Avec le réchauffement climatique, les glaces fondent et le pergélisol dégèle. Alors que les chercheurs pensaient que ce dernier était présent jusqu’au large de l’Alaska, ils découvrent aujourd’hui que les zones côtières sont étonnamment vulnérables à la hausse des températures. Ce qui risque non seulement de mettre en danger les communautés locales, mais aussi, tout le climat de la Terre.
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Le pergélisol -- le permafrost pour les anglophones --, c'est un morceau de sous-sol gelé pendant plus de deux années consécutives. On le trouve environ sous 80 % de l'Alaska, par exemple. Longtemps, les scientifiques ont pensé que ce pergélisol s'étendait au large, depuis la toundra jusqu'aux fonds marins, bloquant ainsi le sous-sol. Et retenant d'immenses quantités de carbone et quelques virus et bactériesbactéries en sommeilsommeil.
Mais alors qu'étudier les transitions de la mer au rivage reste délicat, des chercheurs de l’université du Texas (États-Unis) sont parvenus à cartographier le sous-sol de la lagune de Kaktovik, le long des côtes du nord-est de l'Alaska sur une période de trois ans. Ils ont observé une plage et des fonds marins entièrement libres de glace jusqu'à au moins 20 mètres de profondeur. Du côté de la toundra, la glace n'est présente que sur les cinq premiers mètres.
Une menace pour les populations locales
Le pergélisol côtier se révèle ainsi un milieu plus difficile à appréhender que les chercheurs l'avaient imaginé. S'ouvrent du fait des voies d'échange d'eau auxquelles ils n'avaient pas pensé. Les eaux souterraines permettent au carbonecarbone et aux nutrimentsnutriments de se déplacer entre la toundra et la lagune. Et il devient également possible à l'eau salée de se déplacer sous la toundra, affectant potentiellement les sources d'eau douce.
Ainsi en plus de libérer du carbone et des bactéries ou autres virus pris au piège des glaces, le dégel du pergélisol côtier pourrait impacter les communautés locales. Également parce qu'il accélère l'érosion côtière -- elle peut atteindre près de quatre mètres par an --, détruisant les terres sur lesquelles elles se sont établies.
En Arctique, le permafrost fond 70 ans plus tôt que prévu
Notre planète se réchauffe dangereusement. De plus en plus d'études le confirment. Mais aujourd'hui, une nouvelle découverte, celle de la fontefonte du permafrost des îles arctiques du Canada, pourrait indiquer que la crise climatique s'installe plus rapidement encore que les scientifiques ne l'avaient craint.
Article de Nathalie MayerNathalie Mayer paru le 22/06/2019
Ce que les chercheurs appellent permafrost - ou encore pergélisol - c'est une couche de terre, de roche ou de sédimentssédiments qui présente la particularité de rester gelée pendant plus de deux années consécutives. Il recouvre aujourd'hui environ un quart de notre hémisphère Nordhémisphère Nord. Et des chercheurs de l'université d'Alaska Fairbanks (États-Unis) viennent de découvrir que le permafrost des îles arctiques du Canada a commencé à fondre.
Une nouvelle qui suscite l'inquiétude pour deux raisons. D'abord parce que les modèles climatiquesmodèles climatiques établis par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climatGroupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) ne prévoyaient pas un tel dégel avant... 2090 ! Ensuite parce que cette fonte du permafrost pourrait bien accélérer encore un peu plus le réchauffement climatique en libérant dans l'atmosphèreatmosphère une grande quantité de gaz à effet de serregaz à effet de serre.
Entre 2003 et 2016, les îles arctiques du Canada ont connu une succession d'étés anormalement chauds. Résultat, des indices de dégels moyens de 150 à 240 % supérieurs à la normale de 1979-2000. « Nous avons été sidérés en découvrant que le permafrost avait réagi aussi rapidement aux températures élevées de l'airair », raconte Louise Farquharson, chercheuse à l'université d'Alaska. Une conséquence aussi, semble-t-il, du faible amortissement thermique des couches organiques et de la végétation présentes au sol dans la région et de la présence de glace de sol près de la surface.
La menace des gaz à effet de serre
C'est grâce à un avion à hélice modifiée que les chercheurs ont pu explorer des sites situés parfois à plusieurs centaines de kilomètres des sites habituellement explorés. « Le paysage que nous avons découvert en 2016 était méconnaissable », rapporte Vladimir Romanovsky, professeur de géophysique. Sans rapport avec celui qui prévalait il y a dix ans seulement, lors de leur dernière visite. Car lorsque les couches supérieures du permafrost disparaissent, le sol s'enfonce. Dans certains endroits de quelque 90 centimètres, présentent les chercheurs. Et la végétation commence à se développer.
« Rien ne dit que le phénomène n'affecte pas une région beaucoup plus vaste que celle que nous avons étudiée », poursuit Louise Farquharson. Une situation inquiétante, car un dégel rapide du permafrost pourrait libérer dans l'atmosphère, une importante quantité de gaz à effet de serre, créant une boucle de rétroactionboucle de rétroaction qui alimenterait une montée en température encore plus rapide.
“C’est comme si vous ouvriez la porte d’un congélateur géant”
« Le permafrost est rempli de matièresmatières organiques et végétales. S'il se met à fondre, c'est comme si vous ouvriez la porteporte d'un congélateur géant. Les microbesmicrobes vont dégrader ces matières et les transformer en CO2. » Un problème majeur lorsque l'on sait que la quantité de CO2 piégée dans le permafrost équivaut à quatre fois celle que les activités humaines ont émise depuis le milieu du XIXe siècle.
La fonte du permafrost est une bombe climatique et sanitaire à retardement
Les sols gelés du permafrost menacent, en fondant, de libérer des virus oubliés et des milliards de tonnes de gaz à effet de serre (GES) qu'ils emprisonnent depuis des millénaires, au risque notamment de provoquer un emballement du réchauffement climatiqueréchauffement climatique.
Article de Futura avec l'AFP-Relaxnews paru le 08/12/2018
Pergélisol en français, permafrost en anglais, ces sols gelés toute l'année recouvrent 25 % des terres émergées de l'hémisphère Nord, notamment en Russie, au Canada et en Alaska. Ils peuvent être composés de microlentilles de glace ou de grosses massesmasses de glace pure, sur une épaisseur de quelques mètres à plusieurs centaines de mètres.
Ils renferment pas moins de 1.700 milliards de tonnes de carbone, soit environ le double du dioxyde de carbonedioxyde de carbone (CO2) déjà présent dans l'atmosphère.
Avec la hausse des températures, le permafrost se réchauffe et commence à fondre, libérant progressivement les gaz qu'il neutralisait jusque-là. Et le phénomène devrait s'accélérer avec le changement climatique en cours, selon les scientifiques.
Accélération du réchauffement climatique
La fonte du permafrost hypothèquehypothèque déjà l'objectif, énoncé par l'accord de Paris, de contenir le réchauffement climatique à moins de +1,5 °C par rapport à l'ère préindustrielle, selon une étude scientifique publiée en septembre.
Ses auteurs décrivent un cercle vicieux : les gaz émis par le permafrost accélèrent le réchauffement, qui accélère la fonte du permafrost. D'ici à 2100, ce dernier pourrait, selon le scénario le moins noir, diminuer de 30 % et libérer jusqu'à 160 milliards de tonnes de GES, alertait en 2015 la chercheuse Susan Natali, du Woods Hole Research Center.
Virus oubliés, libérés du pergélisol
Outre ses effets climatiques, la fonte du permafrost, qui abrite des bactéries et des virus parfois oubliés, représente aussi une menace sanitaire.
Pendant l'été 2016, un enfant est mort en Sibérie de la maladie du charbonmaladie du charbon (anthraxanthrax), pourtant disparue depuis 75 ans dans cette région. Pour les scientifiques, l'origine remontait très probablement au dégel d'un cadavre de rennerenne mort de l'anthrax il y a plusieurs dizaines d'années. Libérée, la bactérie mortelle, qui se conserve dans le permafrost pendant plus d'un siècle, a réinfecté des troupeaux.
Et la menace ne se limite pas à l'anthrax. Des chercheurs ont découvert ces dernières années deux types de virus géants, dont l'un vieux de 30.000 ans, conservés dans le permafrost. Dans ces régions arctiques, que la fonte du permafrost a rendues plus accessibles pour l'industrie minière et pétrolière, les scientifiques préviennent que certains de ces virus pourraient se réveiller un jour si les Hommes remuent trop en profondeur les sous-sols.
Enfin, la fonte du permafrost cause également de coûteux dégâts matériels : bâtiments écroulés, glissements de terrain, routes et tarmacs instables. Selon un rapport de Greenpeace publié en 2009, les compagnies russes dépensaient à l'époque jusqu'à 1,3 milliard d'euros par an pour réparer les pipelinespipelines, immeubles et ponts déformés par les effets du réchauffement et de la fonte des terres gelées.
Pergélisols arctiques : une bombe climatique plus grosse que prévue ?
Article de Quentin Mauduit publié le 13 décembre 2012
Les pergélisols s'étendraient sur un quart des terres émergées de l'hémisphère nord. Ils se caractérisent par la présence de sous-sols gelés depuis plus de 2 ans. Ils font actuellement l'objet de nombreuses attentions. En effet, le réchauffement climatique induit par diverses pollutions d'origine anthropique pourrait les faire fondre progressivement dans les décennies à venir. Or, ils abritent d'importantes quantités de carbone qui, si elles sont libérées, amplifieront le réchauffement climatique. La boucle est pour le moins vicieuse.
Afin d'estimer les risques qui pourraient accompagner la fonte de ces territoires, les quantités de carbone qu'ils abritent doivent être connues. Leur caractérisation est cependant ardue car de nombreux forages sont requis au sein de régions reculées du globe, notamment en Alaska, au Canada ou en Sibérie. En 2009, une étude a été basée sur des sondages réalisés jusqu'à 3 m de profondeur sur 45 sites pour fournir une estimation se voulant précise du carbone emprisonné dans les sous-sols gelés de l'Arctique : environ 1.600 milliards de tonnes.
Ce chiffre vient d'être remis en cause par Gustaf Hugelius de l'université de Stockholm lors de la rencontre automnale de l'American Geophysical Union (AGU). Ce chercheur a analysé 405 sites supplémentaires en étudiant des archives ou en réalisant de nouveaux forages sur le terrain. Selon lui, les pergélisols renfermeraient 1.894 milliards de tonnes de carbone, soit 13 % de plus que la précédente estimation.
Cette vidéo séquentielle montre la fonte d'un pergélisol en Alaska durant l'été 2010, ainsi que ses conséquences sur les sols. Le dégel des pergélisols de l’Arctique pourrait libérer environ 20 % de leur carbone en 50 ans. © sarahegodsey, Youtube
Les pergélisols, une bombe climatique à retardement
Connaître les réserves de cet élément ne suffit pas pour estimer le risque climatique. La surface totale des pergélisols amenés à fondre à l'avenir doit également être connue, tout comme la quantité de CO2 qu'émettront les micro-organismes dans l'atmosphère en consommant le carbone libéré. Selon une étude parue plus tôt cette année, et si les émissionsémissions de gaz à effet de serre se maintiennent à leur niveau actuel, 436 milliards de tonnes de carbone pourraient être ainsi libérées d'ici 2100.
Durant la même réunion, Christina Schaedel de l'université de Floride à Gainesville a présenté ses conclusions quant à la proportion de carbone qui va être libérée dans l'atmosphère. Pour ce faire, elle a compilé des informations récoltées dans 9 articles scientifiques relatant des résultats d'expériences similaires. Des échantillons de sous-sols gelés ont été prélevés puis placés dans des bouteilles maintenues à température constante durant une ou plusieurs années. Le CO2 émis a été récolté puis quantifié. Selon une estimation dite conservative, les pergélisols dégelés pourraient libérer environ 20 % de leur carbone en 50 ans.
Au final, la fonte des sols gelés de l'Arctique pourrait provoquer une libération rapide de CO2 équivalente à environ deux fois les émissions annuelles mondiales d'origine anthropique de dioxyde de carbone. Si elle survient, cette impulsion accélérerait le réchauffement climatique, tout comme l'augmentation du niveau des mers et l'acidification des océans qui en découlent. La fonte de l'Arctique représenterait donc une bombe climatique à retardement encore plus puissante qu'on le pensait jusqu'alors.
