Le permafrost est menacé par la réalité du réchauffement climatique. Un état de fait qui induit l'émergence de nombreuses problématiques.

5 dangers liés à la disparition du permafrost

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.

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) ;

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.

Le permafrost est en train de fondre. Et ce qu'il renferme est une menace de plus pour l'humanité.

Pourquoi il faut sauver le permafrost ?

5 dangers liés au dégel voire à la disparition prochaine du permafrost

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)

Dans le nord de la planète Terre, une bonne partie des continents est recouverte de permafrost. C’est-à-dire d’un sol qui reste gelé pendant au moins deux années consécutives. Un quart des territoires émergés de l’hémisphère nord sont concernés. Or, depuis quelques années, le permafrost fond. Ce qui pourrait avoir des conséquences dramatiques. D’abord parce qu’en dégelant, le sol devient mou ce qui provoque régulièrement l’effondrement de bâtiments dans les zones habitées. Mais aussi parce que le sol gelé contient plusieurs éléments néfastes pour l’écosystème et l’humanité (dioxyde de carbone, mercure, virus, bactéries). En se répandant dans l’atmosphère à la faveur de la fonte du permafrost, ces éléments pourraient menacer notre planète.

SOURCES :

International Permafrost Association
https://ipa.arcticportal.org/

Slow-motion wrecks: how thawing permafrost is destroying Arctic cities
https://www.theguardian.com/cities/2016/oct/14/thawing-permafrost-destroying-arctic-cities-norilsk-russia

Alaska’s permafrost is thawing
https://www.nytimes.com/interactive/2017/08/23/climate/alaska-permafrost-thawing.html

Permafrost Stores a Globally Significant Amount of Mercury
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2017GL075571

In-depth study of Mollivirus sibericum, a new 30,000-yold giant virus infecting Acanthamoeba
http://www.pnas.org/content/pnas/early/2015/09/02/1510795112.full.pdf
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Pourquoi la fonte du permafrost est une menace pour l’humanité

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 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)

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.

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)

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”.

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.

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

L'énergie nucléaire est la première source de production et de consommation d'électricité en France. Mais que faut-il savoir à son sujet ?

Tout savoir de l'énergie nucléaire

Tantôt honnie, tantôt présentée comme une solution d'avenir, l'énergie nucléaire revient régulièrement au cœur du débat politique. 

Dans le cadre de la transition écologique, par exemple, le nucléaire compte parmi les propositions avancées en vue de décarboner rapidement notre société. Une possibilité, qui n'efface pas pour autant les champignons atomiques d'Hiroshima et Nagasaki de la mémoire collective. Pas plus que les catastrophes de Tchernobyl et de Fukushima.

Mais qu'est-ce que l'énergie nucléaire exactement ? Comment et dans quel contexte le nucléaire a-t-il été développé ? Quels sont ses avantages et ses inconvénients - voire ses dangers ? 

L'énergie nucléaire est une forme d’énergie libérée par le noyau d'atomes, composé de protons et de neutrons. Elle peut être générée de deux manières :

par la fusion nucléaire (un noyau fusionne avec un autre noyau) ;

par la fission nucléaire (un noyau se casse).

À ce jour, la méthode utilisée dans le cadre de la production d'énergie est la fission nucléaire. Dans ce cas spécifique, elle dépend d'un minerai bien connu : l'uranium, contenu dans les sous-sols de la Terre.  

Pour en savoir plus, n'hésitez pas à consulter notre article traitant du fonctionnement des centrales nucléaires.

Le phénomène de la radioactivité a été découvert en 1896 par Henri Becquerel, un physicien français. C'est cependant Marie Curie qui parle pour la première fois de "radioactivité", après avoir longuement étudié les propriétés des "rayons uraniques" de Becquerel. 

Par la suite, Lord Ernest Rutherford décrira la nature de la radioactivité en 1903, tandis qu'Irène Curie et Frédéric Joliot-Curie découvriront à leur tour la radioactivité artificielle en 1934.

Vidéo décrivant la découverte de Becquerel

Épisode 4 - Henri Becquerel

Le phénomène de fission nucléaire est officiellement mis en évidence en 1938 par deux chimistes allemands : Strassmann et Hahn. À cette époque malheureusement, leur collaboratrice, Lise Meitner, ne peut figurer comme coauteur de l'article dans une revue allemande. 

Juive réfugiée à Stockholm en Suède, c'est pourtant bien Meitner qui comprend que les noyaux d’uranium 235 peuvent fissionner. Concrètement, elle établit qu'un seul petit neutron peut scinder en deux ces noyaux contenant 92 protons et 143 neutrons – l’un contenant 56 protons (le baryum), l’autre 36 (le krypton).

À défaut, Lise Meitner publie son interprétation en janvier 1939 dans la revue Nature, avec son neveu, Otto Frisch.

Dans le même temps, les astronomes Hans Bethe, Carl von Weizsacker et Charles Critchfield découvrent quant à eux que les étoiles tirent leur énergie de réactions internes de fusion nucléaire.

Mais l'histoire de la découverte des propriétés de l'uranium 235 ne s'arrête pas là : dans la foulée, d’autres physiciens établissent qu’après fission d’un noyau d’uranium 235, deux ou trois neutrons sont émis. Or, ces derniers peuvent à leur tour percuter d’autres noyaux d’uranium 235, et ainsi de suite. 

Dit simplement, la fission d’un noyau d’uranium entouré d'autres noyaux de même nature induit une réaction en chaîne explosive.

Plus connu du grand public, le projet Manhattan marque un tournant dans l'histoire de l'énergie nucléaire. À partir de 1941, plusieurs physiciens envisagent en effet la possibilité d'exploiter la puissance de la fission nucléaire. Ce sera chose faite quatre ans plus tard : deux bombes atomiques explosent successivement sur Hiroshima et Nagasaki en août 1945. 

Naturellement, cet épisode constitue un véritable traumatisme, et le début de la crainte inspirée par le nucléaire. 

Hiroshima a été bien plus coûteux en vies et en souffrances humaines que ce que nous voulions pour mettre fin à la guerre. Mais c'est plus facile à dire après coup. (...) À l’époque, tout au long du projet, et encore un peu aujourd’hui, il y a un sentiment de culpabilité. (Robert Oppenheimer, 1965)

Contrairement à une croyance populaire, Albert Einstein n'a pas travaillé à l'élaboration de la bombe atomique. Si beaucoup de gens l'associe à cette invention, c'est à cause d'une couverture du Time demeurée célèbre et titrée "Einstein le destructeur de l’ordre".

Sur cette une, on voit un nuage atomique ayant la forme d’un cobra associé à la formule E=MC². Emblématique de la théorie de la relativité restreinte établie en 1905 par Albert Einstein - qui lui a valu le prix Nobel de physique - elle achève d'associer ce dernier à l'invention de l'arme atomique. 

Pourtant, cette formule a ouvert la voie vers de nombreux autres champs scientifiques. Einstein lui-même s’intéressait davantage aux découvertes autour de la gravitation et de l’électromagnétisme. 

Mais en 1939, Albert Einstein vit en exil aux États-Unis, après avoir fui les persécutions à l'encontre des Juifs en Allemagne. À ce moment précis, un ancien confrère, Leó Szilárd, lui fait parvenir des informations préoccupantes quant à l’élaboration par les nazis d’une nouvelle arme. Fort de sa notoriété, Einstein pense alors pourvoir aider Szilárd à se faire entendre du président Roosevelt, et lui adresse un courrier devenu célèbre.

Il est devenu possible d’envisager une réaction nucléaire en chaîne dans une grande quantité d’uranium, laquelle permettrait de générer beaucoup d’énergie. Aujourd’hui, il est pratiquement certain que cela peut être obtenu dans un futur proche. Ce fait nouveau pourrait aussi conduire à la réalisation de bombes, et l’on peut concevoir – même si ici il y a moins de certitudes – des bombes d’un genre nouveau et d’une extrême puissance. (Albert Einstein au président Roosevelt, 2 août 1939)

Deux mois plus tard, en octobre 1939, le Comité consultatif pour l'uranium est créé. C'est le début du Projet Manhattan emmené par Robert Oppenheimer, auquel Einstein n'est cependant pas associé du fait de sa nationalité allemande et de son militantisme de gauche - considérés comme de potentielles menaces à ce projet de guerre.

Horrifié par les drames engendrés par les bombes d'Hiroshima et de Nagasaki (Little Boy, puis Fat Man), Albert Einstein regrettera toute sa vie la rédaction de cette lettre.

Si j'avais su que les Allemands ne réussiraient pas à produire une bombe atomique, je n'aurais jamais levé le petit doigt. (Albert Einstein à Newsweek, 1947)

Vidéo retrançant l'histoire de Robert Oppenheimer

"J'ai du sang sur les mains" : l'histoire du père de la bombe atomique, Robert Oppenheimer

Face aux nouveaux enjeux incarnés par le nucléaire, la France ne perd pas une minute et crée le Commissariat à l'énergie atomique (CEA) dès 1945, au sortir de la Seconde Guerre Mondiale. La construction de plusieurs réacteurs d'essai est lancée dans la foulée, pour aboutir à la mise en service du premier réacteur français producteur d'électricité en 1956. 

Toutefois, c'est en URSS que la première centrale nucléaire voir le jour en 1954. Dans les années suivantes, l'énergie nucléaire entre dans une phase d'industrialisation rapide aux États-Unis et en Europe. Une tendance accentuée plus tard avec la crise de 1973 et la hausse brutale du prix du pétrole. 

<table>
  <thead>
    <tr>
      <th>Source d'énergie</th>
      <th>Répartition</th>
    </tr>
  </thead>
  <tbody>
    <tr>
      <td>Charbon</td>
      <td>38 %</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Renouvelables</td>
      <td>26 %</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Gaz naturel</td>
      <td>23 %</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Nucléaire</td>
      <td>10 %</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Pétrole</td>
      <td>3 %</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>

Avantages et inconvénients de l'énergie nucléaire

En 2013, deux chercheurs de la NASA publient une étude établissant que l'énergie nucléaire est en vérité moins dangereuse que d'autres sources d'électricité. 

Se pourrait-il donc que notre perception du nucléaire soit faussée ?

Comme évoqué précédemment, les images d'Hiroshima et de Nagasaki sont demeurées gravées dans la mémoire collective. De même que le visage hanté du "père de la bombe atomique", Robert Oppenheimer, et les regrets d'Albert Einstein dont les travaux ont conduit à l'élaboration de cette arme.

Par la suite, les incidents spectaculaires de Tchernobyl et Fukushima n'ont pas arrangé les choses. Cependant, il faut souligner que ces événements restent du domaine de l'exceptionnel. En outre, le danger potentiel (et réel) du nucléaire ne fait pas de l'exploitation des énergies fossiles une source d'énergie inoffensive. Si cette dernière ne donne pas lieu à des champignons atomiques, elle est toute même responsable d'une pollution atmosphérique aux conséquences catastrophiques. Chaque année l’exposition à la pollution de l’air extérieur provoque le décès d’environ 4,2 millions de personnes à travers le monde.

L'énergie nucléaire présente l'avantage de ne pas être source d'émissions de gaz à effet de serre (GES), contrairement aux combustibles fossiles. Alors que les appels à la réduction de ces fameuses émissions se multiplient, le recours au nucléaire peut donc s'avérer utile.

Bien évidemment, la construction d'une centrale nucléaire n'est pas neutre en carbone. Mais il en va de même pour l'édification d'une éolienne ou la production de panneaux solaires. 

En bref, au regard de l'urgence climatique, le nucléaire pourrait s'inscrire et se révéler utile dans le cadre de la transition écologique de nos sociétés hautement consommatrices en énergie. Rappelons, en effet, que si les énergies solaire et éolienne constituent les alternatives les plus durables, leur usage peut rapidement se voir entravé par les nuages, la nuit ou encore l'absence de vent. 

Au même titre que de nombreuses industries, le secteur du nucléaire poursuit son évolution. Un exemple ? Les réacteurs nucléaires fonctionnent aujourd'hui à l’uranium. Mais d’autres types de "carburant" sont à l'étude, à l'image du thorium (Th, numéro atomique 90). 

Or, le thorium est plus abondant que l'uranium et produit moins de déchets. Des déchets moins radioactifs de surcroît. En outre, transformer le thorium en arme nucléaire est beaucoup plus difficile, bref !

Si le nucléaire n'a rien d'un idéal, certains de ses attraits et sa possible évolution future pourraient sérieusement jouer en sa faveur.

Vidéo parlant du débat autour du nucléaire

Le nucléaire est-il dangereux ?

Les inconvénients de l'énergie nucléaire

Les procédés utilisés pour générer de l’électricité via l’énergie nucléaire ont servi à fabriquer des armes. 

Ouvert à la signature en 1968 (et entré en vigueur en 1970), le Traité de sur la non-prolifération des armes nucléaires avait justement pour objectif :

d’empêcher la propagation de ces dernières et de la technologie des armements ;

de promouvoir la coopération en faveur de l’utilisation pacifique de l’énergie nucléaire ;

de soutenir l’objectif de désarmement nucléaire, général et complet.

191 États parties ont signé ce traité, dont les 5 dotés de l'arme nucléaire (la France, le Royaume-Uni, les États-Unis, la Russie et la Chine). L’Inde, Israël et le Pakistan, eux, ne l'ont jamais fait et possèdent aujourd'hui des armes nucléaires. 

Il est important de souligner que certains États signataires se sont déjà retirés de ce traité. Ce fut notamment le cas de la Corée du Nord en 2003.

Vidéo d'une interview de Robert Oppenheimer

From the archives: Robert Oppenheimer in 1965 on if the bomb was necessary

Les centrales nucléaires produisent des déchets radioactifs. Or la gestion puis l'élimination de ces déchets font l'objet de fréquents débats.

En bref, 97 % des déchets radioactifs produits sont jugés comme étant inoffensifs. C'est le cas des déchets de faible et moyenne activité, qui peuvent être éliminés comme des déchets ordinaires après quelques jours/semaines.

Pour les 3 % restants - les déchets de haute activité - les choses se corsent, puisqu'ils peuvent rester radioactifs pendant des centaines d'années. Pire : même une fois refroidis, leur dangerosité perdure pendant des milliers voire des millions d'années. 

Ils ont beau être rares, les incidents nucléaires n'en demeurent pas moins préoccupants. Kyshtym, Tchernobyl, Fukushima... Autant de catastrophes aux proportions telles qu'elles sont entrées dans les livres d'Histoire.

Si leurs causes ont varié, les conséquences ont été identiques. En cas de désastre nucléaire, de grandes quantités de matière radioactive se retrouvent lâchées dans la nature, et les zones entourant les anciens réacteurs deviennent inhabitables. Ceci sans parler des victimes, dont le chiffre est difficilement estimable. Car aux personnes mortes d’un empoisonnement par radiation aigüe, il faut ajouter les décès et cas de maladie engendrés sur le long terme (les cancers notamment).

Vidéo retraçant la catastrophe de Fukushima

Fukushima : retour en images sur le tsunami et la catastrophe nucléaire, il y a 10 ans

Qu’est-ce que l’énergie nucléaire ? La science de l’électronucléaire, Agence internationale de l'énergie atomique (IAEA), https://www.iaea.org/fr/newscenter/news/quest-ce-que-lenergie-nucleaire-la-science-de-lelectronucleaire

Centrale nucléaire : fonctionnement, débat et perspectives, Greenly, https://greenly.earth/fr-fr/blog/actualites-ecologie/centrales-nucleaires-nouvelle-generation-de-quoi-s-agit-il

L'énergie nucléaire au cours de l'Histoire, Futura Sciences, https://www.futura-sciences.com/sciences/dossiers/physique-energie-nucleaire-a-z-126/page/2/

La fission nucléaire, une affaire de femmes ? Episode 2, RadioFrance (France Culture), https://www.radiofrance.fr/franceculture/podcasts/le-pourquoi-du-comment-science/la-fission-nucleaire-une-affaire-de-femmes-episode-2-2030626

Einstein est-il le père de la bombe atomique ? Radio France (France Culture), https://www.radiofrance.fr/franceculture/einstein-est-il-le-pere-de-la-bombe-atomique-8298022

Albert Einstein, July 1 1946, Time Magazine, https://content.time.com/time/covers/0,16641,19460701,00.html

Einstein-Szilard Letter, Atomic Heritage Foundation, https://ahf.nuclearmuseum.org/ahf/key-documents/einstein-szilard-letter/

Prevented Mortality and Greenhouse Gas Emissions from Historical and Projected Nuclear Power, Acs Publications, https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/es3051197?source=cen

Les regrets de Robert Oppenheimer, le père de la bombe atomique, Radio France (France Culture), https://www.radiofrance.fr/franceculture/les-regrets-de-robert-oppenheimer-le-pere-de-la-bombe-atomique-6509412#

Einstein est-il le père de la bombe atomique ? National Geographic, https://www.nationalgeographic.fr/sciences/einstein-est-il-le-pere-de-la-bombe-atomique

Qu'est-ce que le traité sur la non-prolifération des armes nucléaires ? Nations Unies, https://www.un.org/fr/conferences/npt2020

Quels sont les avantages et les inconvénients de l’énergie nucléaire, Parlons Sciences, https://parlonssciences.ca/ressources-pedagogiques/les-stim-expliquees/quels-sont-les-avantages-et-les-inconvenients-de

29 septembre 1957, l’accident nucléaire de Maïak ou le silence atomique soviétique, Radio France (France Inter), https://www.radiofrance.fr/franceinter/podcasts/affaires-sensibles/29-septembre-1957-l-accident-nucleaire-de-maiak-ou-le-silence-atomique-sovietique-1445546

Le déroulement de l'accident de Tchernobyl, IRSN-ASNR, https://www.irsn.fr/savoir-comprendre/crise/deroulement-laccident-tchernobyl

Fukushima : que s’est-il passé il y a 11 ans ? Le Monde,  https://www.lemonde.fr/planete/article/2021/03/11/fukushima-que-s-est-il-passe-il-y-a-dix-ans_6072695_3244.html

La Base Empreinte® constitue une véritable référence pour les acteurs de la comptabilité carbone en particulier. Mais de quoi s'agit-il ?

Qu’est-ce que la Base Empreinte® ?

La Base Empreinte® constitue une véritable référence pour les acteurs de la comptabilité carbone en particulier. En bon outil de travail, cette dernière leur délivre en effet des informations précieuses, leur permettant d’évaluer divers types d’impacts environnementaux. 

La Base Empreinte® est une base de données publique officielle créée par l’ADEME (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie) en février 2023, avec pour objectif de mutualiser les fonctionnalités de deux outils qui existaient jusqu’alors.

(...) la Base Empreinte® est une fusion de la Base Carbone® (...) jusqu’à présent hébergée sur le centre de ressources Bilan GES, et de la Base IMPACTS® qui disposait pour sa part d’un site dédié. (Olivier Réthoré, expert Analyse du cycle de vie (ACV) au service Coordination, évaluation, valorisation de l’ADEME)

Concrètement, la Base Empreinte® concentre un certain nombre de données nécessaires à la pratique de la comptabilité carbone, ainsi qu’à la mise en place de l’affichage environnemental. 

NB : il est important de souligner que si l'administration de la Base Empreinte® est assurée par l'ADEME, “ses orientations et les données qu'elle contient sont validées par un comité de gouvernance et des comités techniques regroupant divers acteurs publics et privés”.

Quelles données peut-on se procurer via la Base Empreinte® ?

Deux types de données sont disponibles sur la Base Empreinte® : 

les facteurs d’émission, permettant de travailler à l’évaluation de l’empreinte carbone d’un élément donné ; 

les jeux de données multi-indicateurs, permettant d’appréhender différents types d’impacts environnementaux et donc de développer une vision plus large que le seul impact carbone. 

Pour les données issues de Base Carbone®, celles-ci proviennent d’études (type ACV), de programmes nationaux, de revues bibliographiques, de contributions par des tiers, etc. Ils ont été validés, avant publication, par un comité scientifique et d’usagers, nommé Comité de Gouvernance (COGO) de Base Carbone®. (...) Pour les facteurs d’émissions/jeux de données issus de Base IMPACTS®, ceux-ci proviennent principalement de développeurs de bases de données d’ICV (Inventaire du Cycle de Vie) et de projets de codéveloppement de jeux de données (Agribalyse, Négaoctet…). (Base Empreinte, FAQ)

Pour en apprendre davantage sur ce que sont les facteurs d’émission, n’hésitez pas à consulter notre article spécifiquement dédié à ce sujet.

L’objectif premier de la Base Empreinte® est d’assurer une fonction de centralisation des données nécessaires à la comptabilité carbone et à l’affichage environnemental.

Il s’agit donc pour elle de faciliter l’accès à ces données en ne multipliant pas les bases de référence.

Par ailleurs, la Base Empreinte a pour but de soutenir le développement d’une vision plus large de ce que représente l’impact environnemental d’un élément ou d’une entité donné(e). 

De fait, la question de nos émissions de gaz à effet de serre (GES) - et de leur rôle dans la survenue du réchauffement climatique - a particulièrement concentré l’attention ces dernières années. Et à juste titre.

Néanmoins, il est très important de rappeler que l’impact environnemental ne se cantonne pas à cette seule dimension. 

Une base unique multicritère élargira aussi la vision des acteurs, qui pourront dépasser le seul périmètre du carbone pour développer une véritable évaluation environnementale systémique, ce qui limitera les risques de transfert d’impacts d’une étape du cycle de vie à une autre ou d’un impact à un autre. (Olivier Réthoré, expert Analyse du cycle de vie (ACV) au service Coordination, évaluation, valorisation de l’ADEME)

Dit autrement, il s’agit de parer au risque de mettre en place une stratégie environnementale qui parviendrait effectivement à réduire l’impact carbone, mais en créant toute une série d’externalités négatives à d’autres échelons.

Dernier point - mais pas des moindres : la Base Empreinte® se veut également un outil au service de la transparence. 

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