L’éclairage du Citepa

Les émissions de CH₄ liées à la production d’énergie dans les inventaires

Les émissions de CH₄ liées à la production d’énergie, y compris les fuites, doivent être estimées par les pays eux-mêmes et être rapportées au sein de leur inventaire national d’émission, mis à jour chaque année. Selon les pays, l’incertitude sur l’estimation de ces émissions est plus ou moins forte, et dépend de la qualité du système de suivi des activités énergétiques et de la robustesse de l’inventaire. Dans les pays industrialisés de l’annexe I de la CCNUCC, les inventaires nationaux sont soumis à des exigences de robustesse et à un processus de vérification strict – le système MRV (monitoring, reporting and verification : suivi, rapportage et vérification). Ainsi, les écarts soulignés par l’AIE entre observations et inventaires se concentrent sur des pays hors annexe I.

L’apport de l’observation satellitaire demeure une piste envisagée par des pays annexe I pour améliorer la précision de leur inventaire, détecter des fuites non identifiées, vérifier les estimations globales… Par exemple, le projet européen H2020 Verify, auquel participe le Citepa, vise à produire des estimations d’émissions complémentaires aux inventaires nationaux, via des approches différentes (modélisations inverses, utilisation de données satellitaires sur l’atmosphère, etc.), notamment sur le CH₄.

En 2019, d’après la dernière édition du rapport Secten du Citepa, les émissions de CH₄ liées à l’extraction, de la production et du transport de pétrole et de gaz en France (France métropolitaine + Outre-mer inclus dans l’UE) étaient les suivantes : 5,9 kt CO₂e pour le raffinage du pétrole ; 65,0 kt CO₂e pour l’extraction et distribution de combustibles liquides ; 927 kt CO₂e pour l’extraction et distribution de combustibles gazeux ; 10,1 kt CO₂e pour pour l’extraction et distribution de combustibles solides (charbon) ; soit, au total, 1 Mt CO₂e (sur des émissions nationales totales de CH₄ de 56 Mt CO₂e en 2019 – le secteur agricole étant en France le contributeur majeur).

Plus d’informations : rapport Secten, éd. 2021.

Une équipe de recherche franco-américaine a identifié 1 800 ultra-émetteurs de CH₄ en 2019 et 2020 

Trois semaines avant la publication, par l’AIE, de la mise à jour de ses données issues du Global Methane Tracker, les résultats d’une étude scientifique sur les fuites de CH₄ à travers le monde ont été publiés le 3 février 2022 dans la revue internationale Science. L’étude a été réalisée par une équipe de recherche franco-américaine sous la direction de Thomas Lauvaux, chercheur au Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE) au sein de l’Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL), Université de Saclay (91). Les chercheurs ont analysé des milliers d’images produites quotidiennement par le satellite Sentinel-5P (lire notre brève), exploité par l’Agence spatiale européenne, afin d’estimer les quantités de CH₄ rejetée dans l’atmosphère par les activités pétrolières et gazières en 2019 et 2020. Ils ont ensuite identifié les super-émetteurs ou ultra-émetteurs (ultra-emitters), c’est-à-dire les installations ou équipements émettant une quantité de CH₄ égale ou supérieure à 25 t/heure. Ces épisodes ultra-émetteurs ne peuvent être détectés que par satellites d’observation.

Résultats

L’équipe de recherche a identifié environ 1 800 ultra-émetteurs à travers le monde au cours des deux années couvertes (2019 et 2020), dont environ 1 200 provenant des installations pétrolières et gazières et les 600 restants de trois autres sources (mines de charbon, agriculture et gestion des déchets). L’étude a été axée sur six grands pays producteurs de gaz et de pétrole qui, ensemble, représentent la majorité des ultra-émetteurs identifié dans le cadre de cette étude : Russie, Turkménistan, Etats-Unis, Iran, Kazakhstan et Algérie.

Les ultra-émetteurs ont principalement été détectés au-dessus des plus grands bassins pétroliers et gaziers dans le monde, avec une contribution totale équivalente à 8 à 12% (~8 Mt CH₄ par an) des émissions mondiales de CH₄ provenant de la production pétrolière et gazière. La réduction de ces événements ultra-émetteurs est largement réalisable à faible coût et entraînerait des avantages nets importants en milliards de dollars américains pour les six principaux pays producteurs précités, compte tenu des coûts sociétaux des émissions de CH₄.

Lauvaux, T., Giron, C., Mazzolini, M., d’Aspremont, A., Duren, R., Cusworth, D., … & Ciais, P. (2021). Global assessment of oil and gas methane ultra-emitters. 3 février 2022. Consulter l’article scientifique et les messages clés.

Contexte scientifique : le méthane et l’effet de serre 

Le méthane est un puissant gaz à effet de serre, un forceur climatique à courte durée de vie (SLCF – lire notre article sur le sujet) (comme le carbone suie, l’ozone troposphérique et certaines espèces d’HFC), ainsi qu’un précurseur d’ozone troposphérique (comme les NOx, les COVNM et le CO). Il est ainsi concerné à la fois par les problématiques de changement climatique et de pollution atmosphérique.

Selon l’évaluation mondiale sur le méthane (Global Methane Assessment), publiée le 6 mai 2021 (lire notre article), le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE) et la Coalition pour le Climat et l’Air Propre (CCAC) estiment que plus de la moitié des émissions mondiales de CH₄ aujourd’hui proviennent des activités humaines. Cela signifie donc que le reste est d’origine naturelle (zones humides, permafrost…). Parmi la part anthropique, les émissions de CH₄ proviennent de trois secteurs :

• les combustibles fossiles (35% des émissions de CH₄d’origine humaine). Dans ce secteur, l’extraction, le traitement et la distribution du pétrole et du gaz représentent 23% des émissions, et l’extraction du charbon représente 12% ;
• les déchets(décharges et le traitement des eaux usées) (20% des émissions anthropiques mondiales de CH₄ ;
• l’agriculture (40%, dont 32% pour les émissions liées à l’élevage (déjections animales et fermentation entérique), et dont 8% pour la riziculture).

Selon l’édition 2021 du Bulletin annuel sur les GES publié le 25 octobre 2021 par l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM), le CH₄ est le deuxième contributeur au forçage radiatif total des GES, à hauteur de 16% en 2020, après le CO₂ (66%) et avant le N₂O (7%). En 2020, les concentrations moyennes mondiales de CH₄ dans l’atmosphère ont atteint les niveaux les plus élevés jamais enregistrés depuis l’époque préindustrielle (1750) : 1 889 parties par milliard (ppb), soit +162% depuis 1750 (722 ppb) (lire notre brève).

Par rapport aux principaux gaz à effet de serre (CO₂, N₂O, HFC, PFC, SF₆, NF₃), le CH₄ a une durée de vie dans l’atmosphère courte. Ainsi, dans son 6^e rapport d’évaluation (2021), le Giec (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) l’estime à 11,8 ans (voir tableau 7 SM7 p.1842 [page à l’écran]), soit une légère réévaluation à la baisse de son estimation de 12,4 ans indiquée dans son 5^e rapport d’évaluation (2013) (voir chapitre 8, appendice 8.A, tableau 8.A.1 pp.732). C’est pour cette raison que le CH₄ fait partie de la catégorie des forceurs climatiques à courte durée de vie.

Quant à la valeur PRG (pouvoir de réchauffement global – lire l’encadré dans notre article) du CH₄, elle diffère sensiblement selon que le PRG soit considéré sur 20 ans ou sur 100 ans. Sur 100 ans, le 6^e rapport d’évaluation l’estime à 27,9 ans (contre 28 ans dans le 5^e rapport). Cependant, sur 20 ans, le PRG du CH₄ est beaucoup plus important : 81,2 dans le 6^e rapport (contre 84 dans le 5^e rapport) (sources : AR6, voir tableau 7 SM7 p.1842 [page à l’écran] ; AR5, voir chapitre 8, appendice 8.A, tableau 8.A.1 pp.732). Autrement dit, le CH₄ a un effet sur le climat beaucoup plus fort à court terme (20 ans) qu’à long terme (100 ans).

Selon le premier volume du 6^e rapport du Giec, publié le 9 août 2021, les concentrations atmosphériques de CH₄ en 2019 étaient les plus hautes depuis au moins 800 000 ans (lire notre dossier de fond).

Contexte politique international : de plus en plus d’actions ciblant le méthane

Le méthane fait l’objet d’une attention internationale de plus en plus forte depuis quelques années :

• selon le rapport spécial du Giec sur le réchauffement à +1,5°C, publié le 8 octobre 2018, pour respecter l’objectif de +1,5°C, les émissions de CH₄devront baisser de 35% entre 2010 et 2050 ;
• le 23 novembre 2020, le Partenariat Méthane Pétrole et Gaz, initiative volontaire internationale lancée en 2014 (voir encadré ci-dessous), a avalisé un nouveau système de suivi et de rapportage des émissions du méthane (CH₄) provenant de l’extraction, de la production et du transport de pétrole et de gaz (lire notre article) ;
• lors du sommet des dirigeants pour le climat, convoqué à l’initiative du Président Joe Biden des Etats-Unis les 22-23 avril 2021, le CH₄ avait fait l’objet de plusieurs déclarations. Ainsi, le Président russe Vladimir Poutine a appelé à une coopération internationale pour réduire les émissions de CH₄;
• dans leur évaluation mondiale sur le méthane (Global Methane Assessment), publiée le 6 mai 2021, le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE) et la Coalition pour le Climat et l’Air Propre (CCAC) avaient estimé que les émissions anthropiques de CH₄pourraient être réduites de 45% au cours de la décennie 2021-2030. Une telle réduction permettrait de réduire le réchauffement climatique de 0,28°C sur la période 2040-2070 et serait compatible avec l’objectif de +1,5°C de l’Accord de Paris (lire notre article) ;
• dans son résumé à l’intention des décideurs du premier volume de son 6^erapport d’évaluation (AR6), publié le 9 août 2021, le Giec souligne que des réductions rapides, fortes et soutenues de CH₄ limiteraient le réchauffement résultant de la baisse des émissions d’aérosols et amélioreraient la qualité de l’air (lire notre dossier de fond) ;
• l’UE et les Etats-Unis ont conjointement annoncé le 18 septembre 2021 une nouvelle initiative, le Global Methane Pledge (Engagement mondial sur le méthane [CH₄]). Cet engagement a été officiellement lancé le 2 novembre 2021, lors du sommet des dirigeants mondiaux à la COP-26 (lire notre article), par le Président des Etats-Unis. Dans le cadre de cette initiative, les signataires s’engagent sur un objectif collectif de réduction des émissions mondiales de CH₄ d’au moins 30% d’ici 2030par rapport aux niveaux de 2020. A noter qu’il s’agit du premier engagement international chiffré de réduction visant les émissions du seul CH₄ de l’ensemble des secteurs économiques. Les signataires s’engagent également à s’efforcer d’appliquer les meilleures méthodologies de comptabilisation disponibles dans le cadre de leurs inventaires nationaux pour quantifier les émissions de CH₄, en mettant l’accent sur les grandes sources d’émission. Au total, au 2 novembre 2021, 103 pays (dont la France) ont apporté leur soutien à cette initiative (contre 17 lors de la première annonce le 18 septembre 2021), en le signant. Ces pays représentent 70% de l’économie mondiale et presque la moitié des émissions mondiales de CH₄d’origine anthropique. Six des 10 premiers pays ou régions émetteurs ont signé l’engagement (à savoir : Argentine, Brésil, Etats-Unis, Indonésie, Pakistan, UE – source : fiche d’information de la Maison blanche du 2 novembre 2021). A noter quelques pays grands émetteurs qui sont absents (Chine, Inde, Russie). Selon la Maison Blanche, la mise en œuvre de l’engagement permettrait de réduire le réchauffement d’au moins +0,2°C d’ici 2050 (source : communiqué du 18 septembre 2021). Aujourd’hui (au 7 mars 2022), au total, l’engagement compte 111 pays participants ;
• le 7 octobre 2021, l’AIE (Agence Internationale de l’Energie) a publié un rapport intitulé « Pathways to a 75% Cut in Methane Emissions from Fossil Fuel Operations by 2030 » (Options pour une réduction de 75% des émissions de méthane liées à la production de combustibles fossiles). Ce rapport présente des mesures que des Etats et entreprises peuvent mettre en œuvre afin de réduire fortement les émissions de méthane liées à la production de combustibles fossiles, en cohérence avec la feuille de route « Net Zero 2050 » (lire notre article) de l’AIE qui prévoit que ces émissions doivent baisser de 75% entre 2020 et 2030, pour un tiers via la baisse de consommation des fossiles (charbon en tête) et pour deux tiers via le déploiement de mesures et de technologies de réduction
• à la veille de l’ouverture de la COP-26 et lors du sommet du G20 à Rome, le 31 octobre 2021, le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE), avec le soutien de la Commission européenne, a lancé l’Observatoire international des émissions de méthane(International Methane Emissions Observatoryou IMEO). L’objectif d’IMEO est de relier les données d’émission à l’action en matière de recherche, de déclaration et de réglementations. IMEO collectera et intégrera divers flux de données sur les émissions de méthane afin d’établir un registre public mondial des émissions de méthane vérifiées. Dans un premier temps, IMEO sera centré sur les émissions de CH₄ du secteur des combustibles fossiles (extraction, traitement et distribution du pétrole et du gaz, et extraction du charbon). Dans un deuxième temps, il sera élargi pour couvrir d’autres secteurs, comme l’agriculture et le traitement des déchets
• le Pacte de Glasgow pour le climat, c’est-à-dire les deux principales décisions adoptées respectivement par la COP-26 (décision 1.CP.26) et par la 3^e réunion des Parties à l’Accord de Paris (dite CMA-3) (décision 1.CMA.3), insistent sur l’importance d’envisager de nouvelles mesures pour réduire d’ici 2030 les émissions de GES hors CO₂, et notamment le CH₄. Pour la première fois, une décision de la COP (et de la CMA) fait donc référence au deuxième GES le plus important.