré à Live Science dans un e-mail. « Ce qui est surprenant, c’est l’ampleur et la durabilité de cette augmentation. »
Les émissions annuelles de méthane ont augmenté d’environ 13,2 millions de tonnes (12 millions de tonnes métriques) au cours de la période d’étude, reflétant presque le taux d’augmentation des émissions de méthane provenant des zones humides du monde entier. Bien que la Sibérie ne représente actuellement qu’environ 5 % des émissions mondiales de méthane, la région est en train de devenir l’une des sources naturelles de méthane à la croissance la plus rapide de la planète, a déclaré Palmer.
Dans leur étude, Palmer et ses collègues ont intégré des observations satellite avec des mesures proches de la surface pour cartographier les émissions de méthane de la Sibérie au fil du temps. Au lieu d’additionner les sources individuelles de méthane sur le terrain, les chercheurs ont utilisé une méthode de modélisation connue sous le nom de système d’inversion du flux de méthane, qui les a aidés à limiter l’incertitude de leurs estimations à environ 10 %.
La Sibérie est vaste, isolée, peu instrumentée et actuellement inaccessible à de nombreux scientifiques en raison de la guerre entre la Russie et l’Ukraine, ce qui rend difficile la surveillance cohérente du méthane par d’autres moyens que les satellites. Bien que les satellites dépendent de la lumière du soleil, dont la Sibérie reçoit très peu de lumière en hiver, on pense que la plupart des émissions de méthane se produisent au printemps et en été, lorsque la Sibérie reçoit plus de lumière solaire, a déclaré Palmer.
Les résultats de l’étude montrent que le réchauffement de l’Arctique amplifie les émissions de méthane via des voies distinctes en Sibérie occidentale et orientale, car ces régions sont influencées par des modèles climatiques différents. Les chercheurs ont également utilisé des modèles climatiques pour prédire les futures émissions de méthane en provenance de Sibérie et ont découvert qu’un réchauffement supplémentaire pourrait libérer des millions de tonnes de gaz à effet de serre stockés dans les forêts et le permafrost, ce qui accélérerait encore la tendance au réchauffement.
En Sibérie occidentale, le méthane est principalement libéré par le permafrost, c’est-à-dire le sol resté gelé pendant au moins deux années consécutives. La Sibérie abrite 46 % du pergélisol de l’hémisphère Nord, et ces sédiments glacés emprisonnent de grandes quantités de carbone accumulées depuis des milliers d’années, a déclaré Palmer.
La Sibérie occidentale est influencée par le modèle scandinave de circulation atmosphérique, une connexion climatique composée d’un centre de circulation principal sur la Scandinavie et de centres opposés plus faibles sur l’Europe occidentale et l’est de la Russie. Le réchauffement climatique fait que le modèle scandinave transporte plus de chaleur et d’humidité vers la Sibérie occidentale depuis l’Atlantique Nord. Conjuguée à la hausse des températures dans l’ouest de la Sibérie elle-même, cette situation déclenche un dégel important du pergélisol et libère du carbone que les microbes peuvent convertir en méthane.
À l’inverse, la Sibérie orientale est influencée par un modèle climatique connu sous le nom d’oscillation arctique, qui provoque une « bascule » de la pression atmosphérique entre l’Arctique et les latitudes moyennes de l’hémisphère nord. Changement climatique affecte l’oscillation arctique, conduisant à des systèmes anticycloniques persistants qui intensifient les vagues de chaleur, réduisent la couverture nuageuse et favorisent les incendies de forêt dans l’est de la Sibérie, a déclaré Palmer.
Les modèles climatiques ont montré que les émissions de méthane augmenteraient avec l’augmentation de la température et que cette augmentation pourrait s’accentuer à mesure que la planète se réchauffe, déclenchant ainsi une boucle de rétroaction.
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« La Sibérie orientale semble être le principal moteur de l’augmentation projetée, car elle se réchauffe plus rapidement que la Sibérie occidentale et a connu une forte augmentation des incendies de forêt extrêmes », a déclaré Palmer. « La poursuite de cette tendance dépendra de la quantité de végétation restant disponible pour brûler, mais il existe également des preuves que les incendies pourraient accélérer le dégel du pergélisol et la libération de méthane provenant des sols auparavant gelés. »
Cependant, l’augmentation des émissions de méthane signalée dans l’étude est faible par rapport aux émissions mondiales et futures projetées, en particulier si les incendies de forêt déstabilisent déjà le permafrost de la Sibérie orientale, a déclaré Palmer.
« Le vaste réservoir de carbone du pergélisol sibérien est un géant endormi », a-t-il déclaré. « La poursuite du réchauffement risque de réveiller une source beaucoup plus importante de gaz à effet de serre. »
