Il y a une porte de congélateur à flanc de montagne à l'extérieur de Fairbanks, en Alaska. Tom Douglas l'ouvre et nous entrons, respirant l'air froid et la poussière musquée alors que nous commençons à remonter le temps.

Ce n'est pas de la fantaisie. Il s'agit du tunnel du pergélisol géré par le laboratoire de recherche et d'ingénierie des régions froides de l'armée américaine en Alaska, où Douglas est scientifique principal.

Récemment, Douglas a dirigé un groupe de scientifiques et de pilotes de l'expérience de vulnérabilité boréale arctique (ABoVE) de la NASA lors d'une visite du tunnel pour en savoir plus sur le pergélisol. Le pergélisol est tout sol, glace ou matière organique comme le matériel végétal ou les os qui est resté gelé toute l'année pendant au moins deux ans. Le tunnel a été initialement creusé dans les années 1960 et a été agrandi depuis 2011. Aujourd'hui, le tunnel du pergélisol compte près de 500 mètres d'excavation. "Il n'y a aucun autre endroit sur Terre qui a ce type d'accès au pergélisol", a déclaré Douglas.

L'équipe ABoVE étudie le dégel du pergélisol et son impact sur les paysages et les écosystèmes de l'Arctique depuis les airs et au-dessus du sol. Ils travaillent également en collaboration avec le CRREL et d'autres scientifiques pour comprendre comment les mesures effectuées dans et au-dessus du tunnel de pergélisol peuvent être extrapolées aux mesures aéroportées prises à partir d'avions de recherche. Mais pour de nombreux membres de l'équipe ABoVE, c'est la première fois qu'ils voient le pergélisol de près.

Le sol gelé près de l'entrée du tunnel est le même que celui sur lequel les mammouths et les bisons des steppes ont marché il y a environ 18 000 ans - et il a les os pour le prouver. Mais au fur et à mesure que nous nous enfonçons dans le tunnel et que nous remontons dans le temps, ces signes de vie animale disparaissent.

Douglas s'arrête à une étiquette jaune dans la partie arrière la plus profonde et la plus éloignée du tunnel. Il désigne une branche d'aulne qui dépasse du mur. "C'est la chose la plus ancienne ici," dit-il. "Il a près de 45 000 ans."

La majeure partie du tunnel de pergélisol est constituée de terre et de roche densément compactées. À certains endroits, des herbes gelées et d'autres matières végétales mortes sont enfouies dans les murs ou suspendues au plafond. Alors que nous descendons plus loin dans le tunnel, Douglas souligne différentes caractéristiques :les fines lignes horizontales qui montrent comment la surface terrestre s'est élevée au fil du temps, des bandes de glace provenant de l'eau qui s'est accumulée au sommet du pergélisol et a gelé, et des coins de glace géants.

Le pergélisol arctique fond à un rythme accéléré. Lorsque le pergélisol dégèle, ces coins de glace dans le pergélisol fondent. Cela crée des trous dans le sol qui peuvent entraîner l'affaissement de la surface du sol au-dessus. Ce processus s'appelle le thermokarst, et il modifie radicalement les paysages non seulement au-dessus du tunnel du pergélisol, mais à des endroits à travers l'Alaska et le nord-ouest du Canada. Dans certaines régions, le sol s'enfonce ou s'effondre. Dans d'autres, de nouveaux plans d'eau appelés lacs thermokarstiques se forment.

Alors que nous traversons le tunnel, Douglas nous rappelle que juste au-dessus de nos têtes se trouve une forêt boréale avec des herbes, des arbustes et des arbres. Les scientifiques du CRREL ont pris des mesures au-dessus et au-dessous du sol pour essayer de relier les changements de la surface terrestre au-dessus aux caractéristiques de la couche de pergélisol souterraine.

Différents types de végétation poussent sur un sol gelé par rapport au pergélisol dégelé, explique-t-il. L'épinette noire et les sphaignes ont tendance à pousser au-dessus du limon dur et gelé du pergélisol. Dans les zones où le pergélisol fond, les arbres sont souvent rabougris ou inclinés sur le côté. Les zones présentant des caractéristiques thermokarstiques ont également tendance à avoir une végétation souvent trouvée dans les zones humides. Le dégel du pergélisol modifie également la teneur en humidité du sol. L'équipe ABoVE mesure ces deux facteurs (type de végétation et humidité du sol) à bord de l'avion de recherche NASA 802 avec un instrument radar appelé UAVSAR.

Le travail que font les scientifiques au tunnel de pergélisol du CRREL aide à relier les caractéristiques de la couche de pergélisol aux changements dans le sol au-dessus qui peuvent être détectés à distance avec des instruments radar aéroportés - des changements que l'équipe ABoVE étudie à travers l'Alaska et le nord-ouest du Canada avec des avions de recherche.

"Les mesures que nous effectuons ici au tunnel peuvent être projetées et mises à l'échelle pour nous aider à suivre ces changements dans l'ensemble de l'Arctique", a déclaré Douglas. + Explorer plus loin

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