L'idylle au bord du Rotsee près de Lucerne n'est pas la seule chose qui est perturbée par une tempête. Les bactéries ne peuvent alors plus métaboliser le méthane nuisible au climat avant qu'il ne soit libéré dans l'atmosphère. | Photo: Karin Beck

Les micro-organismes qui vivent dans les couches sédimentaires des plans d’eau stagnante produisent du méthane. On croyait que ce méthane, considéré comme un gaz à fort effet de serre, remontait à la surface en automne et en hiver pour se retrouver ensuite dans l’atmosphère. Les mesures réalisées par des équipes de l’Institut fédéral suisse des sciences et technologies de l’eau Eawag et de l’ETH Zurich démentent cette hypothèse.

En été, l’eau des lacs forme des strates stables. Les bactéries dites méthanotrophes vivent dans les couches supérieures et y utilisent le méthane comme source de carbone pour en tirer de l’énergie. Elles évitent ainsi que le gaz ne s’échappe dans l’atmosphère. Mais quand les températures baissent en fin d’année, les couches d’eau se mélangent. On pensait jusqu’ici que le méthane accumulé au fond des lacs remontait alors à la surface et s’en échappait. «Ce n’est pas exact», dit Helmut Bürgmann de l’Eawag. «L’eau profonde, riche en méthane, remonte bel et bien à la surface, mais dans ces conditions, les bactéries méthanotrophes se multiplient si efficacement qu’elles éliminent plus de 90% du méthane. Il faut en tenir compte lorsqu’on modélise l’influence du méthane sur le réchauffement climatique. » Ces résultats reposent sur des mesures réalisées entre octobre et décembre 2016 dans le Rotsee, près de Lucerne, à 16 mètres de profondeur. La couche du fond, pauvre en oxygène et riche en méthane, a minci durant cette période, passant de 8 à moins de 4 mètres. Comme le montre une étude antérieure, cette diminution va de pair avec la multiplication et la distribution plus large des bactéries méthanotrophes situées dans les couches supérieures, où l’eau est plus riche en oxygène et dans lesquelles le méthane s’est mélangé.

«Les bactéries méthanotrophes se multiplient si efficacement qu’elles éliminent plus de 90% du méthane.»Helmut Bürgmann

Sur la base de leurs mesures, les chercheurs ont modélisé le destin du méthane dans diverses conditions. «C’est seulement quand l’eau est soudainement et fortement brassée, comme lors d’une tempête, que d’importantes quantités de méthane s’échappent dans l’atmosphère. Sinon, le gaz est métabolisé», note Helmut Bürgmann. Les bulles de gaz qui remontent à la surface ne sont toutefois pas prises en compte. En effet, les bactéries ne peuvent rien en tirer.

M. Zimmermann et al.: Microbial methane oxidation efficiency and robustness during lake overturn. Limnology and Oceanography Letters (2021)