Que ce soit continu, Discontinu, sporadique ou isolé, le permafrost couvre environ un quart de l’hémisphère nord, soit quelque 22,8 millions de kilomètres carrés : 50 % de la surface terrestre de la Russie et du Canada, 22 % de la Chine et 82 % de celle de la Chine. de l’Alaska (environ 15 % de la masse terrestre totale de la zone continentale des États-Unis). De plus, près de 90 % des tourbières circumpolaires qui se sont formées après la dernière période glaciaire, il y a environ 10 000 ans, sont actuellement piégées dans le pergélisol ; parmi celles-ci, les basses terres de la baie d’Hudson du nord du Manitoba, de l’Ontario et du Québec constituent l’une des plus grandes régions continues de ce type. Ces chiffres sont importants pour les scénarios de changement climatique mondial et pour le rôle du Canada dans ces scénarios, particulièrement parce que la matière organique piégée dans le pergélisol représente 50 % du stock souterrain mondial de carbone, soit quatre fois la quantité de carbone libérée par toutes les activités humaines depuis 1850. Les zones de pergélisol ont dégelé et ont libéré ne serait-ce qu’une fraction de ce carbone sous forme de gaz à effet de serre (GES), les scientifiques préviennent que cela créerait une boucle de rétroaction qui pourrait accélérer les changements climatiques rapides que nous connaissons déjà.
Commençons par la mauvaise nouvelle : le dégel du pergélisol est déjà en cours ; elle est généralisée, s’accélère et est irréversible. Bien qu’il ne soit pas aussi excitant dans un cycle d’actualité à court terme que la rupture de la plate-forme de glace de l’Antarctique, une vague de chaleur record en Alaska ou une tempête catastrophique dans l’Atlantique, le processus par lequel des millions de kilomètres carrés de sol gelé deviennent dangereusement spongieux est en bonne voie. Elle s’accompagne d’effets visibles sur l’écologie, l’hydrologie et les paysages du Nord, ainsi que de préoccupations environnementales, alimentaires et infrastructurelles pour les communautés.
Passons maintenant à la moins mauvaise nouvelle : des études révèlent en effet le caractère complexe de la disparition du permafrost et, même si l’inquiétude demeure, il ne s’agit peut-être pas de la bombe à retardement que certains prédisent. Au contraire, la disparition du pergélisol n’est probablement qu’un autre phénomène de réchauffement climatique auquel nous devons prêter attention, nous adapter et chercher à y remédier.
Le scientifique que j’ai rencontré à Churchill était Peter Kershaw, chercheur à la retraite de l’Université de l’Alberta et spécialiste des perturbations humaines de la toundra et des forêts. Peter Kershaw surveille la réaction de l’écosystème aux changements du pergélisol près de Churchill depuis plus de 15 ans et a été chercheur principal dans le cadre d’une étude de 45 ans qui portait également sur plusieurs sites du mont Selwyn et du mont Mackenzie dans les territoires. du Nord-Ouest. Il a surveillé à la fois le déclin du pergélisol et la migration de la limite forestière vers le pôle Nord. Des bénévoles en vacances comme moi, désireux de constater de leurs propres yeux à quel point le réchauffement climatique met à mal les systèmes naturels de stockage du carbone de la planète, ont fourni l’énergie humaine nécessaire à son travail.
J’ai passé une semaine à genoux dans la toundra au milieu de nuages de moustiques, brandissant une loupe pour trouver des plants d’arbres pas plus hauts que la mousse spongieuse dans laquelle ils poussaient et mesurant leur croissance annuelle. arbres plus grands, préalablement marqués. Les présentations du soir, parsemées de graphiques, de tableaux et de photos avant et après, ont offert une triste litanie de hausse des températures, de recul des glaciers, de rétrécissement de la banquise et de modification de la couverture neigeuse. Rien de tout cela n’est nouveau, si ce n’est l’ampleur de ces phénomènes, qui indiquent tous un changement climatique rapide et unidirectionnel : le climat se réchauffe partout, deux fois plus vite dans l’Arctique et encore plus vite sous terre. . Il est donc clair que le pergélisol n’est pas seulement le concept unidimensionnel que son nom implique.
La définition simple du pergélisol – roche ou sol dont la température reste égale ou inférieure à 0°C pendant au moins deux années consécutives – s’arrête là. Le pergélisol est constitué d’une couche active d’épaisseur variable qui dégèle et regèle chaque année et qui repose sur une couche plus profonde et plus permanente. La répartition du pergélisol dans un paysage est considérée comme continue s’il couvre 91 à 100 % de la superficie, discontinue si cette couverture est de 51 à 90 %, sporadique si elle est de 10 à 50 % et isolée si elle est moindre. à 10 % (comme c’est le cas pour une grande partie du pergélisol alpin). Le pergélisol peut être sec, avec une faible teneur en eau, ou riche en glace, lorsque la teneur en glace dépasse la capacité d’humidité saturée du sol. Ce dernier cas d’excès de glace est responsable de la plupart des caractéristiques du pergélisol : les coins de glace interdépendants qui se forment dans des fissures verticales pour créer des formes polygonales au sol ; les pingos coniques distincts à noyau de glace communs au delta du Mackenzie; les lentilles de glace distinctes qui sous-tendent les structures de monticules de tourbe telles que les palses.
Le dégel rapide du pergélisol riche en glace provoque un affaissement des terres de diverses manières ; Ces processus, connus sous le nom de thermokarst, provoquent l’effondrement des tourbières en cratères aqueux, provoquant également des affaissements de terrain, des glissements de terrain et l’élargissement (ou l’assèchement occasionnel) des lacs.
Peter Kershaw a fait valoir que la couche active se réchauffait considérablement et s’étendait donc pour libérer davantage de GES, tels que le dioxyde de carbone et le méthane. La couche permanente, qui s’étend sur 10 à 20 mètres de profondeur, se réchauffe plus lentement. Une grande partie du permafrost est profondément enfouie (à plus d’un kilomètre de profondeur dans certaines régions de Sibérie), de sorte que peu de gens s’attendent à ce qu’il libère un jour tout le carbone stocké ; les modèles suggèrent généralement qu’au mieux, seulement 10 à 20 % de ces émissions pourraient s’échapper à l’avenir, même dans les scénarios d’émissions les plus pessimistes. Mais il y a un problème avec les modèles.
Mon voyage à Churchill a eu lieu en juin 2012 et au cours des six années qui ont suivi, cinq d’entre eux ont été les plus chauds jamais enregistrés sur Terre. Des observations récentes en Alaska et en Sibérie montrent que les couches actives se réchauffent beaucoup plus rapidement que ne le prédisent les modèles. À l’appui de cette affirmation, une étude historique publiée en 2017 dans la revue Nature Climate Change a examiné la rapidité avec laquelle le permafrost a effectivement dégelé entre 1960 et 1990 et a révélé qu’il était environ 20 % plus sensible au réchauffement. que les modèles proposés.
Cela met en évidence les limites des modèles actuellement utilisés pour prédire les scénarios climatiques futurs : ils ne peuvent tout simplement pas saisir toutes les nuances impliquées dans les changements majeurs du permafrost. « La divergence entre certains des meilleurs modèles au monde est énorme, mais il n’y a pas de réponse simple à la question de savoir pourquoi », déclare Antoni Lewkowicz, professeur au département de géographie, d’environnement et de géomatique de l’Université d’Ottawa et président de l’organisme canadien sur le pergélisol. Association.
Le professeur Lewkowicz est doyen de la science du pergélisol au Canada et a travaillé dans le Nord depuis 1976, du Labrador au Yukon en passant par le Haut-Arctique. « La perte de pergélisol est un système incroyablement complexe comportant de nombreuses pièces mobiles. Nous l’explorons principalement à travers des modélisations et des études in situ, mais nous aimerions pouvoir l’élargir. »
Le professeur Lewkowicz se demande quelle quantité de carbone est réellement présente, quelle est sa mobilité et si une partie est absorbée par les plantes. Il note que certaines parties de la toundra sont déjà en train de verdir – une absorption de facto de carbone – mais que les arbustes qui en résultent approfondissent également la couverture neigeuse, ce qui peut conduire à un réchauffement supplémentaire qui libérerait davantage de gaz dans la terre. serre. « Certains changements se produisent plus rapidement que prévu et ne sont pas anodins, mais ils ne semblent pas non plus catastrophiques », dit-il. Nous devons approfondir cette question, car pour atteindre les objectifs climatiques, nous devrons à terme inclure la perte de pergélisol et la libération de carbone qui en résulte dans nos calculs. »
Même si les études pointant vers une catastrophe climatique ont tendance à faire les manchettes, le consensus au Canada semble suivre la doctrine de Lewkowicz selon laquelle les effets sont certains mais graduels. « La répartition du pergélisol dans le Nord ressemble à un casse-tête », explique-t-il. Les trois rangées du haut – le pergélisol continu – sont complètes, les trois rangées suivantes sont incomplètes, mais représentent peut-être 80 % du tableau, et tout en bas – la frange sud du pergélisol discontinu – se trouvent des morceaux épars qui disparaissent lentement. »
David Olefeldt, professeur adjoint à la Faculté des sciences de l’agriculture, de la vie et de l’environnement de l’Université de l’Alberta, qui étudie le cycle du carbone dans les zones humides boréales et arctiques, est du même avis. “Nous avons plus ou moins exclu tout scénario catastrophe, mais nous recevons de nombreuses informations indiquant que le climat va quand même être modifié”, explique-t-il. En termes simples, cela ajouterait une autre Allemagne ou un autre États-Unis à la liste des sources de GES dans l’atmosphère. Le dégel du pergélisol à lui seul ne fait pas évoluer le climat dans une direction qu’il ne prend pas déjà, mais il doit être pris au sérieux. C’est toujours à nous de gérer les émissions futures – nos choix ne nous ont pas été retirés. »
