Un étang thermokarstique en Sibérie. Des couches massives de glace au sol sont visibles sous la végétation. Quand ils fondent, la surface peut s'effondrer en dépressions. Selon la nouvelle étude, de tels processus pourraient dominer le paysage à l'avenir. Crédit :Jan Nitzbon
La fonte de la glace dans le pergélisol entraîne des processus de changement du paysage :le thermokarst. Cela peut entraîner un dégel plus rapide du pergélisol.
Certains des pergélisols les plus froids de la planète pourraient être plus vulnérables au dégel qu'on ne le pensait auparavant. Dans le projet PERMANOR mené par l'Université d'Oslo en Norvège, une équipe de recherche internationale a étudié les processus dits thermokarstiques qui peuvent accélérer considérablement le dégel du pergélisol. L'étude vient d'être publiée dans Communication Nature .
Renforce le réchauffement
Les températures de l'air augmentent dans les hautes latitudes et dans les zones de haute montagne dominées par le pergélisol dans le sol. Quand ce pergélisol dégèle, de grandes quantités de gaz à effet de serre peuvent être libérées dans l'atmosphère, qui peut potentiellement intensifier le réchauffement climatique.
Une autre conséquence est que les couches de glace dans le sol commencent à fondre, de sorte que le sol s'affaisse et que des dépressions avec des étangs et des lacs se forment. Ce changement de paysage, qui est connu sous le nom de « thermokarst », peut à nouveau accélérer le dégel du pergélisol dans un retour positif au réchauffement climatique.
Change le paysage
L'équipe de recherche d'Allemagne et de Norvège a développé des modèles informatiques pour étudier comment les processus thermokarstiques affectent l'avenir du pergélisol dans le nord-est de la Sibérie. Aujourd'hui, cette région est dominée par un pergélisol très froid et supposé stable.
Jusque là, les processus thermokarstiques n'ont pas été inclus dans les modèles qui simulent l'évolution du pergélisol dans un climat en réchauffement. « Nous avons constaté qu'en incluant les processus thermokarstiques dans nos simulations, même le pergélisol froid du nord de la Sibérie pourrait fondre à la fin de ce siècle, bien que le sol ait encore actuellement des températures de moins dix degrés », explique l'auteur principal Jan Nitzbon de l'Institut Alfred Wegener pour la recherche polaire et marine en Allemagne.
Le dégel du pergélisol et les processus thermokarstiques ont créé des étangs dans ce paysage de tourbière du nord de la Norvège. Dans le projet PERMANOR, ces processus sont systématiquement cartographiés avec un drone sur plusieurs années. Le petit étang au premier plan n'a que quelques mois, tandis que l'autre a considérablement augmenté au cours des quatre dernières années. Crédit :Sebastian Westermann
Parmi les scientifiques, l'hypothèse générale est que les processus thermokarstiques conduisent localement à un dégel plus rapide du pergélisol.
"Toutefois, avec notre modèle, nous avons également envisagé des processus de stabilisation qui peuvent ralentir la décongélation. Nous avons été étonnés que dans un scénario de réchauffement modéré, les processus thermokarstiques peuvent même limiter le dégel du pergélisol", il déclare à Titan.uio.no.
Dans un scénario de réchauffement plus fort, cependant, les processus d'auto-renforcement dominés, ce qui modifierait radicalement ces paysages en raison du dégel accéléré du pergélisol.
S'applique également au pergélisol dans le nord de la Norvège
Sébastien Westermann, Professeur agrégé de l'Université d'Oslo qui a dirigé le projet PERMANOR, ajoute :
"Le thermokarst n'affecte pas seulement les régions de pergélisol en Sibérie, nous voyons les mêmes processus en Norvège, en particulier dans les tourbières du Finnmark. En quelques années seulement, de nouveaux étangs se sont formés dans nos zones d'étude, diminuant la superficie du pergélisol. En Norvège, le pergélisol est déjà proche du point de congélation, et nous observons de nombreux changements de paysage qui pourraient se produire en Sibérie à l'avenir. »
Améliore le modèle climatique mondial
Les chercheurs ont maintenant commencé à mettre en œuvre les nouveaux outils de simulation dans les modèles du système terrestre, comme le modèle climatique norvégien NorESM. Avec ça, il sera possible d'améliorer les futures simulations du dégel du pergélisol non seulement en Sibérie, mais à l'échelle mondiale.
Les résultats de la présente étude suggèrent fortement que la limitation du réchauffement climatique peut aider à protéger les écosystèmes et les paysages de l'Arctique contre les changements drastiques dus au dégel du pergélisol riche en glace.
