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5 dangers liés à la disparition du permafrost
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Abondamment médiatisé, le dégel du permafrost inquiète. En cause : le rôle qu'il pourrait avoir dans le cadre de l’aggravation du changement climatique, mais pas exclusivement. Risque sanitaire, mise en péril de certaines espèces, conséquences économiques, menaces sur les infrastructures…
Nous vous présentons les 5 principaux dangers induits par le dégel, voire la disparition prochaine du permafrost.
Qu’est-ce que le permafrost ?
Permafrost (ou pergélisol), définition
Au sens du CNRS, le permafrost (ou pergélisol en français) est un terme désignant “un sol perpétuellement gelé”.
Schématiquement, ce sol est situé en dessous d’une première couche dite "active" (ou "superficielle"). Visible en surface, cette dernière est soumise aux cycles saisonniers, dégelant en été puis regelant en hiver.
A contrario, le permafrost - localisé juste après - est un sol dont la température est demeurée plus de deux ans inférieure à 0 °C. Devenu imperméable, l’eau ne peut plus s’y infiltrer et donne lieu à la formation de marécages dans la toundra par exemple.
Toujours selon le CNRS, en 2021, le permafrost occupait le quart des terres émergées de l'hémisphère nord. Il est principalement localisé dans la zone Arctique de ce dernier, en Alaska, au Canada, au Groenland, en Laponie et en Russie (en Sibérie plus précisément).
Toutefois, ainsi que le souligne Carbone4, le pergélisol est également présent dans d’autres régions : en Antarctique, sur le plateau tibétain, ou au cœur des sédiments marins peu profonds.
Le permafrost constitue l’une des composantes de ce qu’on appelle la cryosphère, qui représente l’ensemble des masses de glace, de neige et de sols gelés présentes sur la Terre.
Dans un rapport daté de 2019, le GIEC rappelait que la cryosphère incluait :
- la glace de mer (l’eau de mer gelée qui flotte sur l’océan) ;
- les glaciers terrestres et les calottes glaciaires (Groenland et Antarctique) ;
- le pergélisol (le sol gelé en permanence) ;
- la neige saisonnière ;
- les glaces de lacs ou de rivières.
La composition du permafrost
“ Le pergélisol est un écosystème complexe, encore mal connu. Au-delà des cimetières de mammouths dont il regorge, le permafrost contient un grand nombre de composants. Riche en matière organique, il contient aussi de l’air, de l’eau, des bactéries et de la glace. Dans ce sol stratifié, plus le permafrost dégèle, plus la couche active gagne en épaisseur et plus les conséquences sont importantes tant sur le carbone organique, piégé en profondeur, que sur la dynamique du sol. (CNRS, 22 avril 2021) ”
Pour résumer, en gelant, le permafrost a empêché la dégradation de la matière organique qu’il contenait et qui aurait normalement dû avoir lieu par le biais de l’activité des micro-organismes.
Une activité susceptible de reprendre en cas de dégel. Or, dégel il y a actuellement à cause du réchauffement climatique.
Un exemple très récent nous permet d'ailleurs d'apprécier le potentiel de conservation du permafrost : le 14 novembre 2024, une équipe scientifique russe a dévoilé les résultats de ses travaux sur une dépouille extraordinairement bien conservée d'un tigre à dents de sabre (baptisée "Momie de Badyarikha"), trouvée en 2020 dans la permafrost sibérien - dans le bassin de la rivière Indigirka, en Yakoutie.
“ C’est la première fois dans l’histoire de la paléontologie que l’apparence extérieure d’un mammifère éteint qui ne possède pas d’analogue dans la faune moderne a été étudiée. (Alexei Lopatin, auteur principal de l'étude parue dans Scientific Reports - propos rapportés par Sciences et Avenir) ”
“ (...) étudié pendant 4 ans jusqu'à la publication de son étude, le petit tigre serait mort à la fin du Pléistocène (- 2,58 mA à -11 700 ans av. J. C.). (...) il rejoint ainsi par la grande porte l’étrange ménagerie des animaux préhistoriques figés dans le temps par le permafrost. (...) jusqu'ici, seuls des os avaient été trouvés pour cette espèce. (Geo, 22 novembre 2024) ”
Pour consulter en détail l'article de recherche, cliquez ici.
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5 dangers liés au dégel voire à la disparition prochaine du permafrost
La menace sanitaire
“ La fonte du permafrost, également appelé "pergélisol" en français, pourrait s'avérer catastrophique. Outre l'accélération du réchauffement climatique, son dégel pourrait "ramener à la vie" des virus disparus dont nous ne savons rien. (Mélanie Rostagnat pour Geo, 28 octobre 2009) ”
Des expérimentations conduites en 2014 sous l’égide du professeur Jean-Michel Claverie ont effectivement démontré qu’il était possible de “réactiver” des virus vieux de 30 000 ans.
Conclusions ayant été réitérées depuis, dans le cadre d’une étude plus récente datant de février 2023. Conduite sur des virus âgés de 48 500 ans, l’étude conclut que ces derniers ont bel et bien conservé leurs propriétés infectieuses.
“ Le fait que des microbes si vieux restent infectieux des milliers d'années plus tard est un phénomène inquiétant, selon Jean-Michel Claverie, qui craint que les gens considèrent ses recherches comme une curiosité scientifique et ne perçoivent pas la menace que peut représenter le fait de voir d'anciens virus revenir à la vie avec la fonte du pergélisol. (Annick Berger pour TF1, 10 mars 2023). ”
Autre sujet : les bactéries. En 2016, le journal Le Parisien rapportait qu’un enfant était hélas décédé des suites d’une contamination à l’Anthrax (ou maladie du charbon).
Officiellement, au total, 21 personnes avaient fait l’objet de cette contamination survenue dans le nord de la Russie - environ 100 cas suspects avaient toutefois été détectés et fait l’objet d’une hospitalisation.
En cause : la fonte des sols gelés, qui avait libéré la bactérie coupable (Bacillius anthracis). Une bactérie mortelle, touchant aussi bien les Hommes que les animaux.
Toujours à cette période, pas moins de 2 300 rennes étaient morts suite à contamination.
“ En conséquence de la fonte du pergélisol, les vecteurs d'infections mortelles des XVIIIe et XIXe siècles peuvent revenir, en particulier près des cimetières où les victimes de ces infections ont été enterrées. Des épidémies fréquemment répétées d'anthrax ont causé la mort de 1,5 million de cerfs dans le nord de la Russie entre 1897 et 1925. (Boris A. Revich et Marina A. Podolnaya, Thawing of permafrost may disturb historic cattle burial grounds in East Siberia, 2011) ”
L’aggravation du réchauffement climatique
La hausse de la température moyenne mondiale conduit peu à peu au dégel du pergélisol, et donc à la reprise de l’activité des micro-organismes qui y avait été mise en sommeil.
Résultat : la séquestration du carbone organique opérée par le permafrost se trouve enrayée.
“ Les scientifiques estiment 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. (...) C’est pour ces raisons que le permafrost est qualifié par les climatologues de “bombe à retardement”. (CNRS, 22 avril 2021) ”
En outre, le dégel du permafrost induit une boucle de rétroaction active particulièrement perverse, puisqu'il est provoqué par le réchauffement climatique qui contribue ensuite à le renforcer.
“ Il convient de noter que le réchauffement du climat est beaucoup plus rapide dans les régions polaires : des records de température ont été observés dans de nombreux sites de la région polaire de l’hémisphère nord avec dans certaines zones une température 2 à 3°C supérieure à celle d’il y a 30 ans (en moyenne, sur l’ensemble du globe, le réchauffement est de +1,1°C entre 2011 et 2020 par rapport à la période préindustrielle). (Alice Gandara pour Carbone4, 20 février 2023) ”
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La mise en péril de certaines infrastructures
En avril 2024, le journal Le Monde mettait en lumière le défi que doit relever un site français bien connu : l’Aiguille du Midi.
“ Qui sait ainsi que l’observatoire de l’aiguille du Midi est situé, en partie, sur une zone à permafrost ? (...) Or, avec l’élévation des températures et la multiplication des épisodes de canicule, la couche « active » du permafrost (celle qui gèle, puis dégèle) devient de plus en plus profonde. Cette évolution peut créer des fissures dans une falaise, déformer un terrain, faire chuter des blocs de pierre ou déstabiliser les infrastructures présentes à ces altitudes. (Jessica Gourdon pour le journal Le Monde, 10 avril 2024) ”
Sous étroite surveillance, le site fait d’ores et déjà l’objet de travaux de consolidation car, toujours selon l’article du Monde, la situation ne devrait pas aller en s’améliorant dans les années qui viennent.
“ 947 éléments d’infrastructure (par exemple, un pylône, une gare de télésièges, un refuge, une poutre…) sont situés, dans les Alpes, sur des zones de permafrost. Parmi eux, 147 présentent un « risque élevé » de déstabilisation, et un présentait même, au moment de l’étude, un risque « très élevé ». (Jessica Gourdon pour le journal Le Monde, 10 avril 2024) ”
Malheureusement, les infrastructures des stations de haute montagne ne sont pas les seules infrastructures concernées par ce problème. En fonction des régions, des agglomérations elles-mêmes pourraient se voir menacées.
“ Aujourd’hui, on estime entre 3 et 4 millions le nombre de personnes vivant sur la vingtaine de millions de km2 de pergélisol de l’hémisphère nord. (...) Des agglomérations entières, des infrastructures ont été bâties, parfois depuis plusieurs siècles, sur des sols qui autrefois étaient gelés en permanence. Or aujourd’hui ces sols dégèlent et se gorgent de boue. Coulées de boue, glissements de terrains : les risques naturels sont très importants. Les risques sont également industriels (miniers, pétrolier, gazier etc.) et aussi, bien évidemment, humains. (CNRS, 22 avril 2021) ”
Le coût économique
Le coût économique du dégel du permafrost est difficilement évaluable, mais réel. Compte tenu de l’engrenage que le dégel contribue à alimenter à l’endroit du changement climatique, quantité de désastres pourraient finalement lui être associés (et les factures qui vont avec).
Les conséquences directes du dégel sur les infrastructures mentionnées plus haut suffisent à présenter un aperçu des frais qui sont et seront occasionnés. Ceci sans parler des activités économiques qui seront mises en péril dans les régions concernées.
“ La dégradation du permafrost pose de nombreux risques pour les populations et menace les infrastructures comme des canalisations d’eau et des égouts, des oléoducs et des structures de stockage de déchets chimiques, biologiques et radioactifs, notait en 2019 un rapport du ministère russe de l’Environnement. L’an dernier, un réservoir de carburant s’est brisé quand ses fondations se sont soudainement enfoncées dans le sol près de Norilsk en Sibérie, déversant 21 000 tonnes de gazole dans les rivières voisines. Norilsk Nickel avait alors affirmé que les structures de l’usine avaient été fragilisées par le dégel du permafrost. (Johannes LEDEL pour Ouest-France, 2021) ”
La modification et la disparition de certains écosystèmes
Le dégel du permafrost a d’ores et déjà démontré qu’il pouvait produire des effets désastreux sur les populations (humaines ou animales).
“ L’une des évolutions les plus frappantes est liée au dégel du permafrost, qui, conjointement avec les modifications de l’écosystème, menace le mode de vie des populations de ces régions en affectant leur culture et leurs moyens de subsistance, c’est le cas par exemple du peuple Sami dont une des activités traditionnelles est l’élevage de rennes. (CORDIS, Commission européenne, 2019) ”
Pour autant, le projet de recherche PERMTHAW initié par l'Union européenne et portant sur l’étude de potentiels environnements post-permafrost a abouti à des conclusions pour le moins étonnantes.
“ Une fois l’écosystème post-permafrost établi, nous constatons une augmentation des microbes consommateurs de méthane, appelés méthanotrophes, et un assèchement de la partie superficielle des sols. Cela signifie que l’écosystème cesse d’être une source d’émission de méthane dans l’atmosphère pour devenir un puits actif. (...) La science et les médias insistent généralement sur l’augmentation dévastatrice des émissions de carbone (sous forme de CH4 et de CO2) que de nombreuses régions vont connaître. Mais peu d’études se sont intéressées aux zones qui se transformeront en puits nets pour ces gaz à effet de serre. (Mats Björkman, coordinateur du projet PERMTHAW) ”
Il n’est évidemment pas question de dire que le dégel du permafrost est une bonne nouvelle - loin de là.
En revanche, les pistes de réflexion proposées par le projet PERMTHAW pourraient se révéler grandement utiles dans le cadre de l’élaboration de nos politiques d’adaptation au changement climatique.
“ Afin de mieux anticiper ce qui nous attend, nous devons disposer d’une bonne compréhension des futures réactions possibles de ces écosystèmes. (Mats Björkman, coordinateur du projet PERMTHAW) ”
Que faire ?
Faute d’un changement radical, 30 à 99 % du permafrost en surface pourrait fondre d’ici 2100. Or, un dégel de 30 % du permafrost pourrait d’ores et déjà conduire à l’émission de pas moins de 160 milliards de tonnes de gaz à effet de serre.
Le 13 décembre 2024, les résultats des modélisations réalisées par Laurent Orgogozo et ses collègues du projet HiPerBorea (publiés dans la revue The Cryosphere) ont tâché de préciser les chiffres avancés.
En s'appuyant sur les 4 scénarios de réchauffement envisagé par le GIEC (Groupe Intergouvernemental d'Experts sur la Climat), les chercheurs et chercheuses ont étudié la réaction du permafrost à une augmentation de la température moyenne mondiale allant de + 1 °C à + 4 °C.
Selon cette étude, on constaterait ainsi une augmentation de l'épaisseur de couche active de plus de 60 % dans le cas du scénario de réchauffement le plus intense. Pour consulter en détail l'article de recherche, cliquez ici.
Mais alors que faire ?
La vérité, hélas, c’est qu’il est presque déjà trop tard pour enrayer le phénomène.
“ Nous venons juste d’activer un système qui va réagir très longtemps. (Gustaf Hugelius, expert des cycles du carbone et du permafrost à l’Université de Stockholm, pour Ouest-France) ”
Est-ce à dire que tout est définitivement perdu ?
Difficile de se prononcer, mais il est certain que faute d’une réaction de notre part, la situation n’a aucune chance de s’arranger. Si le permafrost ne peut pas être sauvé en totalité, tout ce qui peut l’être est bon à prendre.
Réduire nos émissions de gaz à effet de serre
On ne le répétera jamais assez : réduire collectivement nos émissions de gaz à effet de serre (donc notre empreinte carbone) constitue une priorité absolue, afin de limiter la hausse de la température moyenne mondiale au maximum.
Conformément à l’Accord de Paris signé en 2015, cette hausse devrait se maintenir sous la barre des + 1,5 °C d'ici 2100 (2 °C incarnant la limite que nous ne devons surtout pas dépasser).
Problème : nous ne sommes pas du tout sur les bons rails.
“ Jeudi 8 février, l’institut européen Copernicus a indiqué que la température mondiale a été de 1,52 °C supérieure à la période 1850-1900 entre février 2023 et janvier 2024. Sur douze mois, le réchauffement global a donc dépassé la barre de + 1,5 °C, soit l’objectif le plus ambitieux de l’accord de Paris, scellé en 2015. (...) La communication de Copernicus signifie-t-elle que l’humanité a déjà échoué à respecter le texte de référence de la diplomatie climatique ? Même si cette donnée est alarmante, la moyenne du réchauffement doit être mesurée sur une beaucoup plus longue période pour être pertinente. (Matthieu Goar pour le journal Le Monde, 9 février 2024) ”
Surveiller et faire preuve de vigilance
Faute de deviner si nous parviendrons ou non à enrayer le phénomène, il est indispensable de faire preuve de vigilance et de se préparer au pire. Dans ce contexte, la mise en place de technologies de surveillance (à l’image de ce qui a été fait pour l’Aiguille du Midi) s’impose.
En 2022, un réseau de surveillance de long terme a ainsi été créé pour la région alpine : baptisé PermaNET, ce réseau doit “contribuer à l’atténuation des risques naturels résultant des impacts du changement climatique sur le pergélisol alpin”.
L’adaptation des infrastructures
De la même façon, il est important de travailler dès à présent à l’adaptation des infrastructures localisées dans des zones à risque. Là encore, à l’image de ce qui est actuellement fait pour l’Aiguille du Midi, des travaux de consolidation peuvent être entrepris là où cela se révèle pertinent, afin de protéger les infrastructures existantes et prévenir d’éventuelles catastrophes.
Bibliographie
L'ère de l'ébullition mondiale est-elle réellement une première ? Greenly, https://greenly.earth/fr-fr/blog/actualites-ecologie/l-ere-de-l-ebullition-mondiale-est-elle-reellement-une-premiere
Le permafrost : des sols de l’Arctique aux modèles climatiques, CNRS, https://www.insu.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/le-permafrost-des-sols-de-larctique-aux-modeles-climatiques
10 idées reçues sur le permafrost, GEO, https://www.geo.fr/environnement/10-idees-recues-sur-le-permafrost-218496
La fonte du permafrost, enjeux d’adaptation et conséquences pour les populations locales, Carbone4, https://www.carbone4.com/analyse-adaptation-fonte-permafrost
Rapport spécial sur les océans et la cryosphère 2019, GIEC, https://www.ecologie.gouv.fr/sites/default/files/documents/19180_GIEC_oceans_BATweb.pdf
La nécessaire évolution du tourisme de montagne, Greenly, https://greenly.earth/fr-fr/blog/actualites-ecologie/station-de-ski-faut-il-repenser-le-tourisme-de-montagne
Un "chaton" à dents de sabre momifié retrouvé dans la glace après 37 000 ans ! Sciences et Avenir, https://www.sciencesetavenir.fr/archeo-paleo/paleontologie/un-chaton-a-dents-de-sabre-momifie-retrouve-dans-la-glace-apres-37-000-ans_182245
La toute première dépouille d'un bébé tigre à dents de sabre retrouvée dans le permafrost sibérien, GEO, https://www.geo.fr/histoire/la-toute-premiere-depouille-d-un-bebe-tigre-a-dents-de-sabre-retrouvee-dans-le-permafrost-siberien-223289
Mummy of a juvenile sabre-toothed cat Homotherium latidens from the Upper Pleistocene of Siberia, Nature, https://www.nature.com/articles/s41598-024-79546-1
An Update on Eukaryotic Viruses Revived from Ancient Permafrost, MDPI, https://www.mdpi.com/1999-4915/15/2/564
"Virus zombies" : faut-il s'inquiéter de ces microbes libérés par la fonte du permafrost ? TF1Info, https://www.tf1info.fr/environnement-ecologie/virus-zombies-faut-il-s-inquieter-de-ces-souches-de-microbes-qui-pourraient-etre-liberees-par-la-fonte-du-permafrost-2250559.html
Russie : un enfant meurt à cause de l'anthrax libérée par la fonte des sols gelés, LeParisien, https://www.leparisien.fr/faits-divers/russie-un-enfant-meurt-a-cause-de-l-anthrax-liberee-par-la-fonte-des-sols-geles-02-08-2016-6011361.php
Thawing of permafrost may disturb historic cattle burial grounds in East Siberia, Institute of Forecasting, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russian Federation, https://www.tandfonline.com/doi/epdf/10.3402/gha.v4i0.8482?needAccess=true
Tout savoir sur le réchauffement climatique, Greenly, https://greenly.earth/fr-fr/blog/actualites-ecologie/tout-comprendre-sur-le-rechauffement-climatique
La dégradation du permafrost, une nouvelle menace pour les remontées mécaniques, LeMonde, https://www.lemonde.fr/economie/article/2024/04/10/la-degradation-du-permafrost-une-nouvelle-menace-pour-les-stations-de-haute-montagne_6226918_3234.html
Climate Change Is Melting Russia’s Permafrost—and Challenging Its Oil Economy, WSJ, https://www.wsj.com/articles/climate-change-permafrost-oil-gas-economy-russia-11633443474
La fonte du permafrost est-elle vraiment une bombe à retardement pour le climat ? Ouest-France, https://www.ouest-france.fr/leditiondusoir/2021-10-26/la-fonte-du-permafrost-est-elle-vraiment-une-bombe-a-retardement-pour-le-climat-c08879de-b92e-42e7-b9e4-a95857580d25
La fonte du permafrost induite par le changement climatique affecte les écosystèmes de l’Arctique, Commission européenne, https://cordis.europa.eu/article/id/410186-impact-of-climate-change-induced-permafrost-thaw-on-arctic-ecosystems/fr
Jusqu'à 99% du permafrost pourrait fondre d'ici 2100: voici ce que c'est, et pourquoi c'est inquiétant, RTL, https://www.rtl.be/actu/jusqua-99-du-permafrost-pourrait-fondre-dici-2100-voici-ce-que-cest-et-pourquoi/2019-08-29/article/240965
La fonte du permafrost met en danger le climat de toute la planète, Futura Sciences, https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/rechauffement-climatique-fonte-permafrost-met-danger-climat-toute-planete-43336/
Empreinte carbone : définition, calcul et réduction, Greenly, https://greenly.earth/fr-fr/blog/guide-entreprise/empreinte-carbone-definition-methode-calcul
Réseau de surveillance à long terme du permafrost (PermaNET), Climate Adapt, https://climate-adapt.eea.europa.eu/fr/metadata/projects/permafrost-long-term-monitoring-network
Une première modélisation de l'effet du réchauffement climatique sur le pergélisol, Radio France (France Culture), https://www.radiofrance.fr/franceculture/podcasts/avec-sciences/une-premiere-modelisation-de-l-effet-du-rechauffement-climatique-sur-le-permafrost-9525273
Future permafrost degradation under climate change in a headwater catchment of central Siberia: quantitative assessment with a mechanistic modelling approach, The Cryosphere (European Geosciences Union (EGU)), https://tc.copernicus.org/articles/18/5865/2024/tc-18-5865-2024.html
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