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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)

Nouveau cratère en Sibérie // New crater in Siberia

Un article du Siberian Times informe ses lecteurs qu’un nouveau cratère s’est ouvert la semaine dernière dans la péninsule russe de Yamal, avec des blocs de terre et de glace qui ont été projetés à des centaines de mètres de distance.
Le nouveau gouffre récemment formé est le 17ème du genre – et considéré comme le plus grand –  à s’être formé dans la Péninsule de Yamal depuis que le phénomène a été observé pour la première fois en 2014. Le nouveau cratère été découvert par hasard depuis un hélicoptère par une équipe de la télévision de Vesti Yamal qui passait par là
https://youtu.be/q3fQok8iQ94

Un groupe de scientifiques s’est ensuite rendu sur place pour examiner le grand cratère cylindrique qui présente une profondeur d’une cinquantaine de mètres. On pense que ces cratères parfois en forme d’entonnoir se forment par accumulation de méthane dans les poches de dégel du pergélisol.
Ces phénomènes géologiques ont été baptisés hydrolaccolithes ou bulgunnyakhs par les scientifiques car avant d’exploser, ils présentent un type de relief basé sur des buttes, elles-mêmes baptisées pingos. Ce sont des collines de glace recouvertes de terre et qui se rencontre dans les régions arctiques, subarctiques et antarctiques. Ces pingos explosent lorsque le méthane s’accumule sous une épaisse calotte de glace.
Des scientifiques russes ont affirmé que les activités humaines, comme les forages de gaz dans la Péninsule de Yamal, pourraient être un facteur déclencheur des explosions. Ces mêmes scientifiques sont préoccupés par le risque de catastrophes écologiques si des pingos se forment à proximité d’un gazoduc, d’une installation de production gazière ou de zones habitées. Dans un certain nombre d’endroits, les pingos – comme on le peut le voir sur les images satellites et sur le terrain – supportent littéralement des conduites de gaz.
Vous verrez d’autres cratères sur cette page du Siberian Times.
https://siberiantimes.com/other/others/news/giant-new-50-metre-deep-crater-opens-up-in-arctic-tundra/

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An article in The Siberian Times informs its readers that a new massive sinkhole opened up last week in the Russian Yamal Peninsula, with blocks of soil and ice thrown hundreds of metres from the hole.

The recently-formed new sinkhole is the 17th – and considered the largest – such hole to form in the Yamal Peninsula since the phenomenon was first observed in 2014. It was initially spotted by chance from the air by a Vesti Yamal TV crew.

https://youtu.be/q3fQok8iQ94

A group of scientists then made an expedition to examine the large cylindrical crater which has a depth of up to 50 metres. Such funnels are believed to be caused by the build up of methane gas in pockets of thawing permafrost under the surface.

These holes are called hydrolaccoliths or bulgunnyakhs by scientists because before exploding they form small hills also called pingos. Explosions have happened in swelling pingos which erupt when the gas builds up under a thick cap of ice.

Russian scientists previously claimed that human activities, like drilling for gas from the vast Yamal reserves could be a factor in the eruptions. They are concerned at the risk of ecological disasters if pingos build up close to a gas pipelines, production facilities or residential areas.  In a number of placess, pingos – as seen both from satellite data and on the field – literally prop up gas pipes.

More craters can be seen on this page of The Siberian Times.

https://siberiantimes.com/other/others/news/giant-new-50-metre-deep-crater-opens-up-in-arctic-tundra/

Vue du nouveau ‘cratère’ tel qu’il a été filmé par l’équipe de télévision Vesti Yamal au mois de juillet 2020.

Le méthane du lac Kivu (Rwanda / RDC) : entre menace et légende…

À cheval entre la République Démocratique du Congo et le Rwanda, à 1460 m d’altitude, le lac Kivu est l’un des dix Grands Lacs d’Afrique. D’un point de vue géologique, il a des points communs avec les lacs Nyos et de Monoun au Cameroun ; en effet,  le Kivu est méromictique, c’est-à-dire qu’il renferme de très fortes concentrations de gaz – dioxyde de carbone (CO2)  et méthane (CH4) en particulier – produits par l’activité volcanique de la région et la décomposition des matières organiques. Selon les scientifiques, cette étendue d’eau dont la profondeur approche par endroits 500 mètres contiendrait quelque 60 milliards de mètres cubes de méthane dissous et environ 300 milliards de mètres cubes de dioxyde de carbone..

En conséquence, les populations qui se trouvent autour du lac Kivu sont sous la menace d’une éruption limnique caractérisée par le dégazage brutal du lac, comme cela s’est produit en 1986 au lac Nyos où plus de 1700 paysans ont été asphyxiées par une déferlante de CO2. Deux ans auparavant, un phénomène semblable était survenu aux abords du lac Monoun, avec 37 victimes. Or, le Kivu contient probablement mille fois plus de gaz que le Nyos dans une région où vivent plus de deux millions de personnes.

En plus du risque d’éruption limnique ; le lac Kivu se trouve à proximité du volcan Nyiragongo. Au cours de l’éruption de 2002, la lave est entrée dans le lac après avoir traversé la ville de Goma et ses 400 000 habitants. On a cragnait que ce contact entre la lave et l’eau déstabilise le lac et provoque des émanations toxiques, mais la situation n’a pas eu de conséquences majeures.

Cette concentration menaçante de méthane est aussi, paradoxalement, une chance pour la région. Il est en effet aujourd’hui possible d’exploiter commercialement le gaz du lac Kivu. Selon certaines estimations, cette exploitation pourrait produire jusqu’à 700 mégawatts d’électricité.  Les sociétés américaines Symbion Power et ContourGlobal extraient le gaz pour alimenter des centrales électriques. Un nouveau projet baptisé KivuWatt, lancé en 2016 génère 26 mégawatts, destinés au réseau local.

Au final, l’exploitation du méthane présente un double avantage : elle fournit de l’électricité tout en réduisant les risques de dégazage intempestif. Le problème, c’est que la rentabilité des projets reste incertaine, mais devrait s’améliorer dans les prochaines années. .

Comme beaucoup de sites géologiques et volcaniques, le lac Kivu possède une légende – très coquine celle-là – concernant son apparition. Elle raconte qu’au temps de la Troisième Dynastie, l’épouse du roi Kamagere , qui se lassait d’attendre son mari parti en guerre, demanda à un soldat de la garde royale de lui faire l’amour. Celui-ci n’en menait pas large car il craignait que ce comportement puisse le condamner à mort. Il accéda toutefois à la demande de la femme. Il approcha son pénis tremblant du clitoris de la souveraine et c’est là que l’histoire trouve toute sa subtilité. Les vibrations furent si intenses qu’elles procurèrent à la reine un plaisir tel qu’elle éjacula et donna naissance au lac Kivu….

Cette légende est racontée dans L’eau sacrée, un documentaire du réalisateur belge Olivier Jourdain. Vous trouverez la bande-annonce en cliquant sur ce lien.

https://youtu.be/BpIxdW-CW_E

Le lac Kivu vu depuis l’espace (Source : NASA)

Fuites de méthane en Mer du Nord ! // Methane leaks in the North Sea !

Après le Canada et l’Antarctique (voir mes notes des 28 et 29 juillet 2020), c’est au tour de la Mer du Nord de laisser échapper du méthane dans l’atmosphère. En 2012-2013, des chercheurs du Geomar, un institut océanographique allemand, avaient découvert des bulles de méthane qui s’échappaient du plancher océanique en Mer du Nord, autour de gisements de pétrole ou de gaz désaffectés. Ils avaient supposé qu’elles étaient le fait de poches de gaz peu profondes, non visées par les opérations de forage initiales. Ils pensaient qu’elles pourraient être la principale source de méthane en Mer du Nord.

Une nouvelles  étude intitulée « Greenhouse gas emissions from marine decommissioned hydrocarbon wells: leakage detection, monitoring and mitigation strategies » nous apprend que des milliers de tonnes de méthane s’échappent effectivement chaque année d’anciens trous de forage. Les chercheurs expliquent cette situation de la façon suivante : la perturbation des sédiments par le processus de forage fait remonter le gaz de poches peu profondes, normalement sans intérêt commercial.

Les chercheurs ont développé une nouvelle approche pour évaluer les fuites de méthane émises par des puits désaffectés. Ils se sont basés sur la combinaison de données sismiques et hydroacoustiques en Mer du Nord centrale. Ils ont constaté que 28 des 43 puits étudiés libèrent dans la colonne d’eau du gaz en provenance du fond marin. Ce dégagement de méthane est dû à la présence de poches de gaz peu profondes et dépend de leur distance par rapport aux puits. Les scientifiques précisent que le gaz rejeté est probablement principalement du méthane biogène provenant de sources peu profondes. Dans les 1 000 m supérieurs du fond marin, la migration du gaz se concentre probablement le long des fractures induites par le forage autour du trou de forage ou à travers des barrières non étanches.

Le facteur le plus important semble donc être la distance entre les puits et ces poches de gaz. Les chercheurs estiment que la seule zone qu’ils ont étudiée – une superficie de 20.000 km2 où ont été forés 1.792 puits – pourrait libérer entre 900 et 3.700 tonnes de méthane chaque année. Sachant qu’il existe en tout quelque 15.000 forages en Mer du Nord, les fuites sont probablement beaucoup plus importantes

Cette pollution par le méthane est à prendre très au sérieux. En effet, le gaz ainsi libéré dans la mer peut conduire à une acidification des eaux. De plus, la moitié des forages en Mer du Nord se trouvent à des profondeurs qui permettent à une partie au moins du méthane de s’échapper dans l’atmosphère où il devient un gros contributeur à l’effet de serre.

Source : Geomar, Futura Planète.

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After Canada and Antarctica (see my posts of July 28th and 29th, 2020), it is up to the North Sea to release methane in the atmosphere. In 2012-2013, researchers from Geomar, a German oceanographic institute, discovered methane bubbles escaping from the sea floor in the North Sea, around decommissioned oil or gas fields. They had speculated that they were due to shallow gas pockets not targeted by the initial drilling operations. They believed they could be the main source of methane in the North Sea.
A new study entitled « Greenhouse gas emissions from marine decommissioned hydrocarbon wells: leakage detection, monitoring and mitigation strategies » tells us that thousands of tonnes of methane do leak out every year from old boreholes. The researchers explain this situation as follows: the disturbance of the sediment by the drilling process pushes up gas from shallow pockets, normally of no commercial interest.
Researchers have developed a new approach to assess methane leaks emitted from disused wells. They were based on the combination of seismic and hydroacoustic data in the central North Sea. They found that 28 of the 43 wells studied released gas from the seabed into the water column. This release of methane is due to the presence of shallow gas pockets and depends on their distance from the wells. Scientists point out that the gas released is likely mainly biogenic methane from shallow sources. In the upper 1000 m of the seabed, gas migration is likely to be concentrated along drilling-induced fractures around the borehole or through leaking barriers.
The most important factor therefore seems to be the distance between the wells and these gas pockets. The researchers estimate that the only area they studied – an area of ​​20,000 square kilometres where 1,792 wells were drilled – could release between 900 and 3,700 tonnes of methane each year. Knowing that there are some 15,000 boreholes in all in the North Sea, the leaks are probably much larger
This methane pollution should be taken very seriously. Indeed, the gas thus released into the sea can lead to acidification of the water. In addition, half of the boreholes in the North Sea are located at depths which allow at least part of the methane to escape into the atmosphere where it becomes a major contributor to the greenhouse effect.
Source: Geomar, Futura Planète.

Source : NASA