L'Arctique se réchauffe plus rapidement que presque toutes les autres régions de la Terre en raison du changement climatique. L'un des plus connus :l'étendue de la banquise estivale en constante diminution dans l'Arctique. Mais le réchauffement climatique laisse également sa marque sur le pergélisol terrestre. Pour plusieurs années, les régions de pergélisol dégelent de plus en plus intensément en Amérique du Nord, Scandinavie et Sibérie—ex. dans l'extrême nord-ouest de l'Alaska. Le pergélisol est un sol qui est resté gelé en permanence à des profondeurs allant jusqu'à plusieurs centaines de mètres, souvent depuis la dernière période glaciaire, environ 20, il y a 000 ans, ou dans certains cas encore plus longtemps.

Les régions de pergélisol près de la ville de Kotzebue, Alaska, sont parsemés de centaines de lacs de dégel. Ceux-ci se forment lorsque les sols de pergélisol commencent à dégeler et à s'affaisser. L'eau de fonte du sol ou des chutes de neige hivernales et les précipitations estivales s'accumulent dans les creux. Certaines ont plusieurs milliers d'années et se sont formées depuis la fin de la dernière période glaciaire. Mais ces dernières années, le paysage du lac a changé en raison d'hivers relativement doux plus fréquents. En été, les sols de pergélisol dégelent abondamment et ils ne regelent pas complètement en hiver, ce qui signifie que les rives des lacs deviennent instables et s'effondrent, provoquant l'écoulement de l'eau des lacs. Des chercheurs de l'Institut Alfred Wegener, Le Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) en a observé un exemple particulièrement extrême au cours des saisons 2017 et 2018 :en un an, plus de lacs drainés que jamais auparavant, soit environ 190 au total. "L'échelle nous a choqués, " explique le géographe de l'AWI Ingmar Nitze. " L'hiver 2017/2018 a été extrêmement humide et chaud. Les conditions étaient similaires à celles que nos modèles climatiques prédisent qu'elles seront normales d'ici la fin de ce siècle. Dans un sens, nous avons entrevu l'avenir. D'ici là, le drainage généralisé des lacs aura atteint une échelle catastrophique. »

Comme Nitze et ses co-auteurs le rapportent dans la revue The Cryosphère , la température moyenne de la saison 2017/2018 était d'environ cinq degrés Celsius au-dessus de la moyenne à long terme. A Kotzebue, la température hivernale est généralement d'environ moins 20 degrés, mais cette année-là, la température était de 10 à 20 degrés plus élevée pendant plusieurs jours. Par ailleurs, à cause de l'air humide, il y avait une quantité importante de neige. Puisque la neige isole le sol de l'air froid en hiver, la couche active et le pergélisol supérieur qui avaient partiellement dégelé en été n'ont pas suffisamment recongelé au cours de cet hiver relativement doux. Une chaîne de facteurs a probablement conduit au drainage des lacs, dont l'un était le fait que le pergélisol autour des rives s'était dégradé, facilitant le drainage latéral. En outre, la grande quantité d'eau de fonte provenant de la fonte des masses de neige a augmenté les niveaux d'eau du lac. Faire empirer les choses, l'eau pouvait s'écouler facilement, en creusant de véritables canaux d'inondation à travers la couche superficielle du sol dégelé.

"A une profondeur d'un à trois mètres, les lacs sont relativement peu profonds et s'écoulent donc rapidement, " explique Ingmar Nitze. Heureusement, la région étant peu peuplée, aucun dégât majeur n'a été fait. Mais ce n'est pas le sujet, ajoute le chercheur. "Cet événement de drainage montre simplement l'ampleur extrême du réchauffement et des impacts sur les paysages de toundra et de pergélisol que nous verrons dans l'Arctique au cours des prochaines décennies. Mais surtout, cela montre que les événements extrêmes ne se produiront pas seulement à la fin du siècle, mais ont déjà lieu et le feront dans les années à venir." C'est un sujet de préoccupation, car cela signifie que les restes de plantes anciennes stockés dans les sols du pergélisol peuvent être exposés et décomposés par des microbes. Le carbone contenu dans les plantes est alors libéré sous forme de dioxyde de carbone ou de méthane, qui aggrave l'effet de serre, un cercle vicieux.

Pour leur étude, Nitze et ses collègues ont évalué les images satellites de la région entourant Kotzebue et le nord-ouest de l'Alaska. Dans les images, les lacs pleins et asséchés se distinguent facilement. Il est également clair lorsque les lacs commencent à se vider. L'hiver 2017/2018 a été le plus chaud de la région depuis le début des enregistrements continus à la station de Kotzebue en 1949. En conséquence, les experts s'attendaient à ce que plusieurs lacs se vident. Mais ils ne s'attendaient pas à ce que cela se produise à cette échelle. "Dans les années douces 2005 et 2006, plusieurs lacs se sont asséchés, mais cette fois il y en avait deux fois plus." Et c'est inquiétant, avertissent les experts, car en même temps, cela signifie que le potentiel du pergélisol à préserver de grandes quantités de carbone diminue à un rythme alarmant.