Une nouvelle méthode de mesure des émissions de méthane dans les forêts
Le méthane est le deuxième gaz à effet de serre par ordre d’importance après le dioxyde de carbone, mais son pouvoir de capture de la chaleur est supérieur à ce dernier. «Mes recherches visent à déterminer si les tiges ou les pousses des arbres pourraient être une source de méthane à laquelle nous n’avons pas pensé», explique Lukas Kohl, chercheur du projet PaTreME(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) à l’INAR(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (Institute for Atmospheric and Earth System Research), de l’Université d’Helsinki, en Finlande. Nous savons que les sols absorbent et produisent du méthane sous certaines conditions météorologiques. «Cependant, si l’on considère la forêt dans son ensemble, nous ne le voyons pas», ajoute Lukas Kohl, dont les recherches, soutenues par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), se sont concentrées sur les forêts finlandaises après avoir étudié pendant quelques années les forêts canadiennes. Divers processus produisent du méthane dans le sol, qui est transporté par les tiges des plantes jusqu’à leur surface, explique-t-il. «Il pourrait être produit par des micro-organismes qui vivent à l’intérieur des plantes ou par des réactions qui n’impliquent pas de micro-organisme, comme une réaction à la lumière ultraviolette.» Déterminer la source peut permettre de prévoir la quantité de méthane émise par une forêt et son évolution en fonction des différentes pratiques d’exploitation forestière, affectant le bilan mondial des gaz à effet de serre. «À terme, nous voulons créer des modèles qui décrivent cela de manière précise au sens mathématique», précise Lukas Kohl. Cela contribuera par la suite à élaborer des pratiques forestières agricoles axées sur le climat, qui permettront de réduire les émissions mondiales de méthane et de préserver la biodiversité», ajoute-t-il.
Recueillir le méthane des arbres
Le groupe, qui collabore parfois dans le cadre plus large du projet MEMETRE, financé par le Conseil européen de la recherche(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), a mis au point une nouvelle méthode de collecte du méthane, les autres méthodes ne permettant en effet pas de produire suffisamment de gaz à partir des pousses d’arbres à des fins d’analyse. «Nous avons placé une chambre en plastique autour d’un bouquet d’aiguilles, une pousse d’arbre, et surveillé au fil du temps l’évolution de la quantité de méthane contenue dans la chambre», explique Lukas Kohl. Ceci n’est pas aussi simple qu’il y paraît. Placer du feuillage dans une chambre modifie l’environnement. «Il consomme tout le dioxyde de carbone. S’il effectue une photosynthèse, il libère beaucoup d’eau qui peut se condenser sur les parois de la chambre qui se réchauffera également», explique-t-il. «Nous avons donc construit un système de mesure qui peut automatiquement réapprovisionner le dioxyde de carbone afin de refroidir le système et d’éliminer l’excès d’eau, et qui de surcroît effectue automatiquement les mesures.» «Nous avons placé six pousses de six arbres différents dans ces chambres et nous pouvons mesurer automatiquement le flux de méthane qui émane des aiguilles dans chacune des chambres, toutes les heures ou toutes les deux heures, même la nuit», ajoute Lukas Kohl, soulignant que cette méthode n’avait jamais été utilisée auparavant. Pour distinguer les sources de méthane, l’air circule régulièrement entre chaque chambre et un ordinateur chargé de l’analyser. Les mesures sont ensuite combinées à l’analyse en laboratoire des isotopes stables et des traces chimiques, ainsi qu’à des modèles biochimiques microbiens.
Effet direct de la lumière sur les émissions
Une grande partie des données est encore en cours de traitement. «Mais nous constatons des émissions de méthane lorsque le soleil apparaît, ou lorsque la lumière de la serre est allumée, et celles-ci cessent presque immédiatement lorsqu’il fait nuit», explique Lukas Kohl, ce qui signifie que la production de méthane est probablement le fruit d’une réaction lumineuse indépendante des micro-organismes présents dans le sol. Outre les pousses d’arbres qui ne produisent que de petites quantités de gaz à analyser, l’équipe a également travaillé avec des pousses d’herbe individuelles dans des tourbières qui émettent beaucoup plus de méthane, ceci afin de mieux développer la méthode. «Nous essayons maintenant de transposer cette méthode au terrain»(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), déclare Lukas Kohl, tout en précisant qu’il est difficile de maintenir les aiguilles dans un environnement similaire aux conditions naturelles.
