Le défi de concilier les inventaires ascendants des émissions de méthane d’origine agricole avec les mesures descendantes

Citation

Desjardins, R.L., Worth, D.E., Pattey, E., VanderZaag, A., Srinivasan, R., Mauder, M., Worthy, D., Sweeney, C., Metzger, S. (2018). The challenge of reconciling bottom-up agricultural methane emissions inventories with top-down measurements. Agricultural and Forest Meteorology, [online] 248 48-59. http://dx.doi.org/10.1016/j.agrformet.2017.09.003

Résumé en langage clair

Le Canada prépare une estimation annuelle des émissions de gaz à effet de serre, appelée « inventaire », qui englobe tous les secteurs de l’économie, y compris l’agriculture. L’inventaire des émissions de gaz à effet de serre issus de l’agriculture est fondé sur des activités précises, comme la culture et l’élevage du bétail, qui sont à l’origine d’émissions d’oxyde nitreux et de méthane, deux puissants gaz à effet de serre. L’inventaire du méthane d’origine agricole est calculé à l’aide de la population animale et des taux d’émissions par animal, et est généralement déclaré par province. Dans la présente étude, nous comparons les données d’inventaire des émissions de méthane d’origine agricole pour une région principalement laitière de l’est de l’Ontario, au Canada, avec des mesures directes des émissions de méthane prises à partir d’un aéronef spécialement équipé. Des mesures des émissions de méthane à basse altitude (170 à 270 mètres au-dessus du sol) ont été effectuées à partir d’aéronefs pendant 7 jours au printemps 2011, pour un total de 50 mesures de 20 kilomètres chacune. Ces mesures montrent que les sources de méthane naturelles (p. ex. les milieux humides) et anthropiques (p. ex. le traitement des déchets) que l’on trouve couramment dans un paysage agricole compliquent la comparaison des calculs d’inventaire avec les mesures directes. Toutefois, lorsque les sources d’émissions non agricoles sont réduites au minimum, les estimations des émissions de méthane des inventaires agricoles sont équivalentes aux mesures des émissions de méthane prises par les aéronefs. À l’aide des mesures prises par aéronef, nous démontrons une approche permettant de séparer les émissions des sources de méthane présentes à proximité. Cette recherche nous donne une confiance accrue dans l’exactitude des estimations des inventaires des émissions de méthane provenant de la production animale.

Résumé

© 2017 On estime que l’agriculture produit plus de 40 % des émissions anthropiques de méthane (CH4), contribuant ainsi au changement climatique mondial. Des méthodologies ascendantes fondées sur le GIEC sont généralement utilisées pour estimer la contribution du secteur agricole, mais ces estimations sont rarement vérifiées au-delà de la ferme, en raison de la difficulté de séparer les sources entrecoupées. Nous présentons les mesures de flux de CH4 à l’aide de la covariance des turbulences (EC), d'une méthode simplifiée d’accumulation des tourbillons (REA) et de la covariance en ondelettes, obtenues à l’aide d’une plate-forme de mesure par aéronefs, et nous comparons ces estimations descendantes aux estimations ascendantes de l’inventaire des émissions de CH4 ajustées pour une région agricole de l’est de l’Ontario, au Canada. Les flux descendants de CH4 concordent bien (moyenne ± 1 erreur-type : EC = 17 ± 4 mg CH4 m−2 j−1; REA = 19 ± 3 mg CH4 m−2 j−1, covariance en ondelettes = 16 ± 3 mg CH4 m−2 j−1) et ne sont pas statistiquement différents, mais ils dépassent de manière significative les estimations d’inventaire ascendantes des émissions de CH4 basées sur l’élevage (8 ± 1 mg de CH4 m−2 j−1). Nous avons constaté que l’écart entre les estimations descendantes et les estimations ascendantes était lié à la fois à l’augmentation de la superficie fractionnée des milieux humides dans l’empreinte des flux et à l’augmentation de la température de surface. Dans le cas où la superficie des milieux humides dans l’empreinte de flux était inférieure à une fraction de couverture de 10 %, les estimations descendantes et ascendantes se situaient à l’intérieur de l’erreur de mesure. Ce résultat constitue la première vérification indépendante des inventaires des émissions de méthane d’origine agricole à l’échelle régionale. L’analyse d'ondelettes, qui fournit des flux à résolution spatiale, a été utilisée pour tenter de séparer les émissions de CH4 des sources gérées et non gérées. Nous discutons des possibilités de réduire au minimum les défis liés à la vérification des inventaires des émissions de CH4 agricoles à l’aide des systèmes de mesure du flux par aéronefs.

Date de publication

2018-01-15