Les hydrates de méthane:  réserve énorme d’énergie et danger climatique potentiel

Résumé

Des quantités énormes d’hydrates de méthane sont accumulées dans le pergélisol et sous les fonds sous-marins. Il y aurait sous cette forme autant d’énergie accumulée que celle qui existe dans l’ensemble de toutes les sources d’énergie fossile à savoir les gisements de charbon, de pétrole et de gaz. Le méthane provient de la décomposition en profondeur des matières organiques comprises dans les sédiments. Le méthane dégagé migre doucement vers la surface et, en présence d’eau et à des températures et pressions convenables, il est piégé sous forme d’hydrates de méthane, soit sous une forme solide qui reste stable tant que la température et la pression ne varient pas. Depuis des dizaines de millions d’années, des hydrates s’accumulent ainsi dans le sous-sol des régions à pergélisol et, à toutes les latitudes, sur les marges continentales des océans.

Cette source d’énergie sera exploitée industriellement au cours de la présente décennie. Les compagnies pétrolières et certains états investissent, en effet, des sommes très importantes pour exploiter ce méthane, ce qui est possible en diminuant la pression ou en réchauffant le sol. Le Japon sera sans doute le premier état à exploiter de tels gisements à proximité de ses côtes.

Par ailleurs, le méthane de l’atmosphère est un gaz avec un puissant effet de serre. Il a un potentiel de réchauffement 21x supérieur au CO2 sur une période de 100 ans. Il intervient actuellement pour 17% dans l’effet de serre. Des réchauffements climatiques extrêmement importants comme celui qui s’est produit à la limite Paléocène/Eocène sont attribués actuellement à un accroissement très considérable du méthane de l’atmosphère à la suite du dégazage des hydrates. Des risques de voir se produire un tel dégazage des hydrates à la suite du réchauffement climatique actuel doivent être considérés. Un dégagement de méthane pourrait se produire à la suite du dégel du pergélisol avant le dégazage des hydrates qui se trouvent à plus de 100 m de profondeur. Ce risque est difficile à apprécier car on connaît très mal la répartition du méthane dans le pergélisol. Le dégazage des hydrates de la zone du pergélisol pourrait se produire plus tard. Par ailleurs, une modification des courants océaniques à la suite du réchauffement actuel pourrait provoquer le dégazage des hydrates sous-marins. Les risques paraissent réels mais ne sont sans doute pas menaçants à court terme.

Abstract

Large quantities of methane hydrates have accumulated in permafrost and beneath the ocean floor. This energy reserve is probably greater than the total which exists on earth in coal, hydrocarbons and gas. Methane is formed by decomposition of organic material contained within sediment. Liberated methane migrates slowly towards the surface and, in the presence of water and at suitable temperature and pressure, is trapped in the form of methane hydrate. This is a solid form that remains stable if temperature and pressure do not vary. For many millions of years, hydrates have accumulated beneath the ground in areas of continuous permafrost and, elsewhere, on the oceanic margins of continents.

This source of energy will be commercially exploited in the next decade. Already, oil companies and certain countries have invested large amounts of money investigating methods to exploit methane, usually by either warming the ground or lowering the pressure. Without doubt, Japan will be the first to develop the methane deposits that occur close to its coast.

Atmospheric methane is also a powerful greenhouse gas. It has a heating potential 21 x greater than that of CO2 over a 100 year period. It currently constitutes 17% of the greenhouse effect. The important climatic warming that occurred during the Palaeocene-Eocene is attributed to an increase in atmospheric methane following outgassing of hydrates. The hazards associated with future outgas­sing are considerable. For example, methane will be released following upon the thaw of permafrost. Then, outgassing of hydrates will occur as thaw reaches to more than 100 m in depth. This hazard is difficult to evaluate because the distribution of methane within permafrost is poorly understood. On the other hand, changes in the global thermohaline circulation of the ocean, consequent upon global warming, may also promote outgassing of submarine hydrates. The methane hazard is real but, in the short term, not menacing.

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