Changement climatique : le pergélisol de l’Arctique émet désormais en hiver davantage de carbone que les plantes de la région n’en absorbent aux beaux jours !...

Publié le 09.09.2020

Une étude internationale parue dans la revue Nature Climate Change démontre que les sols de l’Arctique se sont réchauffés au point de libérer plus de carbone en hiver que la végétation environnante n’est capable d’en absorber au cours de la saison estivale. En d’autres termes, cela signifie que le pergélisol des régions boréales, qui renferme bien plus de carbone que n’en contient aujourd’hui l’atmosphère, serait en phase de devenir une source plausiblement considérable de gaz à effet de serre, susceptible d’amplifier de manière sensible, sinon dramatique, le changement global anthropique actuellement en cours.

En effet, les recherches menées par des scientifiques d’une douzaine de pays (Natali et al., 2019) ont mis en évidence que dans ces zones nordiques où autrefois les sols étaient en grande partie gelés en permanence, empêchant efficacement qu’ils n’émettent du carbone en direction de l’atmosphère, ceux-ci commençaient au contraire à dorénavant en produire en quantité importante. Ce phénomène est en mesure de renforcer l’effet de serre selon un processus qualifié de boucle de rétroaction positive, en somme une sorte de cercle vicieux traduisant le fait que le réchauffement climatique, qui provoque le dégel des sols, entraîne une libération de carbone (principalement sous forme de gaz carbonique et de méthane) venant intensifier l’effet de serre, qui à son tour induit une accentuation de la dégradation du pergélisol [1], et ainsi de suite...

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Répartition des différents types de sols gelés (de façon permanente ou saisonnière) de l’hémisphère Nord
Le pergélisol, gelé en permanence et globalement situé dans les zones les plus au nord, est représenté en mauve et occupe de l’ordre de 24 % des terres émergées. Les sols gelés de manière saisonnière pendant plus de 15 jours par an sont figurés en bleu, alors que les sols gelés par intermittence durant moins de 15 jours le sont en rose. La ligne en noir indique l’étendue moyenne maximale de la couverture neigeuse saisonnière venant recouvrir les sols en question.

Crédit : NASA Earth Observatory - Domaine public

Il n’est guère surprenant que l’état de la planète fasse aujourd’hui l’objet de constats répétés pour le moins inquiétants, la communauté scientifique ayant alerté en ce sens depuis des années. Il est de fait largement établi que le réchauffement global multiplie les risques de cyclones, d’inondations, de vagues de chaleur et autres évènements extrêmes, sachant qu’en parallèle, bon nombre d’écosystèmes se dégradent de façon accélérée et que les espèces disparaissent [2] selon des taux sans doute encore jamais atteints de mémoire d’homme (à l’image du rythme d’augmentation des températures). Le plastique envahit les continents et les océans, tandis que d’autres types de pollution affectant les airs, les eaux et les sols atteignent eux aussi des niveaux record. En réponse à de tels outrages à la nature, l’un des défis majeurs de la crise environnementale que nous avons déclenchée et continuons d’entretenir sans vergogne serait bien évidemment de parvenir à réduire dans un avenir proche et de manière efficace et durable nos émissions d’aérosols et de gaz à effet de serre, tout particulièrement de dioxyde de carbone, afin de tenter de stabiliser le réchauffement du climat et en même temps ralentir la fonte des glaces [3], ainsi que l’élévation du niveau des océans, tout autant que leur acidification [4].

Produit principalement par les transports et les industries [5], qui pour l’essentiel consomment des énergies fossiles, le dioxyde de carbone est le responsable primordial du changement climatique sévissant à l’échelle planétaire et selon l’Organisation météorologique mondiale des Nations Unies, la concentration en CO2 de l’atmosphère ne cesse aujourd’hui de croître malgré les accords internationaux qui se succèdent mais ne semblent aboutir à de réelles perspectives de réduction de nos émissions. Ainsi, les simulations qui furent révélées en septembre dernier, résultats des travaux de recherche de laboratoires français devant notamment servir à l’élaboration du prochain rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), font état d’une hausse des températures moyennes à la surface du globe qui pourrait atteindre 7 °C d’ici la fin du siècle, dans le pire des scénarios, à savoir si rien n’était consenti en vue de sérieusement diminuer nos polluants aériens (les rejets de CO2 dus à nos activités représentent aujourd’hui à eux seuls de l’ordre de 40 milliards de tonnes par an et ne font qu’augmenter toujours davantage).

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Effondrement sur un front d’environ 300 mètres dû au dégel du pergélisol dans la Réserve Nationale de Noatak, en Alaska, suite à l’été exceptionnellement chaud survenu dans la région en 2004
Crédit : NPS Climate Change Response sur Flickr
Certains droits réservés : Licence Creative Commons CC BY 2.0

La priorité consisterait donc à accélérer la transition de nos sociétés vers des modèles énergétiques émettant considérablement moins de gaz carbonique, ce sur quoi se penchent de nombreux programmes de recherche menés au CNRS. Si stopper nos rejets massifs de dioxyde de carbone semble en effet incontournable, une alternative ou plutôt une action complémentaire serait de pouvoir en retirer une certaine quantité de l’atmosphère, sinon le plus possible, de manière à stabiliser sa concentration au plus vite et non la voir continuer à croître avec les conséquences que l’on sait. D’où l’émergence de certains projets dont l’un en particulier [6] aurait pour but de séquestrer du carbone dans les quarante premiers centimètres du sol en favorisant certaines pratiques agricoles de façon, a-t-il été estimé, à tendre vers des proportions qui pourraient correspondre à environ 80 % de l’augmentation annuelle mondiale de la concentration atmosphérique en CO2, soit l’équivalent de 6 milliards de tonnes de carbone (si l’on se réfère à l’année 2017), sachant que le pergélisol des régions polaires en renfermerait déjà à lui seul près de 1 700 milliards de tonnes [7], sous forme de matière organique.

Néanmoins, et c’est ici que s’avère utile la prise en considération de l’étude présente, le changement climatique induit, hélas, une dégradation de ce pergélisol qui de surcroît intervient en s’intensifiant, tout spécialement dans les zones arctiques dont on sait par ailleurs qu’elles se réchauffent selon un rythme deux à trois fois plus élevé comparativement au reste de la planète (amplification polaire). En témoigne notamment la tendance à la disparition de plus en plus conséquente de la banquise en été [8], en même temps que la survenue d’épisodes record de fusion des glaces continentales, à l’image, tout particulièrement, de celui ayant profondément affecté la calotte groenlandaise l’an passé, au point que certains auteurs considèrent qu’elle aurait aujourd’hui atteint un point de non-retour, étant selon eux tout bonnement destinée à disparaître dans un avenir peu éloigné, à l’instar de la banquise estivale, voire hivernale…

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Emission de CO2 (en g/m2/an) du pergélisol des zones boréales en hiver (d’octobre à avril), entre 2003 et 2017
Crédit : Joshua Stevens (NASA Earth Observatory), d’après les données de Natali et al., 2019 (article original en accès libre).

Il ressort de l’étude considérée que l’on ne savait jusqu’à présent que peu de choses concernant les émissions hivernales du pergélisol et des sols en général au sein des régions arctiques, sinon qu’il y a peu de temps encore, on pensait mais à tort que la production de composés gazeux était pour le moins réduite, voire pratiquement inexistante du fait d’une activité microbienne fortement ralentie au vu des basses températures, entraînant en hiver une quasi-absence de respiration ainsi qu’une dégradation par les micro-organismes plus que limitée de la matière organique en présence. Il n’en est rien cependant si l’on se fonde sur les mesures (plus d’un millier) qui furent pratiquées entre 2003 et 2017 par le biais de capteurs de dioxyde de carbone ayant été installés par les scientifiques sur les sols boréaux de plus d’une centaine d’emplacements localisés en zone arctique et subarctique. Les chercheurs ont en effet découvert que bien plus de carbone qu’imaginé était en fait libéré en hiver (les analyses furent effectuées d’octobre à avril), atteignant l’équivalent de 1,7 million de tonnes de CO2 par an, soit environ deux fois plus qu’initialement supposé, et c’est évidemment sans compter sur le CO2 continuant d’être émis par les sols en été. Etant donné qu’en parallèle, il a été estimé que la végétation arctique ne devait sans doute absorber qu’à peine plus d’un million de tonnes de gaz carbonique pendant sa période de croissance en été, il résulte de ce bilan que les sols nordiques seraient en mesure d’émettre de l’ordre de 600 mille tonnes de ce gaz annuellement dans l’atmosphère, en se référant uniquement à leurs émissions hivernales et non estivales qui en toute logique sont plus importantes encore en raison du dégel saisonnier de la couche superficielle des sols dite couche active, dégel favorisant d’autant plus efficacement la dégradation de la matière organique que les températures sont plus élevées et qu’elle intervient davantage en milieu aqueux.

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Courbe d’augmentation des concentrations en CO2 de l’atmosphère depuis la révolution industrielle
Les mesures antérieures à 1958 proviennent de l’analyse de carottes de glace issues des inlandsis du Groenland ou de l’Antarctique, celles qui leur sont postérieures correspondant à des analyses ayant été effectuées directement dans l’atmosphère sur le site de l’Observatoire du Mauna Loa, à Hawaï.

Plus que les valeurs elles-mêmes qui atteignent aujourd’hui de l’ordre de 415 ppm (ce qui n’a jamais été aussi élevé depuis environ 3 millions d’années), c’est surtout la rapidité avec laquelle celles-ci augmentent qui trahit l’intervention humaine, quasi de l’instantané à l’échelle des temps géologiques, et qui serait du jamais vu dans l’histoire relativement récente de la Terre, en l’occurrence depuis un minimum de plusieurs dizaines de millions d’années selon une étude venant tout juste de paraître.

Crédit : Scripps Institution of Oceanography (Scripps CO2 Program)

Il peut toutefois paraître légitime de considérer que ces 600 000 tonnes de CO2 représentent somme toute une quantité plutôt faible, pour ne pas dire qu’elles seraient quantité négligeable au regard des 40 milliards de tonnes produites annuellement par les activités humaines. Cependant, n’oublions pas que la dégradation du pergélisol est vouée à s’intensifier en parallèle du réchauffement du climat (boucle de rétroaction évoquée ci-dessus) et que les quantités de gaz à effet de serre qui devraient en résulter seront susceptibles d’atteindre des proportions bien plus considérables dans un avenir rapproché, devant potentiellement jouer un rôle d’autant plus conséquent en termes de réchauffement global, en se surajoutant à nos émissions polluantes [9].

En effet et contrairement à ce qui était admis il y a peu de temps encore, en l’occurrence que le carbone émis par les sols durant l’hiver était probablement compensé par celui absorbé par les plantes (taïga et toundra) en été, l’Arctique serait en réalité un émetteur net de carbone du fait que la quantité de CO2 rejetée au cours de la saison froide s’avère supérieure à celle mobilisée par la végétation aux beaux jours. Etant donné que les températures augmentent en Arctique (y compris en hiver) et qu’elles le font plus que partout ailleurs, l’importance des émissions étant en conséquence appelée à croître en parallèle de la fonte accélérée du pergélisol, qui entre autres se manifeste par l’apparition de nombreuses mares de thermokarst, émettrices de carbone, les auteurs de l’étude estiment que les sols boréaux seront en mesure de libérer de l’ordre de 40 % de carbone supplémentaire d’ici la fin du siècle dans l’hypothèse du scénario le plus pessimiste envisagé par le GIEC en termes d’évolution des rejets anthropiques de gaz à effet de serre ("business as usual"). Comme précédemment indiqué, ce surcroît d’émission venant des sols devrait immanquablement amplifier l’effet de serre et donc le réchauffement de la planète si en contrepartie nous ne déployons suffisamment d’initiatives destinées à l’atténuer, par le biais, en premier lieu, d’une diminution radicale de nos propres émissions. Si à cela vient s’ajouter le fait que jusqu’à aujourd’hui, les modèles de prévision de l’évolution du climat ne prenaient en général guère en compte ces émissions en provenance du pergélisol en cours de décongélation, il paraît opportun de devoir supposer que les scénarios qui nous attendent, plutôt pessimistes dans l’ensemble, soient notablement sous-estimés en réalité.

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Image du satellite Sentinel-2A des panaches de fumées provoqués par un incendie qui s’était déclaré dans le sud-est du Groenland durant l’été 2017
Image en couleurs naturelles enregistrée le 8 août de cet incendie localisé à 150 km au nord-est de Sisimiut, signe d’un été très sec étant intervenu dans la région où bien d’autres départs de feux s’étaient d’ailleurs manifestés.

Crédit : ESA / Copernicus / Comission européenne (visible sur le blog d’images "Un autre regard sur la Terre")
D’autres photos satellitaires visibles sur le site de la NASA

Il semblerait par ailleurs nécessaire de retenir que durant cette expérience, n’a été considérée que l’influence du gaz carbonique et non celle du méthane, ce dernier n’ayant pas été mesuré bien qu’il puisse lui aussi être rejeté dans des proportions importantes en réponse à la dégradation par les micro-organismes de la matière organique présente dans les sols et les étendues aquatiques thermokarstiques. Sachant que son pouvoir réchauffant est de l’ordre de 28 fois supérieur comparé à celui du gaz carbonique (sur une durée de 100 ans), on prévoit qu’il puisse être responsable lui aussi d’un renforcement conséquent de l’effet de serre au cours des périodes à venir.

C’est cette accumulation de gaz à effet de serre dans l’atmosphère qui est en particulier responsable des vagues de chaleur [10] que nous connaissons aujourd’hui, entraînant elles-mêmes des sécheresses et qui deviennent de plus en plus fréquentes, intenses et de durée prolongée. Une tendance qui devrait se poursuivre, et pour cause, au cours des prochaines décennies. Une étude notamment stipulait il y a quelque temps qu’en l’absence d’une réduction drastique de nos émissions, pas moins des trois quarts de la population mondiale seraient victimes de fortes canicules à l’approche de la fin du siècle, dont on prévoit qu’elles seraient amplement meurtrières. Les vagues de chaleur sont non seulement préjudiciables en termes de santé publique, certains groupes d’âge étant particulièrement vulnérables en étant exposés à des températures excessives, mais ces phénomènes météorologiques extrêmes exacerbent aussi les risques d’incendie, les feux de végétation enregistrés l’an passé tant en Arctique que dans d’autres régions, notamment en Australie et aux États-Unis [11], ayant eu de surcroît des effets désastreux à l’encontre de la biodiversité.

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Evolution depuis 2003 du carbone (en millions de tonnes) émis durant le mois de juin par les incendies sévissant au-delà du cercle polaire arctique
Source : Copernicus

La fréquence et l’extension des incendies qui ravagent aujourd’hui les régions arctiques font que nous assisterions en fin de compte à l’émergence d’une boucle de rétroaction supplémentaire, en l’occurrence une amplification du réchauffement en réponse au dégagement des gaz et des fumées (dont du CO2 en abondance) provoqué par ces feux qui se propagent jusqu’au cercle polaire, voire au delà, en prenant souvent des proportions gigantesques [12]. Il suffit pour s’en convaincre de considérer l’étendue des incendies affectant actuellement les forêts boréales (taïga), mais aussi la toundra et ses tourbières riches en matière organique, dont certains sont actifs jusqu’en bordure de l’océan Arctique. Depuis plusieurs années en effet, ils frappent régulièrement la Sibérie ainsi que dorénavant l’Alaska et le nord du Canada, le Yukon en particulier, mais aussi le Groenland, étant une conséquence des vagues de chaleur sans précédent qui sont liées au bouleversement du climat de notre planète et qui sont aussi à l’origine, certes partiellement, de la disparition accélérée des glaces continentales et de la banquise de l’Arctique.

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Représentation schématique de l’impact du développement racinaire sur la respiration et l’oxydation des sols des régions arctiques
De gauche à droite, l’oxydation de la matière organique que renferme le pergélisol augmente en lien avec la décomposition microbienne qui va en s’accentuant et qui s’accompagne d’un gain d’épaisseur de la couche active de surface.
Illustration issue de l’article original (Keuper et al., 2020), en accès libre.

Tenter de comprendre la façon dont les flux de carbone évoluent au niveau des zones boréales en proie à l’élévation des températures apparaît comme un enjeu crucial dans la mesure où sont de plus en plus à craindre des évolutions potentiellement catastrophiques du système climatique planétaire. Une étude toute récente en particulier (Keuper et al., 2020) met en évidence qu’avec le dégel du pergélisol, les végétaux auraient tendance à proliférer en Arctique. Une bonne nouvelle pourrait-on dire lorsqu’on s’en tient au volume additionnel de CO2 censé être extrait par ces plantes de l’atmosphère, si ce n’est qu’en parallèle, la même étude tend à démontrer que le développement de leurs systèmes racinaires (en importance et en profondeur) est susceptible d’intensifier la décomposition bactérienne des composés organiques initialement présents au sein des sols, amplifiant les pertes de carbone vers l’atmosphère (sous forme de dioxyde et de méthane). La respiration du substrat étant facilitée par cet envahissement racinaire (accroissement qui de nos jours atteindrait 12 %), cela aurait pour conséquence d’accélérer l’oxydation de la matière organique et serait en mesure d’entraîner d’ici la fin du siècle le relargage de plus de 40 mégatonnes (= 40 millions de tonnes) supplémentaires de carbone en direction de l’atmosphère, principalement sous forme de CO2, les zones les plus sensibles se situant au nord du Canada (notamment de part et d’autre de la rivière Mackenzie, dans le Yukon et les Territoires du Nord Ouest, ainsi qu’au sud-est de la baie d’Hudson) mais aussi et surtout en Sibérie (occidentale et orientale). Ainsi, cette expansion de la végétation induite par le réchauffement en Arctique constituerait en somme un cercle vicieux de plus, rétroaction là encore positive, dont il conviendrait probablement de devoir l’intégrer, au même titre que d’autres, dans les modèles climatiques à venir.

Selon Christophe Cassou, dans une interview en juillet où celui-ci met tout particulièrement en avant l’importance du rôle de telles boucles de rétroaction positive, également qualifiées de "processus d’amplification", les régions arctiques sont des zones sentinelles qui nous informent sur l’état climatique de la Terre dans son ensemble car ce sont des zones où tout est amplifié et qui sont ainsi révélatrices de l’état de santé de notre planète. Et de préciser que nous aurions aujourd’hui atteint des seuils où les mécanismes de rétroaction sont très actifs, de sorte que nous serions (à l’échelle du globe) sur la trajectoire d’un réchauffement marqué qui était en fait prévu depuis plusieurs décennies, en considérant l’évolution anticipée de nos émissions de gaz à effet de serre.

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Etendue de la banquise au 15 juillet et records de température atteints cet été en Sibérie et au Svalbard
Crédit : Visactu (source NASA)

En Arctique, ce réchauffement accéléré a entraîné cette année une situation qualifiée d’alarmante, notamment en Sibérie qui a vécu une vague de chaleur sans précédent, ayant débuté durant l’hiver. Celle-ci est à l’origine de températures record observées dans cette région courant juin (ainsi qu’au Svalbard en juillet), d’une recrudescence des incendies (comme mentionné plus haut) et d’une fusion également sans précédent de la banquise en juillet (deux fois plus rapide que la moyenne des années 1980 à 2010 selon le NSIDC, le National Snow and Ice Data Center des États-Unis), cette fonte accélérée ayant naturellement aussi affecté le pergélisol de la région. Plus que cette intensification du réchauffement aux hautes latitudes, ce qui impressionne et paraît pour le moins déroutant, serait la persistance durant plusieurs mois d’affilée de ce phénomène de vague de chaleur ayant frappé le Grand Nord, avec des températures qui n’avaient encore jamais été observées à de telles latitudes.

Quand bien même l’origine de ces incursions chaudes peut être multiple, à l’image de la plupart des autres évènements climatiques extrêmes dans la mesure où il interviendrait toujours un facteur de variabilité naturelle tendant à créer spontanément des conditions plus chaudes ou plus froides selon les années, dans le cas présent existe immanquablement aussi une composante liée aux activités humaines, essentiellement nos rejets de gaz à effet de serre, venant renforcer ce processus de vague de chaleur (tout en diminuant la survenue de conditions froides). D’après C. Cassou, les conditions observées cette année en Arctique et plus spécifiquement en Sibérie auraient ainsi été quasiment impossibles sans cette empreinte anthropique sur le climat, exercée depuis bientôt deux siècles en parallèle de l’industrialisation. En témoigne notamment une étude publiée récemment dans la revue Nature Geoscience (Padrón et al., 2020), ayant permis de modéliser les phénomènes de sécheresse à l’échelle planétaire et qui démontre que ceux-ci n’augmentent pas seulement au niveau des latitudes moyennes mais qu’ils concernent dorénavant aussi et de plus en plus les hautes latitudes dont particulièrement ces années-ci le nord de la Russie, siège des incendies qui se sont déroulés en Sibérie ainsi que dans l’Extrême-Orient russe, notamment en Yakoutie.

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Un employé du Service de contrôle des forêts luttant contre un incendie en juillet de cette année dans la taïga de la région de Krasnoïarsk, en Sibérie orientale
Crédit : The Aerial Forest Protection Service / Handout via Reuters sur L’Orient - Le Jour (avec AFP)

Non seulement ces feux d’ampleur exceptionnelle sont susceptibles de fortement dégrader la qualité de l’air en ayant des effets nocifs sur la santé des populations résidant à proximité (aussi bien qu’éloignées du fait d’un potentiel transport par les vents des polluants atmosphériques sur de très longues distances), mais ils présentent indéniablement aussi un effet accélérateur du changement climatique puisqu’à la fois ils participent à éliminer des capteurs de dioxyde de carbone que sont les végétaux qu’ils détruisent, en même temps qu’ils libèrent d’énormes quantité de CO2, accentuant l’effet de serre et ainsi le réchauffement de la planète.

En définitive, le changement climatique dont nous sommes les témoins tout autant que les initiateurs, serait en quelque sorte un amplificateur de la variabilité naturelle et c’est la conjonction des boucles de rétroaction positive, dont font partie les mécanismes conduisant au relargage par le pergélisol en train de fondre de quantités notables de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, qui apparaîtrait comme responsable du statut singulier et particulièrement préoccupant des zones arctiques qui se réchauffent plus que partout ailleurs. L’alternative semblant incontournable et qui bien sûr ne s’avère pas qu’en faveur du Grand Nord, serait de devoir s’engager, dorénavant très rapidement, dans une transition énergétique décarbonée, respectueuse le plus possible de nos sociétés et des écosystèmes, du moins de ce qu’il en reste...

Gilles Banzet, Inist-CNRS

[1] Le pergélisol (permafrost en anglais), habituellement gelé en permanence, du moins au-delà de 60 degrés de latitude, se définit comme étant un sol gelé dont la température ne dépasse pas 0 °C pendant un minimum de deux années consécutives. Il s’étend actuellement sur environ un quart des terres émergées de l’hémisphère Nord, principalement en Alaska, au Canada, en Sibérie, ainsi qu’au Groenland, et renferme souvent de la matière organique en abondance, contenant en l’occurrence de nombreux débris végétaux qui ont gelé sans s’être décomposés. C’est ainsi que de nos jours, la dégradation du pergélisol crée l’opportunité d’exhumer d’anciens représentants de la mégafaune quaternaire que l’on peut retrouver dans des états de conservation tout à fait remarquables, au même titre que des végétaux qui de surcroît ont pu demeurer en vie dans la mesure où il est parfois possible d’en obtenir la germination malgré des dizaines de milliers d’années de congélation (voir à ce propos sur notre site l’article : "Le réveil inattendu d’une plante du Pléistocène supérieur après un séjour de plus de 30 000 ans dans le sol gelé de Sibérie !", décrivant les circonstances de l’exhumation des restes d’une plante dans le pergélisol de Sibérie orientale et les procédés ayant conduit à la ramener à la vie). Le pergélisol constituant de fait une immense réserve de carbone, immobilisé jusqu’à présent par le gel, il est envisagé que sa fonte accélérée soit susceptible de libérer d’énormes quantités de gaz à effet de serre, du gaz carbonique mais aussi du méthane, beaucoup plus redoutable étant donné que l’impact de ce dernier serait environ 28 fois supérieur en termes de pouvoir réchauffant, sur un cycle de 100 ans.
Il a été estimé qu’à l’échelle mondiale, la quantité totale de carbone actuellement stockée par le pergélisol serait supérieure à l’ensemble du carbone ayant été rejeté jusqu’à présent dans l’atmosphère du fait de nos activités, via en particulier la combustion des énergies fossiles (pétrole, gaz et charbon). En parallèle, le pergélisol de l’Arctique constituerait aussi le plus grand réservoir de mercure au monde, ce métal lourd et fortement toxique y ayant probablement été piégé durant et depuis la dernière glaciation, pour constituer un stock qui atteindrait aujourd’hui de l’ordre de 1,7 million de tonnes. Cela implique qu’en fondant, non seulement le pergélisol est censé libérer grandement du carbone, ainsi qu’accessoirement des virus anciens capables de renaître à la vie (voir sur notre site l’article intitulé : "Un virus géant resurgit du passé après un sommeil de 30 000 ans dans le sol gelé de Sibérie", relatant la découverte d’un mégavirus du Pléistocène qui fut piégé dans le pergélisol sibérien puis réactivé en laboratoire, au point qu’il a été envisagé que certains agents pathogènes, congelés depuis des millénaires, puissent aujourd’hui réapparaître et menacer les populations en raison de la fonte du pergélisol que le réchauffement occasionne), mais aussi de contaminer l’environnement, en particulier l’air et l’océan, en relarguant du méthylmercure (la forme bioaccumulable de cet élément) en quantité notable.

Voir sur notre site le dossier intitulé : "Transfert accru de carbone du pergélisol vers l’océan Arctique et dégazage des tourbes de Sibérie occidentale en réponse au réchauffement planétaire", qui met notamment en lumière le rôle du processus thermokarstique actif intervenant en Sibérie dans le relargage au niveau de l’atmosphère de gaz carbonique et de méthane dont on suspecte, depuis plusieurs années déjà (e.g. Schuur & Abbott, 2011), qu’ils pourraient être responsables d’une accentuation significative de l’effet de serre dans un avenir rapproché.

Voir aussi l’article intitulé : "De l’influence des caractéristiques et de l’épaisseur de la neige sur les températures de surface du sol - Conséquences quant au devenir du pergélisol en Arctique", qui lui aussi met l’accent sur l’importance des mares de thermokarst des zones nordiques dans le renforcement potentiel de l’effet de serre, ainsi que sur le rôle de l’évolution des propriétés de la couche de neige venant recouvrir le pergélisol des régions arctiques en hiver, étant susceptible d’accélérer sa dégradation et en conséquence de favoriser la libération du carbone que celui-ci emprisonne.

[2] Dans son dernier rapport "Living Planet Report 2020", venant tout juste de paraître, le Fonds Mondial pour la Nature (WWF) fait état d’un effondrement sans précédent et plutôt terrifiant des populations de vertébrés sous l’impact de nos activités, dictées pour l’essentiel par notre modèle économique. En effet, les observations collectées sur plus de 20 000 populations d’animaux, concernant plus de 4 000 espèces de vertébrés, montre qu’entre 1970 et 2016, la taille moyenne des populations de vertébrés sauvages (poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux et mammifères) a décliné de 68 % au niveau mondial, marquant une nette progression dernièrement. Autrement dit, en moins d’un demi siècle, les effectifs de ces populations auraient chuté des deux tiers, traduisant une destruction accélérée des écosystèmes et la réduction des territoires propices à leur expansion. Sont en effet principalement en cause les activités humaines, en premier lieu la conversion d’habitats naturels, au même titre que le changement d’utilisation de certaines terres, au profit de l’agriculture industrielle, la production agricole (d’ailleurs émettrice pour une part importante d’aérosols et de gaz à effet de serre) étant grandement responsable de la déforestation et de l’utilisation de l’eau douce à l’échelle planétaire, en même temps que d’une perte conséquente de biodiversité terrestre.

[3] Concernant les glaces de mer et tout particulièrement la banquise, il a été évalué qu’au sein de l’océan Arctique, près des trois quarts de leur volume présents en fin d’été ont disparu entre 1980 et 2019.

[4] Il a été estimé qu’environ un tiers du CO2 rejeté par les activités humaines avait été absorbé par l’océan, ce qui a certes pour avantage de participer à limiter l’ampleur de la perturbation climatique liée aux émissions anthropiques de gaz à effet de serre. En contrepartie cependant, ce processus entraîne une acidification de l’eau de mer dont les effets délétères sur le vivant ne sont plus à démontrer. L’océan Arctique est parmi les plus touchés par ce phénomène en raison de ses faibles niveaux de saturation en carbonates (aragonite et calcite). Selon de récents travaux, la proportion de dioxyde de carbone absorbée par le bassin arctique au cours de ce siècle s’annoncerait ainsi plus importante que l’on ne le prévoyait, son acidification future ayant été revue à la hausse, avec des conséquences certaines sur son écosystème.

[5] Concernant les industries, une étude parue il y a quelques jours dans Nature Climate Change (Zhang et al., 2020) indique que les investissements étrangers des grandes entreprises multinationales telles que BP, Coca-Cola, Samsung, Walmart…, étaient responsables de presque 1/5e des émissions mondiales de CO2, ayant de fait une très forte incidence sur le changement climatique. Ces compagnies externalisent le plus possible leurs émissions vers des régions plus pauvres, en investissant dans la production au sein de pays en développement, ce qui a certes pour effet de réduire les émissions des pays développés mais c’est au détriments des premiers auxquels elles imposent une charge majeure en termes de rejets de gaz à effet de serre. Ainsi, par exemple, le volume d’émission de la chaîne d’approvisionnement de Coca-Cola équivaudrait pratiquement à ce qu’un pays comme la Chine émet en globalité dans le secteur de l’alimentation, afin de nourrir 1,3 milliard de personnes, les émissions mondiales de Samsung dépassant quant à elles celles de l’ensemble des fabricants de produits électroniques de l’Inde, de la Thaïlande et du Vietnam réunis !...

[6] Projet "4 pour 1000" lancé en 2015 à l’occasion de la COP21 et mené par l’Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris (UMR CNRS / Sorbonne Université / IRD / INRAE / Université de Paris / Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne), visant à accroître de 0,4 % par an la séquestration du carbone dans les quarante premiers centimètres du sol, ce chiffre de 0,4 % correspondant à environ 80 % de l’augmentation annuelle de la concentration atmosphérique mondiale actuelle en dioxyde de carbone.

[7] Ce serait deux fois plus que la quantité de carbone présente actuellement dans l’atmosphère et cinq fois plus que celle ayant été émise par l’ensemble des activités humaines depuis 1850 (début de l’ère industrielle), ce qui permet indirectement d’en déduire, en pratiquant le calcul, que non loin de la moitié du carbone contenu aujourd’hui dans l’atmosphère serait d’origine anthropique, dû aux activités déployées à compter du milieu du XIXe siècle.

[8] Le retrait des surfaces englacées expose de manière croissante la surface de l’océan Arctique au rayonnement solaire. Or, contrairement à la glace et plus encore à la neige venant recouvrir cette dernière, l’eau réfléchit considérablement moins le rayonnement solaire. Ainsi, une fraction importante de l’énergie incidente est absorbée par l’océan (en lieu et place de la banquise ou par le biais de mares de fonte se développant au détriment de cette dernière), celui-ci se réchauffant en conséquence. Ce processus accélère la fonte de la banquise et en retour favorise l’emmagasinement de l’énergie solaire par l’océan. Autrement dit, nous sommes de nouveau en présence d’un cercle vicieux, qualifié de rétroaction de l’albédo, illustrant très clairement la façon dont une perturbation initiale pouvant être relativement modérée, se retrouve décuplée par le jeu d’interactions complexes, impliquant ici l’océan, la cryosphère et l’atmosphère. Dès lors, les modèles climatiques actuels prédisent qu’avec la poursuite du réchauffement, l’océan Arctique pourrait devenir totalement libre de glace en été vers le milieu de ce siècle, voire dès 2035 selon les toutes dernières estimations.

[9] Selon le dernier rapport spécial du GIEC (Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat), paru en septembre 2019 et qui insiste tout particulièrement sur les relations intervenant entre le changement global, les océans et la cryosphère, d’ici 2100 et selon le pire des scénarios qui soit envisageable, les glaciers d’Europe centrale, du Caucase, du nord de l’Asie ou encore de Scandinavie, pourraient avoir décliné de 80 %, le permafrost quant à lui pourrait avoir perdu entre 30 % et 99 % de sa superficie, à l’échelle mondiale, menaçant de libérer des dizaines, voire des centaines de milliards de tonnes de CO2 et de méthane, censées ne faire qu’accentuer le réchauffement planétaire.

[10] Une vague de chaleur est définie par l’Organisation météorologique mondiale comme étant un réchauffement important de l’air, ou une invasion d’air très chaud à l’égard d’un vaste territoire, en général durant quelques jours ou parfois sur plusieurs semaines, sans que nous n’ayons nécessairement une vision partagée de la menace réelle à laquelle nous sommes confrontés, en termes d’augmentation potentielle de la mortalité en particulier (au plan national, Météo-France émet un avertissement de chaleur excessive lorsque l’indice de chaleur maximale, reflétant la chaleur ressentie, en tenant compte du niveau d’humidité, dépasse de l’ordre de 41 °C pendant au moins successivement deux jours, en même temps que la température de l’air nocturne se maintient au dessus de 24 °C).
Selon certains scientifiques, dont Sonia Seneviratne de l’Ecole polytechnique de Zurich, auteure principale de plusieurs rapports du GIEC, nous commencerions (seulement) à subir de tels évènements extrêmes qui en théorie n’auraient quasiment aucune chance de se produire en dehors de toute intervention humaine sur le système climatique. Et de poursuivre en précisant qu’il ne nous resterait que peu de temps pour stabiliser le réchauffement actuel, sachant que pour le limiter à 1,5 °C (par rapport au niveau de l’ère pré-industrielle) — ce qui dès ce stade implique de toute évidence déjà des risques de survenue de tels épisodes de chaleur excessive —, cela nécessiterait que nous réduisions nos émissions de CO2 d’au moins moitié d’ici 2030. Les vagues de chaleur constituant et de loin l’un des évènements météorologiques les plus meurtriers dans la plupart des régions du monde, il s’avère d’emblée plus que nécessaire de devoir les prendre le plus sérieusement en considération si on veut limiter leur incidence à l’encontre des populations.

[11] Voir sur notre site l’article intitulé : "Alors que la banquise arctique fond, les incendies de forêt dans l’Ouest américain se multiplient", qui explore l’hypothèse selon laquelle existerait une téléconnexion atmosphérique à grande échelle reliant l’extension de la banquise à l’activité des feux de forêt dans l’Ouest des États-Unis, que celle-ci modulerait indirectement via l’écoulement de l’air en haute altitude.

[12] Selon Copernicus, le programme européen d’observation de la Terre, qui entre autres permet la détection et la surveillance des incendies survenant dans les régions arctiques, les années 2019 et 2020 sont marquées par une forte hausse de ces foyers au niveau de la forêt boréale (ou taïga), qui constitue la plus importante forêt au monde (15 millions de kilomètres carrés) et qui assure une continuité boisée s’étendant de l’Alaska au Japon, en passant par le Canada, la Scandinavie et surtout la Sibérie.
L’évolution des feux cet été fut très similaire comparé à ce qui avait été observé l’an passé, ces deux années montrant des incendies extraordinairement intenses par rapport aux années précédentes. En Russie et plus spécifiquement en Sibérie, les flammes auraient dévoré la végétation sur 21 millions d’hectares, soit plus que la superficie d’un pays comme la Grèce. Ils auraient démarré cette année plus tôt que d’habitude, les autorités ayant indiqué en juillet devoir lutter contre 197 foyers d’incendie, sachant que la politique du gouvernement consistait à ne pas combattre les feux situés dans des zones suffisamment éloignées des habitations.
Les conséquences d’un point de vue émissions de CO2 sont tout à fait dramatiques sachant (d’après Copernicus) que les incendies dans l’ensemble de l’Arctique en juillet auraient entraîné le rejet de 145 mégatonnes de gaz carbonique dans l’atmosphère, contre environ 85 mégatonnes en juillet 2019. En dehors des gaz rejoignant l’atmosphère, les suies qui les accompagnent sont susceptibles de se redéposer sur des surfaces englacées très étendues, limitant leur albédo et donc leur capacité à réfléchir la lumière solaire, ce qui accélère leur fonte encore davantage (une boucle de rétroaction positive supplémentaire). Les départs de feux sont pour la plupart une conséquence de vagues de chaleur exceptionnelles atteignant l’Arctique et notamment la Sibérie cette année, survenant en réponse au réchauffement planétaire.
D’après un tout dernier communiqué émanant de Copernicus, entre le 1er janvier et le 31 août de cette année, les émissions des incendies localisés à l’intérieur du cercle arctique ont été évaluées à 244 mégatonnes de CO2, contre 181 mégatonnes pour l’ensemble de l’année 2019. En tenant compte des zones sibériennes situées à des latitudes inférieures, hors cercle arctique, les feux ont également battu des records d’émissions et le cumul obtenu représente de l’ordre de 540 mégatonnes de CO2 pour la période de juin à août. Pour la deuxième année consécutive, ces incendies gigantesques ayant ravagé la Sibérie ont été favorisés par des températures exceptionnellement élevées qui en moyenne ont dépassé de plus de 5 °C les normales de saison (en considérant les moyennes de la période 1981-2010), voire de 10 °C pour le seul mois de juin, et qui furent associées à des conditions moins humides concernant les sols, phénomène également induit par le réchauffement de la région, cette canicule ayant ainsi engendré des conditions très favorables quant à la prolifération des incendies qui ont grandement détruit la forêt boréale. Il ne serait de surcroît pas impossible que certains de ces feux aient pour origine une réactivation d’incendies "zombies" ayant subsisté sous la surface depuis l’an dernier.

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