L'élevage bovin, ovin et caprin est la source anthropique la plus importante dans le bilan mondial du méthane. Il produit 70% de ce gaz via des fermentations digestives et 30% via les déjections des animaux.
À partir de données relatives à l'élevage, l'équipe du LSCE a produit une nouvelle estimation des émissions mondiales de méthane par les ruminants. La tendance est à la hausse, avec un taux de 1,61 ± 2,0 Tg (CH4). an-2 entre 2000 et 2012, soit une valeur supérieure à la plupart des études précédentes.
Les chercheurs ont de plus établi, pour la période 1961-2012, la première reconstruction de la composition en carbone 13 des aliments consommés par les ruminants, le carbone 13 (13C) étant un isotope stable, dont l'abondance naturelle sur Terre avoisine 1%. Ils en ont déduit la teneur en 13C du méthane issu de leur digestion, le reflet de celle de leurs aliments.
Comment les scientifiques ont-ils procédé ? La nature des végétaux ingérés, et plus précisément leur voie métabolique de fixation du carbone, a une influence sur leur teneur en 13C, et donc sur celle du méthane issu de leur fermentation digestive. Ainsi les plantes « en C3 » sont-elles plus pauvres en 13C que celles « en C4 ». En s'appuyant sur des critères géographiques et climatiques, les chercheurs ont pu cartographier les fourrages en C3 et en C4, ces derniers regroupant en particulier les herbacées adaptées aux climats chauds et secs et le maïs.
Selon leurs résultats, la moyenne annuelle de la composition isotopique en 13C des émissions de méthane a légèrement diminué entre 1961 et 2012. Cette évolution résulte de mécanismes antagonistes, liés à un changement de régime alimentaire des ruminants et à une modification de l'environnement : la consommation des fourrages et aliments en C4 a progressé et le CO2 atmosphérique incorporé dans la biomasse a vu sa teneur en 13C diminuer, notamment sous l'effet du CO2 issu des combustibles fossiles qui est appauvri en 13C, car issu de végétaux fossiles.
« Ces nouvelles estimations des émissions provenant des ruminants permettent de mieux comprendre l'augmentation des émissions de CH4 entre 2000 et 2012, ainsi que la diminution observée du 13C du méthane atmosphérique », souligne Marielle Saunois, qui est chercheuse au LSCE et dirige la synthèse du budget global de méthane pour le programme international Global Carbon Project.