Le dégel du pergélisol affecte les plantes et les sols des écosystèmes de la toundra, et finalement le stockage du carbone dans les sols de pergélisol. La surface de la toundra s'affaisse à mesure que la glace du pergélisol fond et s'égoutte. Cela peut masquer la perte de carbone du sol au fil du temps qui se produit en raison de l'activité microbienne du sol convertissant la matière organique du sol en gaz à effet de serre, dioxyde de carbone et méthane. La prise en compte de l'affaissement du sol à la suite du dégel a révélé que des quantités substantielles de carbone du sol étaient perdues à la fois directement dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone, mais aussi se dissoudre dans l'eau qui s'est écoulée de ce site. La perte de carbone du sol provenant des écosystèmes de pergélisol qui se retrouve dans l'atmosphère sous forme de gaz à effet de serre peut finalement accélérer le changement climatique. Crédit : Victor O. Leshyk, Centre pour la science et la société des écosystèmes, Université de l'Arizona du Nord
Pendant des années, les scientifiques ont indiqué que le réchauffement du pergélisol dans la toundra arctique était une source d'augmentation du carbone dans l'atmosphère; à mesure que ce sol se réchauffe, il libère des gaz à effet de serre qui ont longtemps été piégés dans le sol gelé.
De nouvelles recherches de la Northern Arizona University montrent que le pergélisol dégelé libère encore plus de carbone que ne le pensaient les climatologues. Place César, Christina Schädel et Ted Schuur, professeurs au Center for Ecosystem Science and Society (Ecoss), est l'auteur d'un article publié ce mois-ci dans Géosciences de la nature qui introduit une nouvelle façon de suivre le carbone du sol dans le pergélisol, ce qui modifie leur compréhension de la façon dont les changements environnementaux influencent le stockage du carbone dans les écosystèmes. L'expérience s'appuie sur une étude à long terme sur le réchauffement de la toundra du pergélisol que Schuur et d'autres collaborateurs mènent en Alaska.
"Cette étude était nouvelle car nous avons utilisé de nouvelles méthodes pour suivre directement les pertes de carbone du sol, et ils étaient beaucoup plus élevés qu'on ne le pensait auparavant, " a déclaré Schuur. "Cela suggère que non seulement le carbone est perdu par les gaz à effet de serre directement dans l'atmosphère, mais aussi dissous dans les eaux qui traversent le sol et ont probablement transporté du carbone dans les cours d'eau, les feuilles et les rivières."
Cette étude quantifie le carbone du sol par rapport à une teneur en cendres fixée, qui utilise la composante minérale du sol comme métrique pour les comparaisons de piscines au fil du temps, ce qui a permis à l'équipe d'obtenir des mesures directes des changements dans le carbone du sol. Ils ont utilisé cette approche pour mesurer directement les changements du réservoir de carbone du sol sur une période de cinq ans, montrant une perte annuelle de plus de 5 pour cent du carbone du sol.
Comme près d'un tiers du carbone du sol à la surface de la Terre est piégé dans le pergélisol, cela indique de plus grandes ramifications non seulement dans le présent, mais aussi alors que le monde fait face au changement climatique dans un avenir proche. Les scientifiques qui étudient le pergélisol voient un cycle :des températures plus élevées entraînent plus de dégel du pergélisol, qui conduit à la libération de carbone du sol dans l'atmosphère, ce qui conduit à des températures plus élevées, ce qui conduit au dégel du pergélisol, etc.
Selon l'étude, 5 à 15 % du carbone du sol contenu dans le pergélisol pourrait être rejeté dans l'atmosphère d'ici la fin du siècle, en utilisant le scénario actuel. L'exercice de modélisation utilisé par l'équipe de recherche pour comparer est en accord avec les observations, mais suggère que le taux de perte pourrait être deux fois plus élevé.
"Nos résultats démontrent le potentiel de mesures répétées qui quantifient les changements dans le carbone du sol dans toute la région du pergélisol pour mieux comprendre son devenir environnemental, "L'étude lit. "Un effort comme celui-ci est un lien critique et actuellement négligé pour déterminer l'ampleur du carbone du pergélisol terrestre au changement climatique."
Relier toutes les pièces au changement climatique sera un facteur important alors que la société mondiale tente de lutter contre ses effets, dit Schuur.
« Ceci est essentiel car le carbone perdu de ces écosystèmes se retrouve dans l'atmosphère et peut accélérer le changement climatique, " il a dit.
