Mercredi 10 décembre 2008 3 10 /12 /Déc /2008 11:33


D'après cette étude, parue dans Nature, la libération du CH4 contenu dans le permafrost des zones arctiques (toundra) ne serait pas limitée à la période chaude, mais se produirait également, au moment du regel de la couche superficielle, en quantité importante et voisine de la quantité émise en été,


Voici l'abstract, en anglais :

"Large tundra methane burst during onset of freezing

Mikhail Mastepanov1, Charlotte Sigsgaard2, Edward J. Dlugokencky3, Sander Houweling4,5, Lena Ström1, Mikkel P. Tamstorf6 & Torben R. Christensen1

  1. GeoBiosphere Science Centre, Physical Geography and Ecosystems Analysis, Lund University, Sölvegatan 12, 22362, Lund, Sweden
  2. Institute of Geography and Geology, University of Copenhagen, Øster Voldgade 10, DK-1350 Copenhagen, Denmark
  3. NOAA Earth System Research Laboratory, 325 Broadway, Boulder, Colorado 80305, USA
  4. SRON Netherlands Institute for Space Research, Sorbonnelaan 2, 3584 CA Utrecht, The Netherlands
  5. Institute for Marine and Atmospheric Research Utrecht (IMAU), Utrecht University, Princetonplein 5, 3584 CC Utrecht, The Netherlands
  6. National Environmental Research Institute, University of Aarhus, Frederiksborgvej 399, 4000 Roskilde, Denmark

Correspondence to: Torben R. Christensen1 Correspondence and requests for materials should be addressed to T.R.C. (Email: Torben.Christensen@nateko.lu.se).

Terrestrial wetland emissions are the largest single source of the greenhouse gas methane1. Northern high-latitude wetlands contribute significantly to the overall methane emissions from wetlands, but the relative source distribution between tropical and high-latitude wetlands remains uncertain2, 3. As a result, not all the observed spatial and seasonal patterns of atmospheric methane concentrations can be satisfactorily explained, particularly for high northern latitudes. For example, a late-autumn shoulder is consistently observed in the seasonal cycles of atmospheric methane at high-latitude sites4, but the sources responsible for these increased methane concentrations remain uncertain. Here we report a data set that extends hourly methane flux measurements from a high Arctic setting into the late autumn and early winter, during the onset of soil freezing. We find that emissions fall to a low steady level after the growing season but then increase significantly during the freeze-in period. The integral of emissions during the freeze-in period is approximately equal to the amount of methane emitted during the entire summer season. Three-dimensional atmospheric chemistry and transport model simulations of global atmospheric methane concentrations indicate that the observed early winter emission burst improves the agreement between the simulated seasonal cycle and atmospheric data from latitudes north of 60° N. Our findings suggest that permafrost-associated freeze-in bursts of methane emissions from tundra regions could be an important and so far unrecognized component of the seasonal distribution of methane emissions from high latitudes."




Ce que j'en pense:


Cette découverte est intéressante pour mieux expliquer les variations saisonnières de ce gaz.


Néanmoins, contrairement à ce que j'ai pu lire dans la prose sceptique, ceci ne remet nullement en cause le principe de libération du CH4 lors de l'élévation de température et donc lors de l'évolution prédite du climat sous ces latitudes, au cours des prochaines décennies.


Lorsqu'on observe la courbe d'évolution temporelle de la teneur en CH4, du flux de CH4, éditée dans Nature, on distingue bien deux maximums successifs.

Le premier en juillet, le second début octobre.


On remarque que le flux de méthane suit parfaitement bien la température du sol, sauf lorsqu'il y a regel du sol superficiel.


A mon sens ce dernier phénomène n'est pas inexplicable.


Il est lié au fait que lorsque de l'eau gèle, les impuretés dissoutes, comme les gaz, ou les sels, sont partiellement évacués.

Je pense pourtant que ce phénomène est bien connu et je m'étonne qu'il ne soit pas mentionné dans le texte de l'article.


Donc, je le répète, cela ne remet en cause nullement, la libération du CH4 du permafrost.


A la limite, bien au contraire, car cette bouffée supplémentaire du CH4, non entièrement dégazé lors de la période chaude, pourrait contribuer, de façon significative, à l'augmentation de la teneur en CH4, saisonnière et tendancielle, en tous les cas par rapport à ce qui était prévu précédemment.

 



PS: Une petite étude concernant, entr'autres,  le relarguage des gaz dissous lors du gel de l'eau.


"Yu. A. SigunovContact Information and Yu. A. Samylova1


(1) 

Surgut State Pedagogical University, Surgut, 628417


Received: 29 June 2005  Revised: 29 November 2005 


Abstract  A model for the freezing of a closed volume of water with dissolved gases is proposed and studied numerically. It is shown that gas release during ice formation leads to a considerable time delay in the time of a sudden pressure increase. In the freezing process, the pressure depends not only on the volume of ice formed but also on the freezing rate, which is determined by the cooling rate and the geometry and dimensions of the freezing volume "

 

Il est donc possible que les émanations de CH4 proviennent d'un phénomène de ce type.

Par contre il n'est pas évident de calculer l'ordre de grandeur du flux généré.

Par meteor - Publié dans : cycle du carbone - Voir les 7 commentaires
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Commentaires

Je viens de lire un article sur la présentation des résultats d'une expédition menée par une équipe du Pacific Oceanological Institute de Vladivostok sur les côtes de la mer de Sibérie orientale consistant à contrôler les concentrations de méthane atmosphérique et l'état de la mer sur 22 000 km . D'après leurs résultats le permafrost sous-marin s'est réchauffé, atteignant les -1°C , ce qui selon eux est très proche du point de décongélation.
Commentaire n°1 posté par lolo44 le 23/12/2008 à 22h20
@ Amourabi : Puisque tu aimes bien régurgiter toutes les breves alarmistes qui t'arrangent bien, je vais te repondre par une autre brève :

(Duane G. Froese, John A. Westgate, Alberto V. Reyes, Randolph J. Enkin, and Shari J. Preece ) JOURNAL Science 19 September 2008: 1648.
"l'existence d'une zone de pergélisol dans le Canada sub-arctique, datant de 700.000 ans, montre que la glace enterrée loin du pôle, peut résister pendant les périodes chaudes"

Cette étude montre que ce pergélisol a survécu à toute une série de cycles glaciaires et interglaciaires qui sont survenus depuis 740.000 ans. On sait par ailleurs, notamment à l'aide de fossiles marins datés, que de nombreuses périodes interglaciaires ont été nettement plus chaudes que la période présente. En d'autres termes, le pergélisol ne se dégèle que très difficilement, même pendant les périodes chaudes....

"La présence de pergélisol relique du moyen Pleistocène suggère que la connaissance de l'épaisseur du pergélisol et de sa distribution... ne sont toujours pas correctement pris en compte dans les modèles numériques de la dégradation du pergélisol. Cette étude met en lumière la résistance du pergélisol aux climats chauds des temps passés. Elle suggère que le pergélisol et les réservoirs de carbone associés qui se trouvent à plus de quelques mètres de la surface peuvent être beaucoup plus stables qu'on ne le pensait auparavant."

Brève relayée par pensée-unique.fr (article du 27 septembre 2008)

Amourabi, pour avoir une bonne culture générale en matière de changement climatique, il faut savoir lire aussi bien les news alarmistes que sceptiques. Mais bon, je vois que mes précédents conseils que j'ai bien voulu te donner n'ont que très peu d'échos à tes yeux. Tant pis...


Commentaire n°2 posté par Le fils caché d'Al-Gore le 15/12/2008 à 19h28
certes mais ne pas faire d'un cas particulier une généralité un peu comme l'arbre qui cache la forêt.
Je conseille plutôt de lire le rapport du GIEC, c'est une lecture très saine et instructive, enfin à mon sens.

par exemple à ce sujet du permafrost on lit:

GIEC AR4 chapitre 4

 

"4.7.2.2 Changes in Permafrost Temperature

 

Permafrost in the NH has typically warmed in recent decades

(Table 4.5), although at a few sites there was little warming or

even a cooling trend. For example, measurements (Osterkamp,

2003) and modelling results (see Hinzman et al., 2005; Walsh et

al., 2005) indicate that permafrost temperature has increased by

up to 2°C to 3°C in northern Alaska since the 1980s. Changes

in air temperature alone over the same period cannot account

for the permafrost temperature increase, and so changes in the

insulation provided by snow may be responsible for some of

the change (Zhang, 2005). Data from the northern Mackenzie

Valley in the continuous permafrost zone show that permafrost

temperature between depths of 20 to 30 m has increased about

1°C in the 1990s (S.L. Smith et al., 2005), with smaller changes

in the central Mackenzie Valley. There is no significant trend in

temperatures at the top of permafrost in the southern Mackenzie

Valley, where permafrost is thin (less than 10 to 15 m thick)

and warmer than –0.3°C (S.L. Smith et al., 2005, Couture et

al., 2003). The absence of a trend is likely due to the absorption

of latent heat required to melt ice. Similar results are reported

for warm permafrost in the southern Yukon Territory (Haeberli

and Burn, 2002). Cooling of permafrost was observed from the

late 1980s to the early 1990s at a depth of 5 m at Iqaluit in the

eastern Canadian Arctic. This cooling, however, was followed

by warming of 0.4°C yr–1 between 1993 and 2000 (S.L. Smith..."


le reste est très intéressant bien entendu, mais on voit que dans certains coins ça refroidit donc ça ne risque pas trop de fondre.


Ceci dit il suffit de regarder les teneurs en CH4 des carottes glaciaires pour s'apercevoir qu'il n'y a pas eu de dégagement cataclysmique de ce gaz à des températures voisines de la température actuelle.

On relève des deltas de teneur (j'écris de mémoire) de l'ordre de 200 à 400 ppb.

Ce n'est pas catastrophique mais encore faudrait-il comparer les températures des zones sensibles, au plus chaud des interglaciaires passés par rapport à maintenant.


Concernant les dégagements cataclysmiques éventuels de CH4, il seraient plutôt à craindre si les températures des zones à permafrost et à clathrates marins arctiques atteignaient les valeurs du haut de la fourchette des scénarios d'émissions (SRES) les plus durs, soit dans les 8 à 10°C d'élévation.

Nous n'en sommes pas encore là mais, c'est une évidence, si la température monte, les émissions de CH4 croîtront en commençant, comme actuellement, assez tranquillement.

Réponse de meteor le 15/12/2008 à 20h52
Les manchots et autres autruches ont des ailes et ne volent. On va éviter le cours de zoologie sur les ailes, d'autant que le mot est on ne peut plus vague et imprécis, mais le jour où les cochons pourront avoir des ailes, on pourra se poser la question de savoir si ils vont voler.
J'ai un autre scoop dans le genre : les archéoptérix ont des ailes, mais ont ne sait pas si ils pouvaient voler, et donc des chercheurs sont payés pour pondre des études sur le sujet.

Les évidences sont parfois mieux cachés que les doutes.

Et pour en revenir au sujet, belle feinte....
Commentaire n°3 posté par hwkf le 15/12/2008 à 19h02
"Je suppose qu'il y a un temps de retard important pour que le flux se répercute en concentration et même à l'échelle locale."
----------------------------
Non meteor, le CH4 est considéré comme un "well mixed" gas (chap 2, p 138, AR4), dont le temps d'homogéinisation est de l'ordre de la semaine. Le GIEC considère que la mesure à une station est représentative d'une grande région de la planète ("measurements made at such sites provide an integrated picture of large parts of the Earth including continents and city point sources"). Donc le fait que la concentration de méthane est importante en hiver dans l'HN est dû au fait qu'il y a plus de méthane relarguée... en hiver et non à un retard entre flux et concentration mesurée.

En clair, c'est en été, quand il fait le plus chaud qu'il y a le moins d'émissions de méthane ! Encore un pavé dans la marre des réchauffistes.
Commentaire n°4 posté par miniTAX le 15/12/2008 à 18h59
Pas de simplisme excessif.
D'une part le temps d'homogénéisation, à l'échelle globale, n'est certainement pas d'une semaine mais plutôt d'une année.
Mais ce n'est pas la question et cet ordre de grandeur n'a pas d'intérêt puisque l'on utilise des modèles de circulation atmosphérique.
Dire que le CH4 se dégage en hiver boréal et qu'une température élevée ne tend pas à faire dégazer ce gaz est une absurdité théorique totale dont je n'admettrai plus qu'elle soit encore proférée sur ce blog.

Ensuite, ne pas oublier, à condition qu'on le sache évidemment, que le puits principal du CH4 est le radical OH.
Il faut donc connaître également le flux saisonnier d'OH et sa diffusion dans l'atmosphère pour commencer à disserter sur l'allure de la courbe de concentration globale, ou locale d'ailleurs, de CH4.

Alors avant de dire des énormités et de parler comme une autorité scientifique en la matière prière de se renseigner un peu.


Réponse de meteor le 15/12/2008 à 19h17
"si la banquise continue de diminuer aussi rapidement dans les années à venir, le réchauffement des terres arctiques et la fonte du pergélisol vont probablement s'accélérer".
------------------------

Ah oui ? sans blague. Et on est payé pour faire ce genre "d'étude" ?

J'ai un autre scoop, si les cochons ont des ailes, ils vont probablement voler.
Commentaire n°5 posté par miniTAX le 15/12/2008 à 18h40

Puisque vous aimez tant les références je vous en ai trouvé une uniquement à l'attention des sceptiques ;


La fonte rapide de la glace arctique pourrait accélérer la fonte du pergélisol, aussi appelé permafrost, la terre gelée en permanence qui couvre la majeure partie des terres arctiques. Ce phénomène aurait de lourdes conséquences sur les écosystèmes et les infrastructures humaines (villes, routes, pipelines...) qui s'y trouvent. De plus, cette fonte pourrait provoquer une décharge massive des gaz à effet de serre qui sont piégés dans le pergélisol, principalement du méthane.

Selon David Lawrence du National Center for Atmospheric Research (NCAR), auteur principal de cette étude, "si la banquise continue de diminuer aussi rapidement dans les années à venir, le réchauffement des terres arctiques et la fonte du pergélisol vont probablement s'accélérer".

L'étude, conduite par des scientifiques du NCAR et du National Snow and Ice Data Center (NSDIC), a été partiellement encouragé par les événements survenus l'été dernier, quand la banquise arctique a rétréci de plus de 30% par rapport à la moyenne.

Pour enquêter sur cette question, Lawrence et ses collègues ont analysé des simulations de changement climatique produites par le "NCAR-based Community Climate System Model".
Ils ont constaté que pendant les épisodes de perte rapide de banquise, le taux de réchauffement des terres arctiques est 3,5 fois plus grand que ce que prévoit en moyenne les modèles climatiques globaux pour le 21e siècle. Lorsque ce réchauffement augmente sur l'océan, les simulations suggèrent qu'il peut pénétrer jusqu'à 900 miles à l'intérieur des terres (environ 1.500 km), particulièrement en automne. La décennie pendant laquelle un tel événement se produit pourrait voir les températures d'automne augmenter de 5°C le long des côtes arctiques de la Russie, de l'Alaska et du Canada. ( il y a combien de plus en mer de Beaufort cette année ? )
Lawrence et ses collègues ont alors utilisé le modèle pour étudier l'influence de réchauffement accéléré sur le pergélisol. Ils ont constaté que dans les régions où le pergélisol est déjà menacé, comme dans le centre de l'Alaska, une période de fonte soudaine de la banquise pourrait causer le dégel rapide de ce sol. Cela peut provoquer un "talik", c'est-à-dire l'apparition d'une couche de sol dégelé emprisonnée entre une couche profonde de pergélisol et la nouvelle couche hivernale de sol gelé. Un talik permet à la chaleur de conduire plus vite dans le sol et accélère le dégel à long terme du pergélisol.

Source : Permafrost Threatened by Rapid Retreat of Arctic Sea Ice

Geophysical Research Letters est une revue de l'American Geophysical Union (AGU)



Commentaire n°6 posté par amourabi le 15/12/2008 à 14h40

"Lorsqu'on observe la courbe d'évolution temporelle de la teneur en CH4, éditée dans Nature, on distingue bien deux maximums successifs.

Le premier en juillet, le second début octobre. "

--------------------

meteor, je ne sais pas ce que le graphe dans Nature représente mais les mesures de CH4 dans les stations dans l'HN montrent que le pic de méthane se produit toujours en HIVER. En juillet, il n'y a pas de pic, c'est au contraire le moment où il y a le moins de méthane dans l'atmosphère ! cf par ex. ces moyennes hebdomadaires de la base d'Alert. A chaque fois que je pose la question du pourquoi aux promoteurs de la bombe-climatique-du-méthane prétendument due à la fonte de permafrost (comme par ex. A. Coustou), c'est silence radio.

C'est quoi leur graphe, tu sais ? (ce serait une simul d'un de ces fameux modèles, encore, que ça ne m'étonnerais guère).


Commentaire n°7 posté par miniTAX le 12/12/2008 à 18h33
Il y a eu erreur de ma part.(du coup je vais rectifier)
Ce n'est pas exactement la teneur de CH4, mais le flux moyen journalier qui émane du sol.
Bon c'est à partir d'une concentration mesurée par un "laser off-axis integrated-cavity output spectroscopy analyser".
Il est dit: "The instrument sensitivity is better than 10 ppb; time resolution of the primary concentration data is 1s."
Il est dit aussi:"flux was calculated from the increase in the chamber CH4 concentration".
Sinon la courbe en question fait partie d'un graphe qui reproduit les évolutions temporelles des mesures du flux de CH4 et des températures du sol à différentes profondeur (5,10, 15 cm)
Les mesures sont rentrées dans un modèle de transport et de chimie atmosphérique pour avoir une idée de la concentration globale de CH4.
Les résultats de ce modèle reproduisent bien les mesures et effectivement juin-juillet est plutôt caractérisée par un minimum, à la fois sur le modèle et dans les mesures.
La teneur monte ensuite fortement jusqu'en novembre, où elle atteint un palier jusqu'en mars.
Je suppose qu'il y a un temps de retard important pour que le flux se répercute en concentration et même à l'échelle locale.
Mais la "découverte" d'un pic de flux en début de période de gel permet justement d'améliorer le modèle.
Malheureusement je ne peux pas reproduire sur ce site les courbes de l'article de Nature.
Paraît qu'ils sont assez à cheval là-dessus.
Réponse de meteor le 12/12/2008 à 20h24

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