L’hypothèse du canon à clathrate suggère que la libération massive de méthane à partir de clathrates de méthane au fond de l’océan peut avoir déclenché un réchauffement climatique catastrophique, provoquant à son tour une extinction massive, au moins une fois dans l’ancien passé de la Terre. Les clathrates de méthane font référence au méthane piégé dans la glace d’eau, découvert profondément sous les sédiments océaniques du monde entier. Le clathrate de méthane est parfois aussi appelé hydrate de méthane ou glace de méthane. On pense que la majorité de celui-ci a été formé par des microbes réduisant (désoxydant) le dioxyde de carbone, le convertissant en méthane.
Les clathrates de méthane ne se trouvent pas partout au fond de l’océan – seulement sur les plateaux continentaux, la principale zone de l’océan propice à la vie, et même là, ne se trouvent qu’en faibles concentrations, environ 1 % en volume. Cependant, comprimé dans une cage de glace, le méthane a une densité relativement élevée. Un litre de clathrate de méthane peut contenir environ 168 litres de gaz méthane. De plus, le méthane est un gaz à effet de serre environ 62 fois plus puissant que le dioxyde de carbone. L’hypothèse du canon à clathrate dépend de l’extrémité de cet effet de réchauffement.
L’hypothèse du canon à clathrate commence par un déclencheur externe, comme la création d’une grande province ignée ou le réchauffement initial causé par les sulfures libérés lors d’une éruption de supervolcan. On pense que le premier a initié l’extinction du Permien-Trias, la plus grande extinction de masse de l’histoire, qui a tué 99% de toutes les espèces sur Terre. Alors qu’environ un million de kilomètres cubes de lave ont été libérés au cours d’un million d’années, d’un complexe volcanique massif près du pôle Nord, d’énormes quantités de lave se sont glissées hors du volcan et sur les plateaux continentaux, faisant fondre les clathrates de méthane et libérant du méthane. .
Bien que le méthane ne reste dans l’atmosphère terrestre que pendant environ 12 ans, sa libération aurait déclenché un effet de rétroaction, réchauffant la Terre et rendant plus probable la fonte d’autres clathrates de méthane. Dans des conditions normales, la glace fond à 0 °C (32 °F), mais le clathrate de méthane, dont certains sont enfouis sous plus d’un kilomètre de sédiments océaniques, subit une pression suffisante pour rester solide à des températures allant jusqu’à 18 °C (64 °F ). Mais si la température dépasse 18 °C, les clathrates de méthane sont libérés, peut-être en quantités de plusieurs gigatonnes. Ce serait dévastateur pour toute vie sur la planète.
La partie pistolet de l’hypothèse du pistolet clathrate fait référence à la fois au fait qu’une fois qu’il démarre, il ne peut pas être arrêté et à ses effets mortels. Une fois que la planète commencerait à se réchauffer, la circulation dans les océans diminuerait, provoquant la transformation de vastes zones océaniques en anoxie, tuant la vie en grand nombre. Des données substantielles de la limite Permien-Trias se sont avérées bien synchronisées avec l’hypothèse du canon à clathrate, et c’est maintenant la principale explication de la cause de l’extinction de masse Permien-Trias.