L’hypothèse du pistolet à clathrate est le nom populaire donné à l’hypothèse selon laquelle l’augmentation de la température de la mer (et/ou la baisse du niveau de la mer) peut déclencher la libération soudaine de méthane des composés de clathrate de méthane enfouis dans les fonds marins et celle du permafrost du fond marin qui, parce que le méthane lui-même est un puissant gaz à effet de serre, entraîne une augmentation de température et une déstabilisation supplémentaire du clathrate de méthane – en fait de provoquer une fuite irréversible, en commençant par un processus de déclenchement d’un canon, qui, en fait, a été irréversible, peut provoquer la fuite de ce dernier. Dans sa forme originale, l’hypothèse proposait que le  » pistolet à clathrate  » pouvait provoquer un réchauffement brutal à une échelle de temps inférieure à celle d’une vie humaine et était responsable des événements de réchauffement dans et à la fin du dernier maximum glaciaire. Toutefois, il est de plus en plus évident que l’effondrement des clathrates de méthane peut avoir causé une altération radicale du milieu océanique (comme l’acidification et la stratification des océans) et de l’atmosphère terrestre à plusieurs reprises dans le passé, à des échelles de temps de plusieurs dizaines de milliers d’années. Ces événements incluent le maximum thermique paléocène-éocène il y a 56 millions d’années, et plus particulièrement l’événement d’extinction permien-triasique, où jusqu’à 96% de toutes les espèces marines ont disparu, il y a 252 millions d’années.

Mécanisme du clathrate gun

clathrate de methaneLe clathrate de méthane, aussi connu sous le nom d’hydrate de méthane, est une forme de glace d’eau qui contient une grande quantité de méthane dans sa structure cristalline. Des gisements potentiellement importants de clathrate de méthane ont été découverts sous les sédiments des fonds océaniques de la Terre, bien que les estimations de la taille totale des ressources fournies par divers experts diffèrent de plusieurs ordres de grandeur, ce qui laisse planer un doute quant à la taille des dépôts de clathrate de méthane (notamment quant à la viabilité de leur extraction comme ressource combustible). En effet, des carottes de plus de 10 cm de profondeur contiguë n’avaient été trouvées que dans 3 sites en 2000, et certaines estimations de la taille des réserves de ressources pour des gisements ou des emplacements spécifiques ont été fondées principalement sur la sismologie. Le rejet soudain de grandes quantités de gaz naturel à partir de dépôts de clathrate de méthane dans les changements climatiques galopants pourrait être une cause des changements climatiques passés, futurs et actuels. La libération de ce méthane emprisonné est une conséquence majeure potentielle d’une augmentation de la température ; certains ont suggéré que c’était un facteur principal dans le réchauffement global de 6 °C qui s’est produit pendant l’extinction permienne finale, car le méthane est beaucoup plus puissant que le dioxyde de carbone comme gaz à effet de serre. Malgré sa durée de vie atmosphérique d’environ 12 ans, il a un potentiel de réchauffement planétaire de 72 sur 20 ans, de 25 sur 100 ans et de 33 lorsqu’on tient compte des interactions des aérosols. La théorie prédit également que cela affectera grandement la teneur en oxygène disponible et en radicaux hydroxyles de l’atmosphère.

Le pergélisol sous-marin se trouve sous le fond marin et dans les plateaux continentaux des régions polaires. Cette source de méthane est différente des clathrates de méthane, mais contribue au résultat global et aux rétroactions. À partir des mesures effectuées au sonar ces dernières années, les chercheurs ont quantifié la densité des bulles émanant du pergélisol sous-marin dans l’océan (un processus appelé ébullition), et ont constaté que 100-630 mg de méthane par mètre carré sont émis quotidiennement le long du plateau sibérien oriental, dans la colonne d’eau. Ils ont également constaté que pendant les tempêtes, lorsque le vent accélère l’échange de gaz air-mer, les niveaux de méthane dans la colonne d’eau chutent considérablement. Les observations suggèrent que le dégagement de méthane du pergélisol des fonds marins progressera lentement, plutôt que brusquement. Toutefois, les cyclones de l’Arctique, alimentés par le réchauffement de la planète, une accumulation supplémentaire de gaz à effet de serre dans l’atmosphère pourrait contribuer à une libération plus rapide du méthane de cette source.

Clathrates de méthane métastables

Un autre type d’exception concerne les clathrates associés à l’océan Arctique, où les clathrates peuvent exister dans des eaux moins profondes stabilisées par des températures plus basses plutôt que par des pressions plus élevées ; ils peuvent être marginalement stables beaucoup plus près de la surface du fond marin, stabilisés par un  » couvercle  » gelé de pergélisol qui empêche la fuite du méthane.
Le phénomène dit d’auto-préservation a été étudié de manière intensive par les géologues russes à partir de la fin des années 80. Cet appel à l’état de clathrate métastable peut servir de base à des événements de rejet d’excursions de méthane, par exemple pendant l’intervalle du dernier maximum glaciaire. Une étude de 2010 a conclu à la possibilité d’un déclenchement brutal du réchauffement climatique basé sur des clathrates de méthane métastables dans ma région du plateau arctique de Sibérie orientale (ESAS).

Anoxie océanique

Des événements anoxiques et euxiniques se sont produits dans le passé à différentes échelles de temps allant de décennies à des siècles (à partir d’événements d’impact) ou à travers le changement climatique dans des dizaines de milliers d’années ou quelques millions d’années. Selon Gregory Ryskin, un tel scénario pourrait entraîner le rejet de méthane et d’autres gaz (p. ex. CO2, H2S) dans l’atmosphère, depuis l’océan. À la suite d’excursions atmosphériques de méthane, il postule que des explosions et la combustion du méthane produiraient beaucoup de fumée et de poussière, ce qui entraînerait d’abord un refroidissement global. Et probablement après une période géologique relativement courte après le refroidissement de la stratosphère, le réchauffement planétaire prendrait le dessus.

Événements de rejet possibles

Deux événements susceptibles d’être liés aux excursions de méthane sont l’extinction du Permien-Triasique et le maximum thermique paléocène-éocène (PETM). Le clathrate de méthane du pergélisol équatorial pourrait avoir joué un rôle dans le réchauffement soudain de la « Terre Boule de neige », il y a 630 millions d’années. Cependant, le réchauffement à la fin de la dernière glaciation ne serait pas dû à la libération de méthane.

source Wikipedia

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