Une infographie sur l'érosion côtière et ses impacts biogéochimiques sur la zone d'eau peu profonde. Crédit :Graphique :Alfred-Wegener-Institut/Michael Fritz/Yves Nowak
Le dégel et l'érosion des côtes du pergélisol arctique ont considérablement augmenté au cours des dernières années et la mer consomme maintenant plus de 20 mètres de terre par an à certains endroits. Les masses de terre enlevées dans ce processus brouillent de plus en plus les zones d'eau peu profondes et libèrent des nutriments et des polluants. Encore, les conséquences de ces processus sur la vie dans la zone côtière et sur les lieux de pêche traditionnels sont pratiquement inconnues. Des scientifiques de l'Institut Alfred Wegener, Le Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) exhorte à concentrer notre attention sur les conséquences écologiques de l'érosion côtière dans le numéro de janvier de la revue Nature Changement Climatique . Selon les scientifiques, un programme de recherche interdisciplinaire est requis, et doit impliquer les décideurs politiques ainsi que les habitants des côtes arctiques dès le départ.
La différence pourrait difficilement être plus grande. En hiver, lorsque la mer de Beaufort est gelée autour de l'île de pergélisol canadien de l'île Herschel (Qikiqtaruk), l'eau de mer dans les bouteilles d'échantillons du chercheur AWI Dr Michael Fritz semble limpide. En été, cependant, quand la banquise fond et que le soleil et les vagues commencent à user la falaise, l'échantillon d'eau du géoscientifique de Potsdam contient un bouillon trouble.
"L'île Herschel perd jusqu'à 22 mètres de côte chaque année. Le pergélisol dégelé glisse dans la mer sous la forme de coulées de boue et brouille tellement les zones d'eau peu profondes environnantes que les panaches de sédiments gris brunâtre atteignent plusieurs kilomètres dans la mer, " rapporte le chercheur polaire.
Ses observations de l'île Herschel peuvent maintenant être transférées à de grandes parties de l'Arctique. 34 pour cent des côtes dans le monde sont des côtes de pergélisol. Ça signifie, surtout dans l'Arctique, que son sol contient une grande quantité d'eau gelée, qui maintient les sédiments ensemble comme du ciment. Si le pergélisol dégèle, l'effet de liaison échoue. Les sédiments ainsi que les restes animaux et végétaux, qui sont gelés dans le pergélisol, sont soudainement relâchés dans l'eau et emportés par les vagues.
L'érosion du littoral en été arctique, avec coulée de boue sortante sur l'île Herschel, Canada. Crédit :Alfred-Wegener-Institut/Jaroslav Obu
Dans ce processus, des gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone et le méthane sont libérés et entraînent un réchauffement climatique encore plus important. Le matériau érodé contient également beaucoup de nutriments et de polluants tels que l'azote, phosphore ou mercure. Ces substances pénètrent dans la mer, où ils sont ensuite transportés, dégradés ou accumulés et altèrent de façon permanente les conditions de vie dans la zone d'eau peu profonde. « Nous ne pouvons jusqu'à présent que deviner les implications pour la chaîne alimentaire. À ce jour, presque aucune recherche n'a été menée sur le lien entre la biogéochimie de la zone côtière et l'augmentation de l'érosion et ses conséquences sur les écosystèmes, sur les lieux de pêche traditionnels, et donc aussi sur les peuples de l'Arctique, " dit Michael Fritz.
Pour cette raison, Michel Fritz, l'expert néerlandais du pergélisol Jorien Vonk et le chercheur de l'AWI Hugues Lantuit appellent la communauté des chercheurs polaires à étudier systématiquement les conséquences de l'érosion côtière pour les zones d'eau peu profonde de l'Arctique dans le numéro actuel de la revue Nature Changement Climatique . « Les processus dans la zone côtière arctique jouent un rôle exceptionnel pour quatre raisons. Premièrement, la matière organique décongelée est décomposée par des micro-organismes, produisant des gaz à effet de serre. Deuxièmement, les nutriments libérés stimulent la croissance des algues, ce qui peut conduire à la formation de zones pauvres en oxygène. Troisièmement, l'ajout de carbone organique augmente l'acidification de la mer, et quatrième, les sédiments se déposent sur les fonds marins ou sont transportés vers le large. Cela a des conséquences directes sur la biologie de la mer, ", disent les auteurs.
L'urgence du sujet augmente également avec le réchauffement de l'Arctique :« Nous pensons que l'érosion des côtes arctiques va augmenter considérablement en raison de la hausse des températures, le rétrécissement de la couverture de glace de mer protectrice, et l'élévation du niveau de la mer, ", explique le professeur Hugues Lantuit, expert en pergélisol et co-auteur de l'AWI. Il ajoute que "pendant la saison sans glace, les vagues peuvent frapper la côte plus haut et affecter plus de terres". Une érosion de cette ampleur modifiera sans aucun doute le réseau trophique dans la zone côtière, et affectera les personnes qui dépendent de la pêche et qui cultivent leur mode de vie traditionnel le long des côtes arctiques.
La principale raison pour laquelle des recherches sur ce sujet n'ont pas été menées jusqu'à présent est liée à la logistique. Une grande partie des zones côtières et des eaux peu profondes de l'Arctique ne sont accessibles ni en voiture ni en avion, ou par de grands brise-glaces. Il n'y a pas non plus de réseau de stations à l'échelle de l'Arctique sur la côte qui pourrait être utilisé par les chercheurs pour recueillir des données fiables. "La politique et la science doivent trouver ici des solutions communes, par exemple dans le cadre du programme de recherche de l'UE Horizon 2020. Afin de faire des déclarations concrètes sur les conséquences de l'érosion, nous avons besoin d'un programme de recherche interdisciplinaire qui inclut les décideurs politiques et la population de l'Arctique dès le départ, " dit Michael Fritz.
