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Méthane océanique : la rétroaction oubliée des modèles

Méthane océanique : la rétroaction oubliée des modèles

Par Julien P.

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Julien P.

1 942 parties par milliard. C'est la concentration moyenne de méthane dans l'atmosphère en 2024, selon le dernier bulletin de l'Organisation météorologique mondiale. Un record. En 2023, on était à 1 921 ppb. L'écart n'est pas énorme à l'échelle d'une année, mais rapporté à l'ère préindustrielle, la hausse atteint 166 %. Le méthane est le deuxième contributeur au forçage radiatif anthropique, loin derrière le CO2 (+0,54 W/m² contre +2,16 W/m² en 2019), mais avec un pouvoir de réchauffement global d'environ 30 fois celui du CO2 sur cent ans selon l'AR6 du GIEC, et jusqu'à 86 fois sur vingt ans.

Je travaille sur ces courbes depuis que j'ai construit mon premier graphique Keeling pour un exposé de seconde, en 2005. À l'époque, je voyais "An Inconvenient Truth" dans un cinéma de quartier avec deux camarades, et Al Gore expliquait posément que les modèles convergeaient. Vingt ans plus tard, je passe mes journées à lire les papiers qui trouvent ce que les modèles ne voient pas. C'est un métier bizarre.

Une boucle de rétroaction qu'aucun modèle CMIP6 ne capture#

L'étude est parue le 9 avril 2026 dans PNAS, signée par Thomas Weber, professeur associé au département Earth & Environmental Sciences de l'Université de Rochester, accompagné de la doctorante Shengyu Wang et du postdoctorant Hairong Xu. Titre : "Phosphate scarcity governs methane production in the global open ocean". Le résultat principal tient en une phrase, prononcée par Weber lui-même :

"This means that phosphate scarcity is the primary control knob for methane production and emissions in the open ocean."

Traduction : la rareté du phosphate est le bouton principal qui règle la production de méthane dans l'océan ouvert. L'explication biogéochimique, elle, est plus contre-intuitive. On a longtemps pensé la méthanogenèse océanique comme une affaire d'archées anaérobies confinées dans les sédiments. Weber et son équipe documentent autre chose : certaines bactéries, donc pas des archées, produisent du méthane comme sous-produit lorsqu'elles dégradent des composés organiques phosphorés, et elles ne le font que quand le phosphate inorganique se raréfie. Même en eaux oxygénées de surface. On appelle ça la production oxique, et elle se passe là où personne n'allait la chercher.

La chaîne causale est celle qui devrait réveiller les équipes de modélisation : réchauffement, stratification thermique accrue, moins de mélange vertical, phosphate de surface appauvri, bactéries méthanogènes qui prospèrent, méthane supplémentaire relâché vers l'atmosphère, réchauffement renforcé. La boucle se referme sur elle-même. Et l'équipe de Rochester avance une projection : la production oxique de méthane et les émissions associées pourraient jusqu'à doubler avec le réchauffement, sur des échelles de plusieurs siècles. C'est un ordre de grandeur, pas une prévision fine, mais c'est un ordre de grandeur qui change les bilans.

Weber ajoute la phrase qui devrait déclencher les alertes :

"This feedback is not currently included in major climate projection models."

Cette rétroaction n'est intégrée dans aucun des modèles CMIP6 qui alimentent les projections du GIEC. Zéro. Les modèles savent traiter la solubilité du CO2 dans l'océan, la pompe biologique, les flux air-mer de chaleur, mais cette voie-là, avec sa dépendance au phosphate et à la stratification, reste hors du champ. Hervé Le Treut le rappelait déjà pour une autre question, celle des hydrates de méthane sédimentaires : "Les hydrates de méthane ne sont pas pour l'instant intégrés dans les modèles climatiques." Le contexte n'est pas le même (sédiments profonds contre eaux de surface), mais le refrain est cohérent : il existe un ensemble de sources méthane que les modèles ignorent faute de formalisation, pas faute de curiosité scientifique.

Pourquoi ça compte pour les projections#

Le méthane atmosphérique a déjà fait parler de lui récemment. Entre 2020 et 2021, la croissance annuelle a atteint un pic de 16,2 ppb, ce qui est considérable. En 2023, elle était retombée à 8,6 ppb. Une étude parue dans Science (ARISAL 2026) attribue entre 74 et 80 % de ce pic à l'effondrement des radicaux OH dans l'atmosphère, conséquence indirecte de la chute de pollution atmosphérique pendant la pandémie. Les OH sont les ciseaux chimiques qui découpent le méthane. Moins de pollution, moins de particules, plus d'ozone troposphérique déséquilibré, et au final une durée de vie allongée du CH4. Quand j'ai croisé ces chiffres pour la première fois, j'ai dû les relire trois fois pour être sûr de l'ordre des causes.

Ce qui rend l'étude Weber importante, ce n'est pas un flux précis, puisque l'équipe ne publie pas de valeur en Tg/an de méthane océanique attribuable à cette voie oxique. Ce sont les régions les plus concernées qui restent à identifier, et le genre bactérien n'est pas nommé dans les communiqués publics. Les incertitudes sont donc réelles, et je ne les minimise pas. Ce qui est solide, c'est :

  • Le mécanisme (phosphate comme facteur limitant, production oxique par des bactéries, pas des archées)
  • La direction de la rétroaction (positive, amplificatrice)
  • L'ordre de grandeur projeté (jusqu'à doublement sur des siècles)
  • L'absence de cette boucle dans les modèles utilisés par le GIEC

C'est suffisant pour dire que les projections CMIP6, y compris les trajectoires SSP qui structurent l'AR6 et structureront probablement l'AR7, sous-estiment d'une quantité non quantifiée la contribution océanique au forçage méthane. Ce n'est pas une erreur, c'est un angle mort méthodologique. Et quand on a lu assez de rapports du GIEC, on sait que les angles morts méthodologiques sont rarement optimistes.

Ce que je ferais si je pilotais un groupe CMIP#

Je mettrais Weber et son équipe en contact direct avec les modélisateurs qui travaillent sur les paramétrisations biogéochimiques océaniques. J'intégrerais la dépendance au phosphate comme paramètre pilote d'une nouvelle voie méthane oxique, même grossièrement calibrée. Je construirais deux scénarios miroir : un avec la rétroaction, un sans, et je comparerais les trajectoires de forçage sur 2050, 2100, 2200. Pas pour annoncer un nouveau chiffre médiatique, mais pour mesurer l'ampleur de ce qu'on ne savait pas voir. J'ai fait ce genre d'exercice sur mes propres fichiers quand j'étais en post-doc, et la surprise vient presque toujours du couplage qu'on a négligé.

La canicule de 2003, j'avais quatorze ans et je me souviens surtout des volets fermés l'après-midi chez ma grand-mère dans le Gers. Trois ans plus tard, Al Gore déroulait ses graphiques, et à seize ans j'allais voir Syriana sans vraiment comprendre que l'énergie, le climat et la géopolitique étaient déjà le même sujet. Aujourd'hui, on trouve une rétroaction majeure dans la production d'une bactérie que personne n'avait bien regardée, et elle n'apparaît dans aucune projection officielle. Le système Terre reste plus compliqué que nos équations. Ça ne veut pas dire qu'il faut se résigner. Ça veut dire qu'il faut continuer à réduire les émissions de méthane anthropique là où on sait le faire (élevage, fuites fossiles, déchets), parce que chaque voie qu'on ferme est une voie de moins à compenser quand les voies océaniques s'ouvriront vraiment.

Les satellites GHGSat et MethaneSAT qui traquent les fuites industrielles travaillent sur l'angle le plus actionnable à court terme. Le méthane agricole reste le levier climatique le plus rapide sur notre horizon politique. Et le cratère de Batagaika en Sibérie nous rappelle que le permafrost joue sa propre partition. L'océan oxique vient rejoindre cette liste. Elle est déjà longue.

Sources#

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