Que se passe-t-il en Arctique ? Entre les sols qui s’effrondrent et des lacs qui disparaissent, la situation est préoccupante

par Mick Van Loon
publié le mardi 19 avril 2022 à 10:46 •
7 min de lecture

Il se passe des choses étranges dans le paysage de l’Arctique en ce moment. D’immenses lacs ont disparu en quelques jours. Les pentes s’effondrent. Le sol recouvert de glace s’effondre, faisant onduler le paysage là où il était plat. Et à certains endroits, de vastes champs de grands polygones enfoncés apparaissent. Tout cela parce que le permafrost, le sol gelé depuis longtemps sous la surface, est en train de dégeler. Et c’est une très mauvaise nouvelle pour le climat mondial.

Le pergélisol est un sol gelé en permanence qui couvre environ un quart des terres de l’hémisphère nord, notamment au Canada, en Russie et en Alaska. Il est en grande partie riche en matières organiques provenant de plantes et d’animaux qui se sont éteints il y a longtemps et qui se sont figés dans le temps. Ces sols gelés assurent l’intégrité structurelle de nombreux paysages nordiques et offrent une stabilité aux surfaces végétalisées et non végétalisées, comme les poutres de soutien des bâtiments.

Avec la hausse des températures et la modification du régime des précipitations, le pergélisol et d’autres formes de glace souterraine deviennent vulnérables au dégel et à l’effondrement. Lorsque ces sols gelés se réchauffent, le sol se déstabilise et le tissu qui a subtilement façonné ces écosystèmes dynamiques au cours des millénaires disparaît. Les feux de forêt, qui ont augmenté dans l’Arctique, ont encore accru le risque.

Sous la surface, quelque chose d’autre est actif – et cela amplifie le réchauffement de la planète. Lorsque le sol dégèle, les microbes commencent à se régaler de la matière organique des sols gelés depuis des millénaires. Ces microbes libèrent du dioxyde de carbone et du méthane, de puissants gaz à effet de serre. Lorsque ces gaz s’échappent dans l’atmosphère, ils réchauffent encore plus le climat, créant ainsi une boucle de rétroaction : les températures plus chaudes font dégeler davantage de sols, ce qui libère davantage de matières organiques dont les microbes peuvent se régaler et qui produisent davantage de gaz à effet de serre.

La disparition des grands lacs est l’un des exemples les plus frappants des modèles récents de transition des paysages nordiques. Les lacs se vident latéralement au fur et à mesure que des canaux de drainage plus larges et plus profonds se développent, ou verticalement par des taliks, où le sol non gelé sous le lac s’approfondit progressivement jusqu’à ce que le pergélisol soit pénétré et que l’eau s’écoule.

La disparition en quelques jours de grands lacs dans la région du pergélisol a un impact majeur sur les moyens de subsistance des communautés autochtones, car la qualité et la disponibilité de l’eau sont importantes pour les oiseaux aquatiques, les poissons et d’autres espèces sauvages.

Du paysage plat au paysage vallonné

Le dégel et l’effondrement de la glace des glaciers enfouis provoquent également l’effondrement des pentes dans l’Arctique russe et nord-américain à un rythme de plus en plus rapide, faisant glisser le sol, les plantes et les débris vers le bas de la pente. Une nouvelle étude menée dans le nord de la Sibérie a révélé que la surface terrestre perturbée a augmenté de plus de 300 % au cours des deux dernières décennies. Des études similaires menées dans le nord et le nord-ouest du Canada sont arrivées à la même conclusion.

Sur les terrains plats, des coins de glace peuvent se développer, créant des motifs géométriques inhabituels et des changements sur le terrain. Au fil des décennies, voire des siècles, la neige fondante s’infiltre dans les fissures du sol, formant des coins de glace. Ces coins provoquent des creux dans le sol au-dessus d’eux, créant ainsi les bords des polygones. Lorsque les coins de glace fondent, le sol au-dessus d’eux s’effondre. Même dans les environnements extrêmement froids de l’Extrême-Arctique, les effets de quelques étés exceptionnellement chauds peuvent modifier radicalement la surface du paysage, un terrain auparavant plat devenant ondulé.

Dans de nombreuses régions arctiques, le dégel du pergélisol a également été accéléré par les feux de forêt. Une étude récente a révélé que les feux de forêt dans les régions arctiques à pergélisol augmentaient le taux de dégel et d’effondrement vertical du terrain gelé jusqu’à huit décennies après un incendie.

Pourquoi est-ce important ?

Les températures froides et les courtes saisons de croissance ont longtemps limité la décomposition des plantes mortes et de la matière organique dans les écosystèmes nordiques. Par conséquent, près de 50 % du carbone organique mondial du sol est stocké dans ces sols gelés.

Les transitions abruptes que nous observons aujourd’hui – les lacs deviennent des bassins drainés, la toundra buissonnante se transforme en étangs, les forêts boréales de basse altitude deviennent des zones humides – vont non seulement accélérer la décomposition du carbone enfoui dans le pergélisol, mais aussi la décomposition de la végétation aérienne dans les environnements saturés en eau.

Les modèles climatiques suggèrent que les conséquences de ces transitions pourraient être énormes. Par exemple, une récente étude de modélisation publiée dans Nature Communications suggère que la dégradation du pergélisol et l’effondrement des paysages qui en découle pourraient multiplier par 12 les pertes de carbone d’ici la fin du siècle.

C’est particulièrement important, car on estime que le pergélisol contient deux fois plus de carbone que l’atmosphère actuelle. Des études ont suggéré qu’une grande partie du pergélisol peu profond (3 mètres ou moins) est susceptible de dégeler si le monde maintient sa trajectoire actuelle de réchauffement.

Pour aggraver les choses, dans les environnements riches en eau et dépourvus d’oxygène, les microbes produisent du méthane, un puissant gaz à effet de serre qui est 30 fois plus efficace pour réchauffer la planète que le dioxyde de carbone, bien qu’il ne reste pas aussi longtemps dans l’atmosphère.

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