Pour obtenir leurs résultats, les chercheurs (1) ont analysé le méthane piégé dans deux carottes de glace provenant du forage glaciaire NEEM(1) au Groenland et correspondant aux deux derniers millénaires, dont ils ont analysé la composition en 13C du méthane (CH4).
Ces mesures montrent entre un siècle avant Jésus Christ et le XIXe siècle, trois périodes d’augmentation à l’échelle de quelques siècles ainsi qu’une tendance long terme à la décroissance de la signature isotopique 13C du méthane.
Ces données ont permis de reconstruire l’histoire de la teneur atmosphérique en méthane, dont la tendance long terme est à l’augmentation. Elles ont permis d’expliquer des variations isotopiques à l’échelle multicentennale à des changements dans les sources du méthane. La comparaison de ces changements à des reconstitutions de données climatiques (température, précipitations) et de données sur l’expansion de l’humanité (population, taux de déforestation) a permis d’établir des corrélations.
Ces travaux ont montré que les feux de végétation liés à la déforestation à l’utilisation du bois pour le chauffage et la métallurgie ont diminué pendant le déclin de l’empire romain et celui de la dynastie Han en Chine. Les feux de végétation ont augmenté pendant l’expansion de la période médiévale.
Les résultats suggèrent que les activités humaines sont responsables de 20 à 30% des émissions totales de méthane par les feux de végétation entre un siècle avant Jésus Christ et le XVIe siècle. Le méthane est un important gaz à effet de serre émis par diverses sources naturelles et anthropiques, dont les concentrations dans l’atmosphère ont varié sur différentes échelles de temps par le passé, sans que les causes de ces variations soient toujours bien comprises.
Il y a une dizaine d’années, le climatologue William Ruddiman suggérait que l’Homme avait commencé à influencer le climat bien avant l’Anthropocène. Quelques années plus tard des mesures de la composition isotopique du méthane emprisonné dans la glace antarctique indiquaient que des feux de végétation probablement dus à l’homme contribuaient depuis le XVIe siècle à augmenter la concentration atmosphérique en méthane.
Les différentes sources de méthane ayant des signatures isotopiques spécifiques, ces mesures isotopiques permettent en effet de discriminer les sources de méthane telles les marécages, les bovins, les feux de végétation ou les combustibles fossiles.
1) Des chercheurs issus de cinq pays, dont les Pays Bas avec l´Institute for marine and atmospheric research Utrecht (IMAU, Université d’Utrecht) et la France avec le Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement (LGGE/OSUG, UJF / CNRS) et le laboratoire Grenoble Image, parole, signal, automatique (GIPSA-lab, CNRS / UJF / Université Grenoble 3 et 2 / Grenoble INP / Inria),
(2) 14 pays sont impliqués dans le projet de forage glaciaire NEEM (http://neem.dk/) au Groenland, projet soutenu en France par l’ANR (projet “Vulnérabilité Milieux Climat 2007” coordonné par Valérie Masson-Delmotte (LSCE/IPSL)), le CEA, l’INSU-CNRS et l’IPEV. Le forage a atteint le socle rocheux, à 2537 mètres de profondeur, en juillet 2010 (voir la campagne de carottage de 2008 (http://www.insu.cnrs.fr/node/1472).
(3) La mise en commun des expertises du LGGE sur la physique de la neige et la composition de l’air et du GIPSA-lab sur le traitement des équations du transport de gaz en milieu hétérogène a permis de développer un nouveau modèle numérique LGGE-GIPSA très performant (http://www.gipsa-lab.grenoble-inp.fr/~e.witrant/projets_modelineve.html).
Source
Natural and anthropogenic variations in methane sources during the past two millennia, C.J. Sapart, G. Monteil, M. Prokopiou, R.S.W. Van de Wal, J.O. Kaplan, P. Sperlich, K.M. Krumhardt, C. Van der Veen, S. Houweling, M.C. Krol, T. Blunier, T. Sowers, P. Martinerie, E. Witrant, D. Dahl-Jensen and T. Röckmann, Nature le 4 octobre 2012
