Bombe à retardement du méthane : la migration alarmante du gaz naturel sous le pergélisol

Les scientifiques ont découvert que le méthane piégé sous le pergélisol de Svalbard peut s'échapper, risquant d'entraîner un cycle de réchauffement. Des accumulations fréquentes de méthane trouvées dans des études de puits de forage mettent en évidence le potentiel d'un réchauffement planétaire accru lorsque le pergélisol fond. Crédit : SciTechDaily.com

Les scientifiques affirment que de vastes quantités de méthane pourraient être piégées sous le pergélisol, et pourraient s'échapper s'il fond.

Des études menées à Svalbard ont montré que le méthane migre sous le pergélisol. Alors que les régions basses ont un pergélisol riche en glace qui agit comme un scellant efficace pour le gaz, les régions montagneuses avec moins de glace semblent être plus perméables. Si le pergélisol fond trop, les émissions de gaz à effet de serre pourraient s'échapper et augmenter encore davantage les températures.

Sous le pergélisol de Svalbard, des millions de mètres cubes de méthane sont piégés - et les scientifiques ont maintenant appris qu'il peut migrer sous le scellement froid du pergélisol et s'échapper. Une fuite à grande échelle pourrait créer un cycle de réchauffement qui ferait grimper en flèche les émissions de méthane : le réchauffement fait fondre le pergélisol, ce qui provoque plus de gaz à s'échapper, permettant à plus de pergélisol de fondre et de libérer plus de gaz. Étant donné que l'histoire géologique et glaciaire de Svalbard est très similaire au reste de la région arctique, ces dépôts migrateurs de méthane sont susceptibles d'être présents ailleurs dans l'Arctique.

"Le méthane est un puissant gaz à effet de serre", déclare le Dr Thomas Birchall de l'Université Center in Svalbard, premier auteur de l'étude publiée dans Frontiers in Earth Science. "Actuellement, les fuites en dessous du pergélisol sont très faibles, mais des facteurs tels que le recul des glaciers et la décongélation du pergélisol peuvent 'lever le couvercle' à l'avenir."

Le pergélisol, sol qui reste en dessous de zéro degré Celsius pendant deux ans ou plus, est répandu à Svalbard. Cependant, il n'est pas uniforme ou continu. L'ouest de Svalbard est plus chaud en raison des courants océaniques, de sorte que le pergélisol y tend à être plus mince et potentiellement plus irrégulier. Le pergélisol dans les hautes terres est plus sec et plus perméable, tandis que le pergélisol dans les basses terres est plus saturé de glace. Les roches sous-jacentes sont souvent des sources de combustibles fossiles, libérant du méthane qui est scellé par le pergélisol. Cependant, même là où le pergélisol est continu, certaines caractéristiques géographiques peuvent permettre au gaz de s'échapper.

La base du pergélisol est difficile à étudier en raison de son inaccessibilité. Cependant, au fil des ans, de nombreux puits de forage ont été creusés dans le pergélisol par des entreprises à la recherche de combustibles fossiles. Les chercheurs ont utilisé des données historiques provenant de puits de forage commerciaux et de recherche pour cartographier le pergélisol à travers Svalbard et identifier les accumulations de gaz de pergélisol.

"Moi et mon superviseur Kim avons examiné de nombreuses données historiques de puits de forage à Svalbard", a déclaré Birchall. "Kim a remarqué qu'un thème récurrent ne cessait de revenir, et c'étaient ces accumulations de gaz à la base du pergélisol."

Les mesures initiales de température sont souvent compromises par le chauffage de la boue de forage pour éviter que le puits de forage ne gèle. Cependant, en observant la tendance des mesures de température et en surveillant les puits de forage à long terme, les scientifiques ont pu identifier le pergélisol. Ils ont également recherché la formation de glace à l'intérieur du puits de forage, les changements dans les déblais de forage produits pendant le forage du puits, et les changements dans les mesures de gaz de fond.

Les moniteurs de puits de forage ont identifié des influx de gaz dans le puits de forage, indiquant des accumulations sous le pergélisol, et des mesures de pression anormales qui montraient que le pergélisol glacé agissait comme un scellant. Dans d'autres cas, même lorsque le pergélisol et la géologie sous-jacente étaient propices au piégeage du gaz, et que les roches étaient des sources connues d'hydrocarbures, aucun gaz n'était présent - ce qui suggère que le gaz produit avait déjà migré.

Les scientifiques ont souligné que les accumulations de gaz étaient beaucoup plus courantes que prévu. Sur 18 puits de recherche d'hydrocarbures forés à Svalbard, huit ont montré des preuves de pergélisol, et la moitié d'entre eux ont trouvé des accumulations de gaz.

"Tous les puits qui ont rencontré des accumulations de gaz l'ont fait par hasard - en revanche, les puits de recherche d'hydrocarbures qui ciblent spécifiquement les accumulations dans des environnements plus typiques ont un taux de réussite bien inférieur à 50%", a déclaré Birchall. "Ces choses semblent être courantes. Un exemple anecdotique provient d'un puits de forage qui a été récemment creusé près de l'aéroport de Longyearbyen. Les foreurs ont entendu un bruit de bulles venant du puits, alors nous avons décidé de jeter un coup d'œil, armés d'alarmes rudimentaires conçues pour détecter les niveaux explosifs de méthane - qui ont été immédiatement déclenchées lorsque nous les avons approchées du puits de forage."

Experts have shown that the active layer of permafrost — the upper one or two meters that thaws and re-freezes seasonally — is expanding with the warming climate. However, we know less about how the deeper permafrost is changing, if at all. Understanding this is dependent on understanding the fluid flow beneath the permafrost. If the consistently frozen permafrost grows thinner and patchier, this methane could find it ever easier to migrate and escape, possibly accelerating global warming and exacerbating the climate crisis.