Description du jeu de données
Le méthane est émis par un large éventail de processus naturels et d'activités humaines. L'équipe du Carbon Monitoring System Flux (CMS-Flux) de la NASA a analysé les observations de télédétection du Greenhouse gases Observing SATellite (GOSAT) du Japon pour produire des budgets d'émissions de CH
4 à l'échelle nationale. Elle a utilisé une approche analytique d'inversion bayésienne et le modèle global de transport de la chimie GEOS-Chem pour quantifier les émissions et leurs incertitudes à une résolution spatiale de 1° par 1°, puis les a projetées dans chaque pays. Contrairement aux inventaires pilotes de CO
2 ces budgets de CH
4 optimisent les émissions provenant de l'extraction, du transport et de l'utilisation des combustibles fossiles, ainsi que celles provenant des zones humides et des eaux douces intérieures, de l'agriculture, desdéchets et des incendies.
Bilan mondial du méthane (CH4) pour la période 2008-2017 (le tracé est tiré du Saunois et al., ESSD 2020). Les processus qui émettent du méthane (CH4) dans l'atmosphère (flèches vers le haut) ainsi que leurs contributions relatives sont visibles dans les chiffres. Les flèches de couleur orange indiquent les sources anthropiques et les flèches de couleur verte les sources d'origine naturelle Les principaux processus de perte sont représentés par les flèches vers le bas. Pour plus de détails sur les sources de données, veuillez vous référer à Saunois et al. (Earth Syst. Sci. Data, 12, 1561–1623, 2020. doi:10.5194/essd-12-1561-202).
Méthodologie
Les émissions de méthane et leurs incertitudes pour 2019 ont été calculées par secteur, à une résolution de 1 degré de latitude et de longitude, puis projetées à l'échelle du pays. Les flux descendants sont basés sur des estimations spatiales de la fraction molaire moyenne de méthane dans l'air sec de la colonne, XCH4, dérivée des mesures renvoyées par le satellite japonais GOSAT. Ces données sont analysées à l'aide du modèle global de transport chimique GEOS-Chem et quantifiées à l'aide d'une approche analytique d'inversion bayésienne. Cette approche nous permet de projeter ces flux vers les secteurs d'émission en tenant compte de la structure spatiale des incertitudes liées aux émissions, au lieu de supposer que les émissions sont corrélées à 100 % dans une cellule de grille du modèle (les flux sont projetés de manière égale vers les émissions avec une pondération égale), comme c'est généralement le cas avec les méthodes de flux descendantes. Cette combinaison d'algorithmes nous permet de projeter les flux vers les émissions à des échelles arbitraires, tant que les inventaires d'émissions et les incertitudes correspondantes sont fournis à ces mêmes échelles.
Cette approche nous permet également de signaler les incertitudes qui sont dues à la résolution spatiale limitée des flux et à la structure des incertitudes d'émissions antérieures (également appelées erreur de représentation ou erreur de lissage). Cependant, les erreurs systématiques résultant du modèle de « chimie-transport » utilisé pour relier les émissions aux concentrations ne sont pas signalées, bien que l'approche d'inversion des flux atténue ces erreurs. Sur la base d'autres analyses rapportées dans la littérature, nous nous attendons à ce que les erreurs systématiques du modèle ajoutent une incertitude qui est au moins aussi importante que les incertitudes rapportées dans ce document. Les émissions présentées ici doivent être considérées comme des données « pilotes » destinées à compléter les recherches existantes. Par exemple, les chercheurs pourraient utiliser les divergences signalées entre ces estimations descendantes et ascendantes comme point de départ pour une étude plus approfondie.
Résumé des résultats
- Le système d'observation et d'analyse existant (données GOSAT + GEOS-Chem) peut quantifier les émissions totales pour environ 58 des 242 pays.
- Les estimations descendantes et ascendantes indiquent que les émissions de CH4 les plus importantes proviennent du secteur agricole (y compris la gestion des déchets et des fumiers), et principalement du bétail (fermentation entérique).
- 3) Les estimations descendantes et ascendantes indiquent que les cinq principaux pays émetteurs sont responsables d'environ la moitié (~170 Tg CH4/an) du budget mondial des émissions anthropiques de CH4
- Il est difficile de concilier les rapports récents sur les très importantes émissions de méthane provenant des zones humides et des sources aquatiques (par exemple, les rivières, les lacs, les réservoirs, l'aquaculture) (~219-394 Tg CH4/an) avec les flux descendants rapportés ici. Les émissions de la riziculture et du bétail ne peuvent être distinguées des émissions aquatiques voisines, non spécifiées, en utilisant la télédétection, ce qui souligne la nécessité de poursuivre les recherches.
- Il est également difficile de concilier ces émissions fossiles globales descendantes (charbon + pétrole + gaz) basées sur l'observation par télédétection (80 à 100 Tg CH4/an) avec les valeurs beaucoup plus importantes déduites des informations isotopiques in situ (~160 +/- 20 Tg CH4/an) et des inventaires antérieurs (par exemple, ~97 +/- 23 à 128 +/- 15 Tg CH4/an). Nous constatons que les émissions fossiles ont tendance à être spatialement distinctes des autres sources d'émission et sont donc bien résolues par la télédétection. À l'heure actuelle, nous ne pouvons pas résoudre cette divergence entre les estimations par télédétection et ces autres approches.
- La somme des émissions de l'agriculture, des déchets et des incendies est de 276 +/- 26 Tg CH4/an, ce qui est supérieur aux émissions antérieures de 197 +/- 46 Tg CH4/an. Ces résultats sont plus importants mais cohérents (dans les limites des incertitudes signalées) avec les estimations précédentes de ~242 Tg CH4/an basées sur la télédétection ou les données in situ.
Comparaison des émissions de méthane descendantes ( bleu) et ascendantes (orange) par secteur des 10 principaux pays émetteurs. Les secteurs présentés comprennent l'agriculture, les déchets et les incendies (AWF), les combustibles fossiles (CF) et les sources naturelles, telles que les zones humides et les zones de suintements.
Caractéristiques techniques
Résolution spatiale: 1 degré de latitude par 1 degré de longitude et national
Couverture géographique: Globale
Couverture temporelle: 2019
Fréquence de mise à jour: Annuelle
Format: Spreadsheet (.csv), netCDF, GeoTIFF
Politique des données: Libre
Émissions par pays
Émissions maillées et incertitudes
Worden, J. R. et al. The 2019 methane budget and uncertainties at 1∘ resolution and each country through Bayesian integration Of GOSAT total column methane data and a priori inventory estimates. Atmos Chem Phys 22, 6811–6841 (2022). https://acp.copernicus.org/articles/22/6811/2022/
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