La part de méthane émise par l’extraction du gaz de schiste a été quantifiée.

GAZ DE SCHISTE : UNE POLLUTION INSIDIEUSE
LA PART DE MÉTHANE ÉMISE PAR L’EXTRACTION DU GAZ DE SCHISTE A ÉTÉ QUANTIFIÉE

Article de Alice Maestracci sur "Pour La Science.fr"

Perchés à 3 580 mètres d’altitude, dans la station d’observation de Jungfraujoch (Alpes Suisse), Whitney Bader et Bruno Franco, du Groupe infrarouge de physique atmosphérique et solaire (GIRPAS) de l’université de Liège, mesurent l’abondance et la répartition d’une trentaine de gaz présents dans l’atmosphère, comme à leur ordinaire. Suite à la mise au point d’une nouvelle méthode qui leur permet d’analyser encore plus finement le spectre infrarouge de la lumière, ils mettent à jour les séries temporelles collectées depuis le milieu des années 1980, autrement dit les valeurs représentant l’évolution de ces gaz dans l’atmosphère et dans le temps, afin de mesurer plus spécifiquement la quantité d’éthane (C2H6). Les résultats marquent un changement de tendance intriguant. L’éthane est un des précurseurs de la formation de l’ozone dans les basses couches de l’atmosphère. Depuis les années 1980, et grâce à des mesures politiques visant à préserver la qualité de l’air, sa concentration diminuait d’environ 1% par an. Cependant, ces nouveaux résultats montrent qu’elle réaugmente depuis 2009, à raison de 5% par an.

L’éthane n’étant pas en lui-même un polluant majeur, la hausse de sa concentration aurait pu être anodine ; mais sa dégradation dans l’atmosphère le rend dangereux. Ce gaz est émis essentiellement par l’activité humaine, et en particulier lors de fuites dues à l’exploitation et au transport de gaz naturel. Une fois dans l’atmosphère, l’éthane réagit avec un composé hydroxyle (OH) pour former du monoxyde de carbone (CO) et, étant un précurseur de l’ozone (O3), il favorise son apparition dans la troposphère (située entre 0 et 12 kilomètres d’altitude), ce qui accroît les risques de pollution pour l’humain, la faune et la flore. Par ailleurs, il augmente la durée de vie du méthane (CH4), le deuxième gaz à effet de serre anthropique, en limitant sa réaction avec ce même composé hydroxyle.

D’où vient cette inversion de tendance ? C’est ce qu’ont essayé de savoir les deux chercheurs et Emmanuel Mahieu, responsable du GIRPAS. Pour cela, ils ont contacté leurs collègues américains du réseau NDACC (Network for the Detection of Atmospheric Composition Change) afin d’avoir un aperçu de l’état de l’atmosphère au dessus de l’hémisphère Nord. Les mesures des stations situées en Amérique du Nord et à Hawaï témoignent aussi d’une réaugmentation de la concentration en éthane depuis 2009, avec les plus fortes croissances observées au Colorado et à Toronto, à proximité de nombreuses zones d’exploitation de gaz de schiste. Les forages américains, nombreux depuis le milieu des années 2000, sont-ils responsables de l’augmentation conséquente du taux d’éthane dans l’atmosphère ? C’est en tout cas l’hypothèse que les chercheurs ont voulu tester.

L’exploitation par fracturation hydraulique des gisements de gaz de schiste libère en effet des hydrocarbures dont du méthane et de l’éthane, dans un rapport plus ou moins constant (entre 9 à 12 fois plus de méthane que d’éthane). C’est cette propriété qu’ils ont utilisée pour valider leur hypothèse. Les flux de méthane dans l’atmosphère sont détectables depuis l’espace – contrairement à ceux d’éthane. Il est donc possible, sur la base de la quantité de méthane émise depuis les régions incriminées, de déduire le flux d’éthane. La cartographie de ces émissions couplée à une carte de la distribution des puits d’extraction aux États-Unis leur a permis de quantifier les émissions d’éthane dues à l’extraction du gaz de schiste. Les résultats de cette étude sont concordants avec leurs premières mesures directes.

Ainsi, la seule exploitation du gaz de schiste aurait pour conséquence l’augmentation de 75 % des émissions d’éthane en provenance d’Amérique du Nord. Ce résultat a ensuite servi à apprécier la quantité de méthane émise par cette industrie. Jusqu’à présent, il était difficile de distinguer la contribution de chaque source, car le méthane provient d’une dizaine de sources naturelles et anthropiques telles que l’élevage, l’utilisation des énergies fossiles ou les marécages. Cependant, en s’appuyant sur le rapport de concentration constant entre éthane et méthane, les chercheurs ont pu déduire qu’en 2009, l’extraction du gaz de schiste a produit 20 millions de tonnes de méthane dans l’atmosphère. Dès lors, l’émission de méthane due à l’extraction du gaz de schiste a augmenté et atteignait 35 millions de tonnes en 2014, soit 10 % des émissions annuelles globales de méthane d’origine anthropique.

Ces travaux pointent les effets néfastes de l’extraction du gaz de schiste sur le climat. Cette industrie a certes réduit les émissions de CO2 (liées à la production d’électricité à partir du charbon), mais elle a un rôle dans l’augmentation des émissions du méthane, dont l’impact sur le climat est environ 25 fois plus important que celui du CO2

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