Le méthane, le poison de l’Arctique // Methane, the Arctic poison

Une expédition scientifique internationale a passé 40 jours à bord du navire de recherche Akademik Keldysh et parcouru une distance de près de 6 000 milles marins dans les mers de Laptev et de Sibérie orientale. Pour la première fois, les scientifiques ont réussi à prélever des échantillons de sédiments de fond dans un champ de percolation de méthane près du delta de la Lena, l’un des grands fleuves de Sibérie. La région représente le plus grand gisement mondial de pergélisol sous-marin et d’hydrates de méthane à faible profondeur.

Les zones d’émission de méthane occupent de plus en plus de surface le long de la plateforme océanique arctique de Sibérie orientale, avec une concentration atmosphérique de méthane qui atteint 16 à 32 ppm, ce qui est jusqu’à 15 fois supérieur à la moyenne planétaire de 1,85 ppm.

L’équipe de 69 scientifiques en provenance de dix pays a observé et analysé des ensembles ​​de bulles remontant d’une profondeur d’environ 300 mètres le long d’une pente sous-marine de 150 km dans la Mer de Laptev. Les centaines d’analyses chimiques effectuées à bord du navire de recherche ont confirmé des concentrations élevées de méthane.

L’expédition scientifique a aussi permis de découvrir des petites cavités et des cratères enfouis profondément dans les sédiments de la plateforme qui borde les mers de Laptev et de Sibérie orientale. Ces cratères émettent en abondance des bulles et de forts signaux de méthane. Les chercheurs ont en particulier découvert un champ de cratères dans le plancher de la partie peu profonde de la mer de Laptev. Certains d’entre eux présentent un diamètre d’une trentaine de mètres. Ils ont l’apparence de trous dans le pergélisol et ils ont été formés par de puissantes émissions de méthane. Deux autres zones de percolation intense de méthane ont été découvertes en mer de Sibérie orientale dans les sillons tracés par les icebergs en se déplaçant.

L’expédition a cartographié plus de 1000 grands champs de percolation de méthane. Les chercheurs pensent que les émissions de gaz à ce stade n’ont pas encore d’impact important sur le méthane atmosphérique et le climat de la planète, mais ces énormes sources de carbone et autres gaz à effet de serre sont bien actives.

Dans la conclusion de leur rapport d’observation, les scientifiques expliquent qu’ils doivent maintenant déterminer exactement dans quelles proportions évoluent ces champs d’émission de méthane.

Source: The Siberian Times.

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An international scientific expedition spent 40 days on board the Akademik Keldysh research vessel, covering a distance of nearly 6,000 nautical miles in the Laptev and the East Siberian seas.. For the first time the scientists managed to take samples of bottom sediments in a methane seep near the delta of River Lena, one of Siberia’s giant waterways. The region is the world’s largest deposit of subsea permafrost and shallow methane hydrates.

Fields of methane discharge continue to grow all along the East Siberian Arctic Ocean Shelf, with concentration of atmospheric methane above the fields reaching 16-32 ppm. This is up to 15 times above the planetary average of 1.85 ppm.

The team of 69 scientists from ten countries documented bubble clouds rising from a depth of around 300 metres along a 150-km undersea slope in the Laptev Sea, and confirmed high methane concentrations by hundreds of onboard chemical analysis.

A second discovery included pockmarks and craters sunk deep in shelf sediments of both the Laptev and East Siberian seas, actively venting bubbles and strong methane signals.

One of the new discoveries was a field of sea bottom craters in the shallow part of the Laptev Sea, some of them 30 metres in diameter. They look like holes in the permafrost and they were formed by massive methane discharge. Two more powerful seeps emitting methane through iceberg furrows were discovered in the East Siberian Sea.’

The expedition mapped over 1,000 large seep fields. The researchers think these emissions at this stage have not yet any large impact on global atmospheric methane and climate, yet these huge carbon/greenhouse gas capacitors are clearly active.

In the conclusion of their observation report, the scientists explain that they need to figure out exactly how much the fields of methane discharge are growing.

Source: The Siberian Times.

Zone explorée par la mission scientifique (Source : Tomsk Polytechnic University)

Emission de méthane dans la mer de Laptev (Source : TPU)

Le méthane et le réchauffement climatique (suite) // Methane and global warming (continued)

Voici deux approches intéressantes du même sujet, mais qui arrivent à des conclusions différentes. Pourtant, le sujet est d’importance car il s’agit du méthane, l’un des plus puissants gaz à effet de serre.

Sur le site Good Planet Mag’, on peut lire  que, sous l’effet du réchauffement climatique, des dépôts de méthane gelés dans les profondeurs de l’océan Arctique sont relâchés dans l’atmosphère. C’est du moins ce que l’on peut lire dans le journal britannique The Guardian au vu d’un rapport fourni par des scientifiques qui ont observé des niveaux élevés de méthane à 350 mètres de profondeur dans la mer du Laptev, à l’est des côtes sibériennes.

La cause probable de leur dégel serait l’arrivée de courants chauds en provenance de l’océan Atlantique en raison du changement climatique. Comme je l’ai expliqué précédemment, ces courants chauds seraient l’une des causes du retard de la glace de mer à se former au mois d’octobre. Cela s’ajoure aux températures record en Sibérie, supérieures de 5 degrés Celsius à la moyenne sur la période allant de janvier à juin 2020.  .

Connus sous le nom de « géants endormis du cycle du carbone », ces gisements emprisonnant du méthane sont de puissants gaz à effet de serre. En effet, le méthane à un effet réchauffant 80 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone sur 20 ans.

Face à cette situation, les scientifiques craignent que nous ayons franchi un point de non-retour. Un chercheur suédois a déclaré : «Actuellement, il est peu probable d’observer tout impact majeur sur le réchauffement climatique, mais le problème est que le processus est maintenant enclenché. Cet équilibre du méthane dans l’est sibérien a été perturbé.»

Tout le monde n’est pas d’accord avec les conclusions de ce rapport qui a été accueilli avec un certain scepticisme par des climatologues du Goddard Institute for Space Studies de la NASA. Selon eux, il n’existe pas de preuves que le méthane qui se cache dans l’Arctique  présente « un gros effet », pas plus qu’à une époque antérieure où le climat était plus chaud qu’aujourd’hui. Pour le moment, il est peu probable que ce méthane ait un effet majeur sur le climat, mais les chercheurs insistent sur le fait que le processus d’émission de ce méthane est bel et bien enclenché.

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Here are two approaches of the same topic, but they come to different conclusions. Still, the topic is important because it is methane, one of the most potent greenhouse gases.

On the Good Planet Mag’ website, one can read that, as a result of global warming, methane deposits frozen in the depths of the Arctic Ocean are being released into the atmosphere. At least that’s what the British newspaper The Guardian reports after seeing a report provided by scientists who observed high levels of methane 350 metres deep in the Laptev Sea, east of the Siberian coast.
The probable cause of their thaw would be the arrival of warm currents from the Atlantic Ocean due to climate change. As I explained earlier, these warm currents are believed to be one of the causes of the delay in sea ice formation in October. This adds to record temperatures in Siberia, 5 degrees Celsius above average during the January to June 2020 period.
Known as the “sleeping giants of the carbon cycle,” these deposits that trap methane are powerful greenhouse gases. In fact, methane has a warming effect 80 times greater than that of carbon dioxide over 20 years.
Faced with this situation, scientists fear that we have crossed a point of no return. A Swedish researcher said: “Currently, any major impact on global warming is unlikely to be observed, but the problem is that the process is now underway. The methane balance in eastern Siberia has been disturbed. »

Not everyone agrees with the conclusions of this report, which has been met with some skepticism by climatologists at NASA’s Goddard Institute for Space Studies. They say there is no evidence that the methane lurking in the Arctic has « a big effect », nor in an earlier era when the climate was warmer than it is today. At the moment, this methae is unlikely to have a major effect on the climate, but researchers insist that the process of emitting this methane is indeed underway.

Le protoxyde d’azote, un puissant gaz à effet de serre // N2O, a powerful greenhouse gas

Parmi les gaz à effet de serre qui contribuent à l’accélération actuelle du réchauffement climatique, les plus connus sont le dioxyde ce carbone (CO2) et le méthane (CH4). Un autre gaz, le protoxyde d’azote (N2O), est surtout connu pour être un gaz hilarant de plus en plus utilisé par les jeunes dans notre société, avec des risques d’asphyxie par manque d’oxygène, perte de connaissance, brûlure par le froid du gaz expulsé, désorientation, vertiges, chutes… En cas de consommation excessive, de sévères troubles neurologiques, hématologiques, psychiatriques ou cardiaques peuvent survenir. La consommation associée à d’autres produits (alcool, drogues) majore les risques.

En plus d’être un gaz hilarant, le protoxyde d’azote est le troisième plus important gaz à effet de serre après le CO2 et le CH4 ; il contribue environ à 6 % au forçage radiatif direct induit par les gaz à effet de serre. Ses émissions connaissent une augmentation bien plus forte que prévue.

Un rapport publié en 2013, mettait en garde sur les risques du NO2 pour la couche d’ozone. Jusqu’à présent, la destruction de la couche d’ozone était principalement due aux chlorofluorocarbones et autres produits chimiques halogénés. Or depuis le protocole de Montréal ; ces produits chimiques ont été largement encadrés. Le N2O, lui, ne figure pas dans ce protocole. D’après les estimations, ses émissions pourraient doubler d’ici 2050, avec des conséquences désastreuses pour la couche d’ozone et une contribution réelle à l’accélération  du changement climatique.

Les sources d’émission de N2O sont à la fois naturelles (océans, sols) et anthropiques : agriculture intensive (décomposition des engrais, déjections), combustion de la biomasse (feux de savane par exemple en Afrique), combustibles fossiles, procédés industriels chimiques (production d’acide nitrique et d’acide adipique), combustion des carburants pour l’aviation et aérosols.

Selon plusieurs institutions à travers l’Europe et les Etats-Unis, les pratiques agricoles ont fortement augmenté les émissions de protoxyde d’azote dans l’atmosphère depuis le début des années 2000 et plus particulièrement 2009. Ainsi, la production d’engrais azoté a été multipliée par 10 entre 1961 et 2017 passant de 11 millions de tonnes à 119 millions de tonnes, alors que la population mondiale n’a été multipliée que par 2,5. L’apport humain d’azote dans le sol, sous forme d’engrais, renforce l’effet de serre. Environ 60 % du protoxyde d’azote est émis via les champs fertilisés, fumiers et autres sources agricoles.

Dans un article publié dans Nature Climate Change, des scientifiques expliquent que les émissions de N2O ont augmenté plus rapidement au cours de la dernière décennie que ne l’estimait le GIEC. A côté de l’utilisation de plus en plus massive des engrais azotés, l’exploitation des combustibles fossiles et des agrocarburants (maintenant généralisés à la pompe) sont également des sources d’émissions de N2O.
L’étude publiée dans Nature Climate Change propose que les régions déjà excédentaires en azote limitent l’utilisation d’engrais azotés. C’est le cas de l’Asie de l’Est, où l’engrais azoté pourrait être utilisé plus efficacement sans réduire les rendements des cultures. En effet, quelque 60 % de l’azote contenu dans les engrais ne s’incorpore jamais aux plantes et est éliminé des racines pour ensuite contaminer les cours d’eau, les lacs, les nappes aquifères et les régions côtières par le processus d’eutrophisation.

Source : Presse scientifique internationale.

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Among the greenhouse gases that contribute to the current acceleration of global warming, the best known are carbon dioxide (CO2) and methane (CH4). Another gas, nitrous oxide (N2O), is best known for being a laughing gas more and more used by young people in our society, with the risk of suffocation from lack of oxygen, loss of consciousness, burns by the cold of the expelled gas, disorientation, dizziness, falls … In case of excessive consumption, severe neurological, hematological, psychiatric or cardiac disorders can occur. Consumption associated with other products (alcohol, drugs) increases the risks.
Besides being a laughing gas, nitrous oxide is the third most important greenhouse gas after CO2 and CH4; it contributes about 6% to the direct radiative forcing induced by greenhouse gases. Its emissions are increasing much faster than expected.
A report published in 2013 warned of the risks of NO2 for the ozone layer. Until now, the destruction of the ozone layer has been mainly due to chlorofluorocarbons and other halogenated chemicals. Now since the Montreal Protocol; these chemicals have been largely regulated. N2O is not included in this protocol. Its emissions are estimated to double by 2050, with disastrous consequences for the ozone layer and a real contribution to accelerating climate change.
The sources of N2O emissions are both natural (oceans, soils) and anthropogenic: intensive agriculture (decomposition of fertilizers, animal droppings), combustion of biomass (savannah fires for example in Africa), fossil fuels, chemical industrial processes (production of nitric acid and adipic acid), combustion of aviation fuels and aerosols.
According to several institutions across Europe and the United States, agricultural practices have sharply increased emissions of nitrous oxide into the atmosphere since the early 2000s and more particularly 2009. Thus, the production of nitrogen fertilizers increased tenfold between 1961 and 2017 from 11 million tonnes to 119 million tonnes, while the world’s population only increased by 2.5. The human input of nitrogen into the soil, in the form of fertilizer, enhances the greenhouse effect. About 60% of nitrous oxide is emitted via fertilized fields, manure and other agricultural sources.
In an article published in Nature Climate Change, scientists explain that N2O emissions have increased faster in the past decade than estimated by the IPCC. Along with the increasingly massive use of nitrogen fertilizers, the exploitation of fossil fuels and agrofuels (now widespread at the pump) are also sources of N2O emissions.
The study published in Nature Climate Change suggests that areas that already have nitrogen surpluses limit the use of nitrogen fertilizers. This is the case in East Asia, where nitrogen fertilizer could be used more efficiently without reducing crop yields. In fact, some 60% of the nitrogen contained in fertilizers never becomes incorporated into plants and is eliminated from the roots to later contaminate rivers, lakes, aquifers and coastal regions through the process of eutrophication.
Source: International scientific press.

Structure du protoxyde d’azote (Source : Wikipedia)

Dans la vie courante, le protoxyde d’azote est souvent utilisé comme gaz propulseur, notamment dans les bonbonnes de crème chantilly.