La maîtrise des émissions de gaz à effet de serre dans les décennies à venir pourrait réduire considérablement les conséquences des rejets de carbone dus au dégel du pergélisol au cours des 300 prochaines années, selon un nouvel article publié cette semaine dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .

Inversement, une politique climatique qui entraîne peu ou pas d'efforts pour contrôler les gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone entraînerait probablement une libération substantielle de carbone de la région du pergélisol d'ici 2300, l'étude a trouvé.

A. David McGuire, Scientifique principal du US Geological Survey et expert en modélisation du système climatique auprès de l'Institut de biologie arctique Fairbanks de l'Université d'Alaska, est l'auteur principal de l'article. Plusieurs autres chercheurs de l'UAF, avec des scientifiques d'environ deux douzaines d'autres instituts de recherche dans le monde, contribué à l'étude.

Les scientifiques estiment que les sols du nord circumpolaire de la Terre contiennent environ deux fois plus de carbone que l'atmosphère. Une grande partie de ce carbone est de la matière organique gelée enfermée dans le pergélisol. Alors que les températures mondiales augmentent et que le pergélisol dégèle, la matière organique précédemment congelée commence à se décomposer et libère des gaz à effet de serre comme le méthane et le dioxyde de carbone. La libération de ce carbone peut, à son tour, provoquer un réchauffement supplémentaire et la libération de plus de carbone, ce que les scientifiques appellent une boucle de rétroaction positive.

Même sans contrôle immédiat des gaz à effet de serre maintenant, la majeure partie de la libération de carbone du pergélisol ne se produirait qu'après l'an 2100. Les auteurs de l'étude notent que cela pourrait amener la société à devenir complaisante et à accepter des efforts moins agressifs pour contrôler les gaz à effet de serre. Attendre trop longtemps pour instituer des contrôles pourrait signifier que les contrôles arrivent trop tard pour empêcher une perte substantielle de carbone des sols du pergélisol.

"La société peut faire quelque chose à ce sujet, du moins c'est ce que disent les modèles de pointe, " dit McGuire.

Le degré auquel le changement climatique pourrait influencer la dynamique du carbone dans la région du nord du pergélisol a des implications importantes pour les décisions politiques. Cependant, la plupart des modèles de systèmes climatiques n'ont pas fait un bon travail pour montrer la relation entre le pergélisol et la dynamique du carbone du sol. À cause de ça, ils n'ont pas permis une évaluation précise des effets du changement climatique sur le carbone dans la région.

Dans la nouvelle étude, McGuire et ses collègues ont utilisé des simulations pour étudier les changements dans le pergélisol et le stockage du carbone dans la région du nord du pergélisol de 2010 à 2299 en utilisant deux scénarios de changement climatique :un avec de faibles émissions de dioxyde de carbone et un avec des émissions de dioxyde de carbone élevées. L'expert en pergélisol Dmitry Nicolsky de l'UAF Geophysical Institute a fourni des données de simulation sur les changements dans l'étendue du pergélisol dans l'hémisphère nord et la profondeur de dégel prévue dans les deux scénarios.

Le scénario à faibles émissions exigerait que les émissions de carbone de la société humaine mondiale diminuent de 75 % au cours de ce siècle. Dans ce scénario, l'étude a montré la perte de 3 à 5 millions de kilomètres carrés de pergélisol et des changements dans le carbone du sol allant d'une perte de 66 pétagrammes à un gain de 70 pétagrammes. Un pétagramme équivaut à mille milliards de kilogrammes ou 2,2 billions de livres.

Dans le scénario à émissions élevées, ou pratiquement aucun changement dans les tendances actuelles de l'utilisation des combustibles fossiles, les pertes de pergélisol se situaient entre 6 millions et 16 millions de kilomètres carrés, tandis que les pertes de carbone du sol variaient de 74 à 652 pétagrammes et se produisent principalement après 2100. Cela représente une perte de 20 à 63 pour cent du carbone actuellement stocké dans le pergélisol du nord.

Les résultats suggèrent que de nouveaux contrôles efficaces des gaz à effet de serre pourraient aider à réduire les effets du changement climatique sur la libération de carbone des sols de la région nord du pergélisol et donc diminuer le potentiel d'une rétroaction positive de la libération de carbone du pergélisol sur le réchauffement climatique.

"Si de tels contrôles ne sont pas adoptés, elle conduira à des changements majeurs pour les écosystèmes et les infrastructures, " a déclaré Nicolsky.