L'analyse par l'IA d'images satellite historiques montre que l'effondrement de l'URSS dans les années 1990 a entraîné une augmentation des émissions de méthane, malgré une production de pétrole et de gaz plus faible.


L’effondrement de l’ex-Union soviétique en 1991 a eu des conséquences sociales, politiques et économiques partout dans le monde. Parmi eux figurait un rôle présumé dans le ralentissement des émissions de méthane d’origine humaine. Le méthane a augmenté régulièrement dans l'atmosphère jusque vers 1990. Les spécialistes de l'atmosphère ont émis l'hypothèse que l'effondrement économique de l'ex-URSS avait entraîné une diminution de la production de pétrole et de gaz, et donc un ralentissement de la hausse des niveaux mondiaux de méthane, qui a repris depuis.

Mais une nouvelle recherche de l’Université de Washington utilise les premiers enregistrements satellite pour contester cette hypothèse. L'étude, publiée le 12 mars dans le Actes de l'Académie nationale des sciencesconstate que les émissions de méthane au Turkménistan, ancienne république soviétique et important producteur de pétrole, ont en fait augmenté dans les années qui ont suivi la dissolution de l'Union soviétique.

« Le méthane présente des tendances énigmatiques que nous ne comprenons pas vraiment », a déclaré l'auteur principal Alex Turner, professeur adjoint de sciences atmosphériques à l'UW. « Ce ralentissement de 1992 a toujours été fascinant. Nous constatons que l'effondrement de l'Union soviétique semble avoir pour résultat, de manière surprenante, une augmentation des émissions de méthane. »

Le dioxyde de carbone est plus important que le méthane dans le réchauffement climatique à long terme, mais le méthane joue un rôle important à court terme. Une molécule de méthane a un pouvoir de piégeage de chaleur supérieur à celui du CO2 et sa demi-vie dans l’atmosphère n’est que d’une décennie, ce qui signifie que ses niveaux peuvent fluctuer.

Ces dernières années, l’augmentation du méthane s’est accélérée lors des confinements liés au COVID-19. Les recherches précédentes de Turner ont montré que moins de conduite et donc moins d'émissions de véhicules contenant de l'azote réactif (un polluant atmosphérique) ont probablement joué un rôle, car la pollution n'était plus capable de se combiner avec les molécules de méthane pour les éliminer de l'atmosphère.

La nouvelle étude explore une énigme à plus long terme : un ralentissement brutal de l’augmentation des concentrations de méthane dans l’atmosphère en 1992.

Les sources de méthane peuvent être difficiles à démêler, car elles comprennent à la fois des sources naturelles, telles que les zones humides, et des sources d'origine humaine, telles que les combustibles fossiles, les décharges, la digestion du bétail et le fumier. Des poches de méthane peuvent également s’échapper lors de l’extraction d’autres combustibles fossiles. Le méthane est même parfois brûlé, ou torché, s'il n'est pas la cible principale de l'exploration.

La nouvelle étude s'est concentrée sur le Turkménistan, un pays producteur de pétrole d'Asie centrale où les données économiques montrent que la production de gaz a chuté de 85 % entre 1991 et 1998. Cette forte baisse suggère qu'elle a joué un rôle majeur dans la baisse globale de la production d'énergie de la région. Le pays a également relativement peu de couverture arborée, ce qui en fait un bon candidat pour les observations par satellite.

Les auteurs ont utilisé des images du Turkménistan prises par le satellite Landsat-5 de la NASA, l'un des premiers satellites d'observation de la Terre. Le premier auteur Tai-Long He, chercheur postdoctoral en sciences de l'atmosphère à l'UW, et le co-auteur Ryan Boyd, ancien étudiant de premier cycle de l'UW, ont identifié les émissions de méthane dans les images satellite, puis ont formé un modèle d'IA pour cataloguer des panaches de méthane similaires dans l'ensemble des données. ensemble.

« Notre domaine dispose de nombreux ensembles de données, mais nous ne disposons pas d'outils très efficaces pour les analyser », a déclaré He. « La situation va s'aggraver à l'avenir avec le lancement de davantage de satellites. Nous avons donc besoin de l'aide de l'IA pour améliorer notre compréhension des phénomènes atmosphériques. »

Leur technique a identifié 776 panaches sur une période de 25 ans, de 1986 à 2011. L’analyse montre que les panaches de méthane ont augmenté en taille et sont devenus plus fréquents après 1991, lorsque les données économiques du Turkménistan montrent une diminution de la production de gaz. Dans certains bassins pétroliers et gaziers, des panaches de méthane sont apparus dans 80 à 100 % des images de ciel clair au cours de la période post-effondrement.

Les auteurs supposent que les raisons pourraient inclure des infrastructures défaillantes, des composants cassés, une surveillance moindre des puits de pétrole et de gaz et un nombre réduit de routes d'exportation, ce qui a conduit à des dégagements gazeux plus délibérés ou involontaires.

« L'année 1994 est l'année où les émissions de méthane ont été les plus importantes », a déclaré Turner. « C'est fascinant, car c'est l'année où la Russie a refusé de permettre au Turkménistan de pomper du gaz via ses gazoducs vers les marchés européens. Nous pensons donc que la production de gaz était encore raisonnablement élevée, mais ils ne pouvaient vendre leur gaz à personne, ce qui a entraîné une augmentation de la production de méthane. s'évacuant dans l'atmosphère.

Les auteurs soupçonnent que le reste des anciennes républiques soviétiques connaîtraient des tendances similaires à celles du Turkménistan, mais ils ne peuvent pas encore le dire avec certitude.

« Plus largement, cela soulève la question de savoir ce qui a motivé le ralentissement du méthane atmosphérique dans les années 1990 », a déclaré Turner. « Je ne sais pas vraiment. Mais lorsque nous avons commencé ce travail, je m'attendais à confirmer l'hypothèse. C'était donc une découverte assez surprenante. »

L'autre co-auteur est Daniel Varon, chercheur à l'Université Harvard. Boyd est maintenant étudiant diplômé à l'Université de Princeton. Cette recherche a été financée par la NASA, une subvention du programme Schmidt Futures et l'Environmental Defence Fund, une organisation à but non lucratif basée à New York.

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