Le cercle polaire arctique est devenu incroyablement chaud le 20 juin. Dans la communauté russe de Verkhoyansk, les températures ont dépassé 38C, marquant ce qui pourrait être la température de l'air la plus élevée jamais enregistrée dans l'Arctique.

Les températures à Verkhoyansk font partie d'une tendance plus large dans l'ouest de la Russie cet été, avec de petites communautés dans toute la région signalant des températures qui battent des records locaux qui se sont tenus pendant des décennies. Au cours de la deuxième quinzaine de juin, les températures de surface dans toute la Sibérie occidentale étaient jusqu'à 10 °C au-dessus des normes historiques, marquant l'un des mois de juin les plus chauds jamais enregistrés malgré des températures relativement fraîches en début de mois.

Pour les scientifiques du monde entier, ces températures record sont une sonnette d'alarme, démontrant le type d'événements météorologiques extrêmes que nous pouvons nous attendre à voir plus souvent si le changement climatique se poursuit sans contrôle. Cependant, ce sont les retombées à long terme des vagues de chaleur modernes qui préoccupent beaucoup de nombreux scientifiques du Nord, car ils affecteront notre planète pour les décennies à venir.

Les incendies qui suivent

Pendant les vagues de chaleur, les températures de surface montent en flèche, déclenchant souvent une chaîne de conditions météorologiques propices au feu, y compris des orages extrêmes. Ces orages ont des centaines de coups de foudre qui peuvent enflammer les sols secs et la végétation qui servent de combustible pour le feu.

Dans les régions nordiques comme le biome boréal, ces conditions propices aux incendies peuvent provoquer des incendies de forêt à grande échelle qui brûlent des millions d'hectares de forêt en un seul été.

Historiquement, l'humanité a considéré les incendies de forêt comme une véritable catastrophe et a dépensé des ressources considérables pour les supprimer. Nous comprenons maintenant que malgré la perte initiale d'arbres et de sols établis, les feux de forêt font partie intégrante du biome boréal.

Les feux de forêt modernes, cependant, se produisent avec une fréquence et une intensité croissantes, couvrant une plus grande zone en raison d'événements météorologiques tels que de fortes vagues de chaleur. Dans les années d'incendie extrême, ces feux de forêt modernes peuvent brûler profondément dans les sols organiques qui caractérisent les forêts boréales. Ces sols riches en carbone se sont accumulés sur des milliers d'années et détiennent environ 30 pour cent des stocks de carbone terrestre du monde.

Lorsque les incendies pénètrent profondément dans les sols ou reviennent trop rapidement dans une forêt, ils perdent leurs stocks de « carbone ancien ». Au lieu d'être retenus dans le sol, ces anciennes réserves de carbone sont brûlées et relâchées dans l'atmosphère, augmenter les niveaux de carbone. Les niveaux plus élevés de dioxyde de carbone générés par les incendies de forêt intensifient les impacts du changement climatique comme les vagues de chaleur, ce qui peut conduire à d'autres incendies de forêt, formant une puissante boucle de « rétroaction positive » avec le changement climatique.

Bien que ces tendances à elles seules soient alarmantes, des chercheurs du Nord avertissent que les retombées des vagues de chaleur ne s'arrêteront pas lorsque les incendies s'éteindront. Dans les régions nordiques où les sols restent historiquement gelés toute l'année, une toute nouvelle série de changements commencent à prendre forme.

Quand le pergélisol périt

Le pergélisol se forme dans le paysage lorsque les matériaux du sol restent sous le point de congélation pendant au moins deux années consécutives. Dans certaines régions, le pergélisol se forme en réponse directe à un climat froid.

Au fur et à mesure que l'on se déplace vers le sud, cependant, le pergélisol devient de plus en plus dépendant de la présence de sols organiques épais, végétation de surface et un étage supérieur ombragé pour survivre aux chauds mois d'été. Dans ces cas, l'écosystème agit comme une couverture protectrice géante, limiter la chaleur du soleil qui est capable d'atteindre les matériaux de pergélisol gelés ci-dessous.

Lorsque les écosystèmes de pergélisol brûlent, le feu de forêt consume ces couches protectrices, déclenchant souvent le dégel du pergélisol. Cela peut se produire progressivement, la couche décongelée s'étendant lentement au fil des décennies, ou brusquement, la couche décongelée s'étendant considérablement au fil des ans. La terre peut s'effondrer ou s'enfoncer, les communautés végétales peuvent changer complètement et les débits d'eau locaux peuvent être détournés.

Dans les deux cas, la perte de pergélisol rend les énormes réserves de carbone de l'Arctique plus vulnérables à la perte. Avec le dégel progressif, les microbes sont capables de se décomposer et de libérer le carbone précédemment gelé dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone. En revanche, un dégel brutal se produit généralement dans le pergélisol riche en glace, ce qui donne des sols plus chauds mais aussi plus humides. Dans ces conditions, la décomposition se produit toujours, mais le carbone est généralement renvoyé dans l'atmosphère sous forme de méthane, un gaz à effet de serre environ 30 fois plus puissant pour piéger la chaleur que le dioxyde de carbone.

Tout ce carbone perdu peut rendre la rétroaction positive avec le changement climatique encore plus forte. Alors que les scientifiques tentent de comprendre si la végétation qui pousse après le dégel du pergélisol est capable de compenser tout le carbone libéré lors de la décomposition, la plupart des modèles actuels indiquent que le dégel du pergélisol sera finalement une source de carbone atmosphérique.

Les chercheurs commencent à comprendre à quel point ces perturbations causées par le changement climatique sont étroitement liées. Ce qui apparaît comme un événement individuel :la canicule, feu de forêt ou dégel du pergélisol - a des ramifications en cascade à travers le temps et l'espace dans l'Arctique, potentiellement servir de cristal germe pour la prochaine perturbation dans les mois à venir, années, voire des décennies qui suivent.

Vagues de chaleur, les feux de forêt et le dégel du pergélisol représentent un trio environnemental qui sont intrinsèquement liés et entraînent des changements dans la fréquence et l'intensité des uns et des autres.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.