Les limites des systèmes d'analyse du méthane

Les systèmes de surveillance par satellite détectent le méthane à l'aide de la lumière infrarouge réfléchie par la surface de la Terre. Comme ils dépendent de la lumière solaire réfléchie, même les instruments spécialisés des satellites GHGSat et Tanager-1 ont eu des difficultés à détecter les panaches de méthane à travers un ciel nuageux.

Selon les auteurs, cela pose un problème dans certaines régions où de grandes quantités de méthane sont libérées. Parmi ces régions figurent des pays tropicaux producteurs de pétrole et de gaz, tels que le Nigeria et le Venezuela, ainsi que des régions au climat froid et nuageux, comme le Canada et la Russie. Des études supplémentaires sont nécessaires pour comprendre comment ces systèmes satellitaires et ces algorithmes fonctionnent au-dessus de terrains non désertiques, ainsi que dans différentes conditions météorologiques et au-dessus des eaux libres.

Sous un ciel dégagé au-dessus du site d'essai de l'Arizona à Casa Grande, les instruments réadaptés pour la mesure du méthane, parmi lesquels figurait notamment le programme allemand de surveillance et d'analyse environnementales EnMAP, ont détecté entre 62 et 88 % des nuages de méthane. Les systèmes polyvalents d'observation de la Terre embarqués à bord de satellites gouvernementaux américains et européens n'en ont détecté que 29 à 37 %. Ils se sont révélés particulièrement sujets à des erreurs lorsqu'il s'agissait d'émissions inférieures à 1 000 kilogrammes par heure.

Les systèmes d'observation terrestre, quant à eux, ne collectent pas suffisamment de données spectrales pour détecter le méthane avec certitude. La couverture à grande échelle qu'ils permettent d'obtenir et les données d'archives qu'ils fournissent restent néanmoins précieuses, car elles permettent de documenter les tendances à long terme et de détecter les fuites importantes.

L'IA signale souvent la présence de méthane là où il n'y en a pas

Afin de vérifier si les systèmes signalaient des fuites à tort, les chercheurs ont fourni aux équipes d'analyse les données de 265 survols au cours desquels aucun méthane n'avait été rejeté. Les fausses alertes se sont avérées relativement rares avec la plupart des méthodes. Les analyses utilisant de nouvelles approches d'intelligence artificielle ont toutefois constitué une exception.

Selon l'étude, 79 % des fausses alertes ont été déclenchées par des équipes ayant analysé les données des satellites d'observation terrestre gouvernementaux à l'aide de l'IA. Selon les chercheurs, les nouvelles données issues des expériences menées à Casa Grande pourraient néanmoins contribuer à améliorer les analyses basées sur l'IA. « Grâce à cette étude, nous disposons désormais d’un nombre bien plus important de points de données provenant de sources contrôlées que jamais auparavant pour tester la détection du méthane depuis l’espace », explique la première autrice, Reuland.

Voici comment se sont déroulés les rejets de méthane dans le désert

Pour leur étude, les scientifiques ont utilisé un dispositif relativement simple. Sur le site de recherche, ils ont fait passer du gaz naturel comprimé, composé en grande partie de méthane, par une cheminée d'évacuation des gaz d'échappement et ont réglé les taux d'émission de manière à ce qu'ils correspondent approximativement à ceux de sources ponctuelles telles que les décharges ainsi que les installations pétrolières et gazières.

L'équipe a contrôlé les rejets en ligne. Chaque cycle durait entre huit et dix minutes et libérait environ 10 à 1 200 kilogrammes de méthane par heure. Sur toute la durée de l'expérience, l'équipe a ainsi rejeté au total moins de 50 tonnes de méthane dans l'environnement. Cela correspond aux émissions annuelles d'un troupeau d'environ 500 vaches laitières ou à environ 13 secondes des émissions mondiales de méthane issues des combustibles fossiles.

« Nous espérons que nos conclusions feront évoluer le débat sur les émissions de méthane : Il ne devrait plus s’agir de savoir si ces systèmes fonctionnent, mais comment et où ils peuvent être utilisés le plus efficacement pour faire progresser la réduction des émissions de méthane à l’échelle mondiale, tout en tenant compte des compromis algorithmiques », écrivent Reuland et ses coauteurs.

Colmater les fuites de méthane n'est pas seulement bénéfique pour l'environnement

La réduction des émissions mondiales de méthane est au cœur des efforts internationaux visant à freiner la hausse des températures mondiales. Alors que le dioxyde de carbone a une durée de vie plus longue, le méthane retient environ 80 fois plus de chaleur dans l'atmosphère au cours des 20 premières années. Il a donc une influence disproportionnée sur les températures mondiales dans un avenir proche.

Si les fuites dans les installations pétrolières et gazières sont réparées rapidement et si les rejets intentionnels de méthane peuvent être détectés et stoppés, les émissions diminuent. Cela ne profite pas seulement au climat : selon les chercheurs, les réparations peu coûteuses effectuées sur les installations pétrolières et gazières peuvent également être financièrement avantageuses pour les entreprises, car elles permettent de réduire les pertes de gaz commercialisable.

« Il y a aussi la question de la sécurité : le méthane est inflammable et contribue à la formation d’ozone troposphérique, qui est nocif pour la santé », explique M. Brandt, directeur de l’étude. « Il y a donc de nombreuses raisons de soutenir la surveillance par satellite. Elle profite autant à l’environnement qu’aux producteurs et au grand public. »

Publication originale : Frances E. Reuland, Taylor Adams, Evan D. Sherwin, Sahar H. El Abbadi, Eric A. Kort & Adam R. Brandt : Évaluation de la détection du méthane depuis l’espace à travers un test à l’aveugle d’un an, Nature 658, 673–681 (2026) ; DOI : 10.1038/s41586-026-11115-0