Le pergélisol existe parce que la température de l'air à la surface est basse tout au long de l'année. Crédit :NIES
Les zones dont la température du sol reste inférieure à 0 degré Celsius pendant plus de deux ans sont appelées pergélisol, et environ un quart de l'hémisphère nord et 17 % de la surface terrestre exposée de la Terre sont du pergélisol. Le pergélisol se trouve dans les zones montagneuses ainsi que dans les régions de la toundra et de la taïga des hautes latitudes. Des observations récentes ont montré que le pergélisol des zones montagneuses fond dans les Alpes européennes, Scandinavie et sur le plateau tibétain.
Les îles qui composent le Japon forment un long arc qui s'étend des régions tropicales au sud aux régions paléarctiques au nord. On a signalé l'existence de pergélisol dans les montagnes Daisetsu, Mont Fuji et Mont Tateyama. Les montagnes Daisetsu sur l'île septentrionale d'Hokkaido, qui sont connus pour soutenir une variété de plantes et d'animaux alpins, sont également une ressource naturelle précieuse qui est visitée par de nombreux grimpeurs chaque année (Photo 1). Cependant, on craint que le dégel du pergélisol ait un impact majeur sur cet écosystème de montagne. Aucune projection de la répartition future du pergélisol n'a été entreprise en Asie de l'Est, y compris au Japon, à ce jour.
Dans cette étude, en appliquant la méthode statistique développée dans une étude précédente pour estimer la distribution du pergélisol aux sorties d'un modèle climatique corrigé des biais et réduit avec une résolution de 1 km pour la zone d'intérêt, nous avons étudié les conditions climatiques requises pour maintenir le pergélisol dans les montagnes Daisetsu.
Résultats des projections historiques (noires) et futures du scénario bas carbone cohérent avec l'objectif de Paris (RCP2.6, bleu) et scénario de statu quo (RCP8.5, rouge) s'affichent. Les lignes pointillées fines montrent les résultats obtenus à partir des quatre projections basées sur différents modèles climatiques mondiaux, et la ligne épaisse est la moyenne des résultats utilisant les quatre projections. Crédit :NIES
La figure 1 montre la série chronologique de la région des conditions climatiques propices au maintien du pergélisol dans les monts Daisetsu. D'après la figure 3, la région des conditions climatiques propices au maintien du pergélisol commence à diminuer de manière significative à partir d'environ 2000, et à la fois dans le scénario bas carbone cohérent avec l'objectif de Paris (RCP2.6) et dans le scénario business-as-usual (RCP8.5). Le déclin brutal de la région à la fin du 20e siècle est dû au fait que la température de l'air en surface augmente considérablement à partir de l'an 2000 environ. La superficie de la zone des monts Daisetsu où les conditions climatiques étaient propices au pergélisol a été estimée à environ 150 km 2 en 2010. Dans le scénario RCP8.5, cette zone devrait disparaître vers 2070. Dans le scénario RCP2.6, la zone devrait diminuer à environ 20 km 2 d'ici 2100.
La découverte que les conditions climatiques des monts Daisetsu devraient évoluer vers des conditions où le pergélisol disparaîtra quel que soit le scénario climatique utilisé indique l'importance des évaluations d'impact et de l'élaboration de mesures d'adaptation au changement climatique. Le dégel du pergélisol peut avoir un impact important sur la végétation de surface et les écosystèmes alpins. Des études antérieures ont montré que le dégel du pergélisol peut avoir divers effets néfastes, dont l'abaissement du niveau des nappes phréatiques et le remplacement des prairies alpines par des steppes, désertification étendue comme celle des parties orientale et occidentale du plateau tibétain, et une diminution de la diversité des espèces due au réchauffement. De plus, le dégel du sol gelé réduit la stabilité du sol dans les régions de montagne, augmentant potentiellement la fréquence et l'ampleur des chutes de pierres et des glissements de terrain, ce qui peut affecter la sécurité des randonneurs qui visitent les montagnes Daisetsu chaque année. Pour faire face à ces problèmes, il est important de surveiller les changements environnementaux dans les zones de montagne. En plus de suivre avec précision les évolutions des milieux montagnards, fournir aux collectivités locales les mesures appropriées pour se préparer aux grands changements environnementaux futurs, comme le montre cette étude, est un enjeu important pour l'avenir.
L'étude est publiée dans Rapports scientifiques .
