Questions et réponses sur l’effet climatique du méthane

De quoi s’agit-il?

L’être humain rejette dans l’atmosphère divers gaz et substances ayant un impact sur le climat. Cela inclut notamment le CO2, le méthane, le protoxyde d’azote et les aérosols. Les gaz se différencient par leur niveau de contribution au réchauffement et leur durée de vie dans l’atmosphère. À titre d’exemple, les émissions de CO2 restent très longtemps dans l’air (pendant des millénaires). Il en est autrement pour le méthane: les émissions sont éliminées à moitié en huit ans environ.

Ces différences physico-chimiques des gaz à effet de serre sont connues depuis longtemps. Elles sont également prises en compte dans les modèles climatiques que les chercheurs utilisent pour déterminer le climat futur en fonction des émissions de gaz à effet de serre. Toutefois, si les chercheurs ou les autorités veulent connaître l’effet d’une mesure précise, ils réalisent une conversion en équivalents CO2, soit la quantité de CO2 émise qui provoquerait le même niveau de réchauffement qu’une autre substance dans une quantité donnée. La méthode de conversion la plus courante jusqu’à présent, définie dans les accords internationaux, est le «Global Warming Potential» sur 100 ans (GWP100). Cette métrique convient bien pour comparer l’effet des émissions uniques de différents gaz. Mais elle n’est pas adaptée pour comparer le réchauffement provoqué par l'évolution dans le temps des émissions de méthane et d’autres substances à courte durée de vie. D’autres approches sont nécessaires si nous voulons considérer des trajectoires de réduction des émissions ou déterminer si un paquet de mesures permet de respecter les limites de température. Les chercheurs ont maintenant développé d’autres méthodes de conversion, notamment le GWP*. Le cumul des émissions calculées au moyen du GWP* apporte des réponses nettement plus réalistes aux questions de limites de température par rapport au GWP100.

Comparaison du CO2 et du méthane

Le CO2 et le méthane sont tous deux des gaz ayant un impact sur le climat. En 2015, les émissions de CO2 dues à l’activité humaine avaient causé jusqu’alors un réchauffement global de 0,8 °C, contre environ 0,5 °C pour le méthane. Comme indiqué précédemment, le méthane se décompose beaucoup plus rapidement que le CO2 dans l’atmosphère. Par contre, le méthane est un gaz à effet de serre très puissant: cumulée sur 20 ans, une émission unique de méthane réchauffe l’atmosphère environ 80 fois plus que la même quantité de CO2. Si l’on compare sur 100 ans, le méthane réchauffe environ 28 fois plus que le CO2.

S’agissant du CO2, dont la durée de vie est très longue, chaque émission engendre un réchauffement supplémentaire étant donné qu’elle augmente durablement la concentration de CO2 dans l’atmosphère. En revanche, pour le méthane, dont la durée de vie est courte, on observe certes un certain réchauffement si les émissions annuelles n’augmentent plus pendant deux décennies ou plus, mais il est très faible par rapport au réchauffement déjà existant. Les émissions et les baisses (naturelles) sont alors à l’équilibre. Une réduction annuelle des émissions de méthane de 0,3 % en moyenne suffit à ne plus provoquer de réchauffement supplémentaire (neutralité climatique).

Autrement dit, en cas de réduction durable et significative des émissions annuelles de méthane (c’est-à-dire de plus de 0,3 % par an), la concentration de méthane et donc le réchauffement global que celui-ci induit diminuent de manière comparable à une élimination unique du CO2 de l’atmosphère. En revanche, si les émissions annuelles de méthane augmentent durablement, l’effet sur le climat est identique à celui d’une émission unique de CO2.

La réduction des émissions de méthane est-elle caduque pour autant?

Non. L’objectif climatique prévu dans les accords internationaux est de ne pas dépasser une certaine limite de température. Pour y parvenir, il est essentiel de réduire les émissions annuelles de méthane de façon considérable et durable: dans le rapport du GIEC, aucun scénario réaliste ne permet de contenir l’augmentation de la température moyenne mondiale en dessous de 1,5 ou 2 °C sans une réduction substantielle des émissions de méthane. Dans les scénarios où le réchauffement est proche de 1,5 °C, les émissions de méthane diminuent de 35 à 70 % entre 2019 et 2050, tandis que les émissions de CO2 s’approchent du zéro net. Une baisse des émissions de méthane de seulement 0,3 % par an se traduit par un réchauffement d’au moins 1,8 °C. Le recul du réchauffement induit par le méthane freine l’augmentation rapide de la température entraînée par les autres émissions de gaz à effet de serre, notamment le CO2. La réduction importante des émissions de méthane permet de gagner du temps pour, d’une part, réduire les émissions de CO2 et faire progresser les techniques visant à éliminer les émissions de CO2 de l’atmosphère. D’autre part, la société a besoin de temps pour adapter les infrastructures à un climat plus chaud et à des événements extrêmes plus fréquents et plus violents. Diminuer les émissions de méthane nous permet également de réduire le risque de dépassement des seuils critiques, ce qui entraînerait des changements inéluctables et irréversibles. Une réduction importante et durable des émissions annuelles de méthane est plus importante qu’il n’y paraît dans l’inventaire des gaz à effet de serre (avec équivalents CO2 selon la méthode GWP100). D’un autre côté, il convient de mentionner qu’il n’y a pas besoin d’atteindre le zéro net sur les émissions de méthane. Dans les scénarios où les limites de température sont respectées, les émissions de méthane ne diminuent que légèrement après 2050.

Dans quelle mesure faut-il réduire les émissions de méthane?

Dans les scénarios étudiés dans les derniers rapports du GIEC, où le réchauffement est proche de 1,5 °C, les émissions de méthane diminuent de 35 à 70 % entre 2019 et 2050, tandis que les émissions de CO2 s’approchent du zéro net. La majeure partie de la réduction se produit d’ici 2030. Après 2050, la diminution des émissions de méthane est nettement plus faible et se situe dans la fourchette de la neutralité climatique. La réduction exacte des émissions de méthane nécessaire pour ne pas dépasser une limite de température dépend de plusieurs facteurs. La rapidité de la baisse des émissions de CO2 est l’élément principal. Il faut définir ces facteurs au niveau sociétal et politique. Les critères de faisabilité et de pertinence doivent servir de fil conducteur pour définir l’objectif de réduction. Les synergies avec d’autres objectifs sociétaux tels que la sécurité de l’approvisionnement ou une alimentation saine et durable peuvent être prises en compte. Par ailleurs, il peut être judicieux d’utiliser des critères distincts pour des domaines différents comme l’agriculture et les combustibles fossiles.

L’élevage bovin est-il possible dans une Suisse climatiquement neutre?

Oui, mais cela doit être considéré dans son intégralité et ne peut pas être évalué du seul point de vue des émissions de méthane. Si l'on ne considère que ces dernières, une légère réduction annuelle des émissions de méthane n'entraîne pas de réchauffement supplémentaire. Alternativement, une quantité équivalente de CO2 devrait être éliminée de l'atmosphère pour compenser le réchauffement supplémentaire dû au méthane. Ces deux approches peuvent également être combinées. Avec une réduction significative des émissions de méthane, le réchauffement lié au méthane de l'élevage bovin diminue même et contribue ainsi de manière importante à la réalisation des objectifs de température.

En outre, la Suisse dispose de nombreuses prairies non arables. L’élevage bovin est le seul moyen d’utiliser ces surfaces pour l’alimentation humaine, ce qui contribue sensiblement à la sécurité de l’approvisionnement. Cela vaut également pour la part des prairies artificielles dans l’assolement. Dans la rotation des cultures sur les terres arables, les prairies artificielles sont importantes pour préserver la fertilité du sol en restaurant sa teneur en carbone. En outre, il faut tenir compte du fait que les prairies permanentes, contrairement aux terres arables, constituent d’importants puits de carbone qui empêchent la libération du CO2des sols dans l’atmosphère. L’importance du cheptel bovin dans une Suisse climatiquement neutre doit donc être considérée de manière globale, en tenant compte d’autres objectifs sociétaux et dans une optique d’agriculture durable. Cela inclut l’objectif de réduction des émissions d’ammoniac, important pour les objectifs de biodiversité.

Le nourrissage des animaux essentiellement à base d’herbe pourrait constituer une approche judicieuse. Cela augmente la part des terres arables pouvant être utilisée pour l’alimentation humaine directe. Pour un rendement accru, notamment dans la production laitière, il serait également envisageable de nourrir les animaux avec certains sous-produits issus de denrées alimentaires. Globalement, une production bovine reposant essentiellement sur un système herbager aurait plutôt tendance à produire moins de lait et de viande.

Il est important de garder à l'esprit ce point : Une diminution de la production de viande et de lait devrait s'accompagner de changements dans les habitudes alimentaires. Si la production nationale est réduite et que les habitudes alimentaires restent inchangées, la délocalisation de la production à l’étranger n’est pas pertinente.

Quelle conséquence pour la contribution de l’agriculture à la protection du climat?

La question de savoir dans quelle mesure et à quel rythme tous les secteurs économiques doivent contribuer à la réalisation des objectifs climatiques n’est pas purement scientifique; elle nécessite une prise de décision par la sphère politique. Les sciences naturelles sont capables de déterminer si un paquet combiné de mesures de réduction des émissions de gaz à effet de serre est suffisant pour ne pas dépasser une limite de température fixée. Les résultats décrits ci-dessus contiennent toutefois deux messages positifs pour le débat politique: 1. Si les émissions annuelles de méthane sont réduites drastiquement et durablement, le réchauffement global induit par le méthane diminue, la société se donne du temps pour s’adapter au changement climatique et le respect des limites de température devient plus réaliste. 2. Une certaine production de viande et de produits laitiers est tout à fait possible dans une Suisse climatiquement neutre, en plus d’être judicieuse sur le plan de la sécurité de l’approvisionnement.

Quel est l’impact climatique du méthane biogénique par rapport au méthane fossile?

Par rapport au méthane fossile, le réchauffement induit par le méthane biogénique n’est pas beaucoup plus faible, seulement 10 % de moins environ. Le méthane biogénique et le méthane fossile ont les mêmes effets. La différence réside dans la provenance du carbone (C) contenu dans le méthane (CH4), lequel reste dans l’atmosphère sous forme de CO2 après la décomposition du méthane. Dans le cas du méthane biogénique, le carbone provient du CO2 de l’atmosphère. Par conséquent, après la décomposition du méthane, la quantité de CO2 dans l’atmosphère reste inchangée. Dans le cas du méthane fossile, en revanche, le carbone provient du sol. Après décomposition, la quantité de CO2 restant dans l’atmosphère est supérieure.

Toutefois, le principal effet climatique du méthane vient du fait que le carbone cause, durant toutes ses années de présence dans l’atmosphère sous forme de méthane, un réchauffement environ 80 fois plus important que sous forme de CO2. 90 % de l’effet climatique du méthane est produit pendant les périodes où le carbone est présent sous forme de méthane dans l’atmosphère. Autrement dit, environ 90 % de l’effet climatique du méthane vient du fait que les vaches transforment le CO2 en méthane et que celui-ci réchauffe fortement l’atmosphère pendant 10 ans environ en moyenne, jusqu’à sa décomposition.