Hydrate de méthane : énergie d’avenir ou bombe à retardement climatique ?

• Partie 1/3
• Partie 2/3
• Partie 3/3

		88% réel - 0% indécis - 12% fake 67 votes

Hydrate de méthane : énergie d’avenir ou bombe à retardement climatique ? - Vu 5862 fois.

Nous sommes près de 7 milliards d’êtres humains à vivre sur les terres émergées, or 70.8 % de la surface de notre planète sont recouverts d'eau (océans, mers intérieures, lacs, rivières, eaux souterraines, etc.). Nous connaissons mal cet environnement, mais c’est de lui que dépend peut-être l’avenir de notre espèce.

En effet, il se pourrait bien qu’une menace aussi dangereuse qu’invisible soit tapie sous la surface des océans et des mers du globe. Son nom : l’hydrate de méthane. Appelé familièrement « glace qui brûle » ou « glace de méthane », ce composé glacé inflammable dès qu’il fond en présence d’oxygène contient du méthane solidifié en raison de la température extrêmement basse et de la pression des profondeurs sous-marines. Ce méthane, naturellement présent dans les fonds marins, est issu de la décomposition de matières organiques qui se sont retrouvées piégées dans des poches situées sous le plancher sous-marin.

La particularité de l’hydrate de méthane réside dans ses étonnantes propriétés. 1cm³ de ce composé glacé libère en effet 160 cm³ de méthane à l’état gazeux. Cette source d’énergie pourrait donc dans un avenir proche remplacer le pétrole dont les gisements s’amenuisent, mais aussi provoquer une catastrophe climatique majeure si tout le méthane qu’elle contient venait à se libérer brutalement sous l’effet du réchauffement des océans.

Ce documentaire suit le travail d’une équipe de scientifiques partis à la recherche des stocks d’hydrate de méthane présents au fond de la Méditerranée.

. Expédition scientifique

Pour étudier les propriétés de l’hydrate de méthane et son impact sur notre environnement les scientifiques ont choisi la Méditerranée, qui a l’avantage d’être une mer relativement peu profonde et de bénéficier de conditions météorologiques favorables. L’aventure commence donc dans le port d’Heraklion, en Crète, où le navire scientifique Allemand « Meteor » s’apprête à embarquer une équipe de 25 scientifiques de différentes nationalités. Ils seront dirigés par le géologue marin Gerhard BOHRMANN, issu du centre de recherche Marum de l’université de Brême (Allemagne). Jusqu’à ce jour, très peu d’études ont été consacrées aux réserves d’hydrate de méthane en Méditerranée, mais Gerhard BOHRMANN entend bien remédier à cette lacune. Il est convaincu que d’immenses quantités de méthane sont remontées des couches les plus profondes de l’écorce terrestre et sont comprimées dans les fonds marins sous la forme d’hydrate de méthane. Le plancher de la Méditerranée en serait littéralement truffé.

. Chasse aux bulles

Pour les scientifiques du « Meteor », la première étape va consister à localiser ces gisements d’hydrate de méthane. Pour cela, le navire fait route vers une chaine de reliefs sous-marins situés au sud de la Turquie, au point de rencontre des plaques tectoniques Africaine et Eurasienne. Pour déceler la présence de méthane, l’équipe dispose d’appareils capables de repérer les chapelets de bulle qui jaillissent des fonds marins dans lesquels le gaz se trouve comprimé.

Mais trouver ces bulles n’est pas sans poser certains problèmes ; il faut en effet pour cela sonder une zone située à 2000 mètres de profondeur : un défi humain et technologique de taille que les scientifiques s’apprêtent pourtant à relever. Les premiers sondages sont entrepris sitôt le « Meteor » arrivé sur le site. Pour détecter la présence de chapelets de bulles issues des gisements de méthane, les fonds marins sont balayés à l’aide d’un sonar multifaisceaux, un appareil faisant appel à une technologie acoustique. La précision de cet instrument permet l'élaboration de cartes bathymétriques précises au mètre près. Les scientifiques vont ainsi découvrir qu’à 2000 mètres de profondeur s’élève une montagne entourée d’un vaste rempart naturel. L’analyse de cette structure ne tarde pas à révéler qu’il s’agit d’un volcan de boue ; si celui-ci est encore actif, Gerhard BOHRMANN et son équipe devraient y trouver le méthane tant convoité.

. Exploration sous-marine

Ce gaz est issu de la décomposition de matières organiques qui se sont accumulées il y a des millions d’années dans des boues emprisonnées sous le fond marin. Le chevauchement des plaques tectoniques provoque la compression de ces amas boueux, qui remontent ensuite vers la surface en utilisant les failles sous-marines, finissant par former un volcan gorgé de méthane. C’est l’un de ces volcans que Gerhard BOHRMANN est convaincu d’avoir découvert en Méditerranée, mais pour le confirmer il est nécessaire d’envoyer un robot sous-marin à des fins d’observation.

Pour effectuer cette plongée à plus de 2000 mètres de profondeur, l’équipe dispose du « Quest », un robot sous-marin téléguidé ultra-moderne équipé de caméras haute-définition, de projecteurs et de bras manipulateurs issus de la technologie spatiale. Relié à un immense câble alimenté par une tension de 3000 volts, véritable ombilic électrifié, ce robot va s’enfoncer dans les profondeurs de la sous-marines à la recherche d’indices susceptibles de révéler la présence de méthane. Le « Quest » mettra plus d’une heure à atteindre le volcan de boue ; les fonds marins, observés pour la première fois par des yeux humains, révèlent la présence de sédiments boueux parmi lesquels les scientifiques vont effectuer plusieurs prélèvements à l’aide d’un tube de plastique appelé « carottier ». La couche superficielle grise et blanche atteste de la présence de bactéries méthanotrophes, c'est-à-dire capables de croître et se multiplier en utilisant le méthane comme seule source de carbone et d'énergie. En dessous se trouve un résidu solide que les scientifiques espèrent être de l’hydrate de méthane.

. Géochimie

Remontés à la surface, ces échantillons vont être confiés au géochimiste de l’équipe afin de livrer leur verdict. L’analyse a lieu dans une chambre froide pour éviter la fonte des échantillons ; à l’aide de seringues équipées de filtres absorbeurs, les scientifiques prélèvent de l’eau interstitielle issue des différentes strates des sédiments. La présence de méthane dans ces échantillons ne tarde pas à être confirmée, ce qui convainc l’équipe de démarrer une deuxième phase de sondages sous-marins. Équipé d’une carotte de trois mètres, le « Quest » repart pour une nouvelle plongée.

Cette fois, le but est de ramener de l’hydrate de méthane en quantité beaucoup plus importante. Cette substance se forme uniquement à très basse température et sous une forte pression, on le la trouve donc que dans les fonds marins, où ces deux conditions sont réunies. Sitôt remonté à la surface, le contenu de la carotte est passé au crible par les scientifiques qui ne tardent pas à repérer plusieurs échantillons d’hydrate de méthane au milieu des boues sédimentaires. Pour s’en assurer, le test du briquet est infaillible : lorsqu’on l’approche d’une flamme, la glace contenant le méthane fond et libère le gaz qui s’enflamme. C’est cette particularité qui a valu à l’hydrate de méthane d’être surnommé « glace qui brûle ».

Les échantillons doivent maintenant être mis à l’abri afin d’éviter qu’ils se désagrègent complètement ; on les plonge donc dans de l’azote liquide à -190°. Leur découverte a conforté les scientifiques dans leurs certitudes : le volcan sous-marin recèle bien de l’hydrate de méthane. L’expédition peut donc entrer dans une nouvelle phase qui va consister à explorer les fonds marins à l’aide d’instruments ultra-sophistiqués afin de découvrir les gisements d’hydrate de méthane présents sous le bateau.

. Vers une catastrophe climatique ?

La découverte d’hydrate de méthane au fond de la Méditerranée est tout sauf anecdotique. Chacun des fragments glacés qui viennent d’être remontés en surface recèle en effet 160 fois son propre volume de méthane. Or ce gaz est l’un des principaux responsables de l’effet de serre, qui contribue au réchauffement climatique de la Terre. Le scenario catastrophe envisagé par les scientifiques est donc le suivant : si les océans du globe venaient à se réchauffer de façon importante, l’hydrate de méthane qui tapisse le plancher sous-marin pourrait fondre et libérer 160 fois son volume en gaz, ce qui serait fatal pour la vie sur Terre telle qu’elle existe aujourd’hui.

Pour Gerhard BOHRMANN et son équipe, l’enjeu de l’étude en cours consiste donc à évaluer la stabilité de l’hydrate de méthane prisonnier des fonds marins, à définir les conditions susceptibles de provoquer gazéification, et enfin à extrapoler l’impact de ce phénomène sur notre atmosphère. Plus la quantité d’hydrate de méthane présente dans les fonds marins est importante, plus le danger est grand, d’où l’importance de mesurer précisément le gisement découvert en Méditerranée. Toutefois, le calcul de cette quantité s’avère complexe. Pour parvenir à leurs fins, les chercheurs ont donc fabriqué un dispositif unique en son genre : un tube de carottage qui, une fois l’hydrate de méthane prélevé, se referme aux deux extrémités afin de maintenir la pression des profondeurs. Celle-ci restera stable pendant toute la phase de remontée du tube, empêchant ainsi les échantillons de fondre. De cette façon, les chercheurs pourront mesurer précisément la concentration de méthane emprisonné dans le plancher sous-marin.

. Triangle des Bermudes ?

Parallèlement à ce carottage du fond marin, les scientifiques explorent d’autres pistes, dont celle des fameuses bulles censées s’échapper des poches de méthane piégées dans les boues sous-marines. Le sonar a en effet révélé la présence de dégagements gazeux remontant du fond. S’agit-il de méthane ?

Ce phénomène a été avancé par certains scientifiques pour expliquer les mystérieuses disparitions de navires qui ont contribué à la légende maudite du Triangle des Bermudes. La remontée soudaine de grandes quantités de méthane, libérées par des glissements des fonds marins, diminuerait la portance de l’eau, ce qui ferait couler les bateaux à pic. En Méditerranée, c’est la première fois que de telles colonnes de bulles sont observées ; le « Quest » est aussitôt envoyé au plus près du phénomène. Les images de ses caméras corroborent rapidement les données du sonar : des bulles s’échappent à plusieurs endroits du plancher sous-marin. Grâce aux bras articulés du robot, une cloche de verre est placée au-dessus de l’une de ces colonnes de bulles, les scientifiques peuvent ainsi assister en direct à la formation d’hydrate de méthane. Sous l’effet de la pression et de la température qui règnent dans les profondeurs, les bulles qui remontent à l’intérieur de la cloche se transforment aussitôt en glace de méthane. C’est la première fois que ce phénomène est observé quasiment en temps réel.

. Moisson d’échantillons

Cette cloche, le tube de carottage ainsi que d’autres dispositifs de prélèvements, sont ensuite ramenés à bord du « Meteor ». La carotte pressurisée va apprendre à l’équipe quelle est la concentration de méthane du fond marin. Au fur et à mesure que sa pression est diminuée, l’hydrate de méthane qu’elle contient se transforme en gaz ; à partir de cette quantité libérée, les scientifiques vont pouvoir extrapoler le volume global de méthane contenu dans le fond marin. Pour cela, le méthane libéré est analysé à l’aide d’un chromatographe, une technique d’analyse chimique qui permet de séparer les différents composants d’une substance. Le résultat dépasse les attentes de l’équipe : le gaz recueilli dans le tube est presque constitué à 100% de méthane.

Ramené à l’ensemble des éléments prélevés par la carotte, ce pourcentage de méthane pur est d’environ 15%, ce qui reste énorme, et surtout très inquiétant. En effet, cela signifie que les fonds marins contiendraient beaucoup plus d’hydrate de méthane que ne le pensaient jusqu’ici les scientifiques. On estimait en effet que le stock mondial d’hydrate de méthane était deux fois plus important que celui de pétrole, de charbon et de gaz naturel réunis. Or la découverte qui vient d’être faire par les scientifiques en Méditerranée semble montrer que ce stock a été très largement sous-estimé. La libération de tout ce méthane piégé dans les profondeurs sous-marines, si elle se produisait brutalement, pourrait donc déclencher un véritable Armageddon climatique.

. Jackpot ou catastrophe ?

D’autres préfèrent y voir un hypothétique jackpot énergétique, à l’heure où les énergies fossiles conventionnelles – pétrole, gaz, charbon – sont en phase d’être épuisées. Les gigantesques réserves d’hydrate de méthane contenues dans les fonds marins attisent en effet la convoitise de certains états, qui se verraient bien les exploiter. Plusieurs pays ainsi que des multinationales tentent donc d’inventer des techniques d’extraction et d’exploitation de l’hydrate de méthane afin de le substituer au pétrole. Mais les conséquences d’une exploitation à grande échelle de cette ressource sont difficilement prévisibles, aucune étude sérieuse sur l’impact environnemental d’un tel procédé industriel n’ayant été réalisée jusqu’à présent.

Mais l’urgence est peut-être ailleurs. En effet, la découverte des chapelets de bulles de méthane s’échappant des fonds marins laisse craindre aux scientifiques du « Meteor » que la couche d’hydrate de méthane soit en train de fondre. Pour s’en assurer, ils vont utiliser un robot sous-marin d’un nouveau type, baptisé « Move », dont la plongée constitue une première mondiale. Conçu pour séjourner pendant des mois sur les fond marin, « Move » est entièrement autonome, ce qui marque un progrès considérable par rapport aux robots pilotés depuis la surface et nécessitant la présence d’un opérateur en permanence. Grâce à cette autonomie et au sonar qui l’équipe, « Move » va donc arpenter les fonds marins et analyser directement les bulles qui s’en échappent afin de mesurer leur concentration en méthane.

. Organismes extrêmophiles

En attendant la remontée du « Move », gorgé des données recueillies au plus près des gisements de bulles, l’équipe du « Meteor » va utiliser le « Quest » pour explorer plus en détail les fonds marins. Ceux-ci sont constellés de sillons et de cratères appelés « pockmarks ». Il s’agit en fait des traces laissées par la fonte des strates d’hydrate de méthane qui se trouvaient là autrefois. Au cours de cette exploration, les scientifiques découvrent aussi de vastes colonies de pogonophores, des vers cœlomés sédentaires vivant dans des tubes annelés sur les fonds marins profonds. Pour se nourrir, ces animaux hébergent des bactéries qui sont capables de transformer le méthane en matière organique : une symbiose parfaite totalement indépendante de la lumière du soleil, que l’on croyait pourtant jusqu’ici indispensable à la vie.

L’étude de tels organismes extrêmophiles constitue aujourd’hui une branche à part entière de l’exobiologie. Elle a en effet révolutionné notre conception du vivant en démontrant que certains organismes étaient capables de s’adapter, voire de proliférer, dans des milieux mortels pour les formes de vie classiques : températures proches ou supérieures à 100°C (organismes hyperthermophiles) ou inférieures à 0°C (organismes psychrophiles), pressions exceptionnelles, milieux très chargés en sel (halophiles), milieux très acides ou hyper-alcalins, milieux radioactifs ou anoxiques (sans oxygène), ou encore privés de lumière... Les scientifiques s’intéressent à ces organismes pour tenter de comprendre comment la vie pourrait exister sur d’autres planètes et satellites du Système solaire où les conditions sont radicalement différentes de celles que l’on trouve sur Terre. L’étude des gisements d’hydrate de méthane de la Méditerranée pourrait ainsi avoir des conséquences sur l’évolution de domaines très éloignés de la géologie et de la climatologie, prouvant une fois de plus l’importance pour les différentes disciplines scientifiques de fonctionner de manière transversale.

Les bactéries mangeuses de méthane des pogonophores pourraient aussi avoir une autre utilité en permettant aux scientifiques d’envisager la mise au point d’un procédé naturel d’élimination des stocks d’hydrate de méthane par absorption dans la chaîne alimentaire. Les organismes chimiosynthétiques sont en effet considérés comme un filtre biologique. Il suffirait ainsi de former des « tapis » de bactéries au-dessus des couches d’hydrate de méthane pour que celles-ci soient absorbées et recyclées de la manière la plus naturelle qui soit, empêchant le gaz de finir dans l’atmosphère terrestre.

. Fin ouverte

Les échantillons du « Quest » réservent en tout cas de belles surprises aux scientifiques. Deux nouvelles espèces de gastéropodes marins ont ainsi été ramenées par le robot. Ce sont autant de pièces qui permettront un jour de décrypter le fonctionnement complexe de l’écosystème marin et de saisir l’importance des organismes extrêmophiles pour son équilibre. Mais ces découvertes suscitent aussi chez les chercheurs la crainte que la dissolution des couches d’hydrate de méthane ou leur exploitation industrielle puisse avoir des conséquences catastrophiques pour les écosystèmes marins, et par ricochet, sur le climat de la Terre.

L’épilogue sera livré par la remontée du « Move ». Ramené à bord du « Meteor », le robot révèle qu’il a fonctionné sans faillir. Il n’a certes pas trouvé de chapelets de bulles dont l’analyse aurait permis d’en apprendre plus sur l’état de la state d’hydrate de méthane, mais s’est parfaitement déplacé sur le fond marin de façon entièrement autonome, validant ainsi le test que constituait cette première plongée. Le « Meteor » peut regagner son port d’attache. Si les scientifiques sont parvenus à percer quelques-uns des secrets de l’hydrate de méthane, d’autres questions restent cependant ouvertes. Il faudra en effet du temps pour mesurer l’importance de cette ressource pour l’avenir climatique et énergétique de notre Planète et dire si elle constitue une planche de salut face à la raréfaction des énergies fossiles classiques ou une bombe climatique dont le compte-à-rebours funeste vient de s’enclencher dans les profondeurs glaciales des océans.

EN RÉSUMÉ : Y avait-il réellement matière à faire un documentaire de 43 minutes sur le thème de la menace climatique que représente l’hydrate de méthane ? Pas si sur… En effet, si le déroulement de l’enquête, pourtant correctement documentée, nous permet de bien cerner les enjeux liés à l’existence de cette énergie fossile dont regorgeraient les fonds marins, force est de constater que le tour du sujet aurait pu être bouclé en une vingtaine de minutes. Du coup, pour atteindre le format standard, sésame pour une diffusion télévisuelle, le documentaire se perd, s’empêtre parfois dans des chemins de traverse pas forcément passionnants.

Si la parenthèse consacrée aux organismes extrêmophiles des fonds marins emporte notre adhésion, en revanche il n’en est pas de même pour l’interminable séquence consacrée aux déboires rencontrés par le robot « Move » lors de sa première (et catastrophique) plongée, ou encore pour les scènes censées nous faire partager le quotidien de l’équipe de scientifiques réunis à bord du navire-laboratoire « Meteor ». Ce parti-pris de délayer le sujet en prenant le prétexte de vouloir élargir le champ de vision du spectateur sera diversement apprécié, mais une chose est certaine : il ne sert pas vraiment à alerter le public sur les grands enjeux, économiques et environnementaux, liés à l’existence d’immenses stocks d’hydrate de méthane au fond des océans du globe. Dommage, car le thème méritait assurément un traitement plus pertinent.

Hydrate de méthane : énergie d’avenir ou bombe à retardement climatique ? a été vue 5862 fois.

Complément : méthane



10 commentaire(s)

1

Pour laisser un commentaire vous devez vous connecter !
Si vous n'avez pas de compte, cliquez ici pour en ouvrir un.