Autour de la planète, la glace disparaît rapidement. Des sommets des montagnes, des pôles, des mers et de la toundra. À mesure que la glace fond, elle expose de nouvelles surfaces, de nouvelles opportunités et de nouvelles menaces, notamment des gisements de minéraux précieux, des reliques archéologiques, de nouveaux virus, etc.

Fonte des glaciers et de la banquise

L'Arctique se réchauffe quatre fois plus vite que le reste de la planète, ce qui signifie que les glaciers, qui reposent sur la terre, et la glace de mer, qui flotte à la surface de l'océan, fondent rapidement. Les deux tiers de la banquise arctique ont disparu depuis 1958, date à laquelle elle a été mesurée pour la première fois. Entre 2000 et 2019, les glaciers du monde ont perdu 267 milliards de tonnes de glace chaque année. Les glaciers himalayens sont sur le point de perdre un tiers de leur glace d'ici 2100, et les glaciers alpins devraient perdre la moitié de la leur.

"Je peux vous dire d'après nos recherches que le substrat rocheux sous la glace sera exposé à une vitesse beaucoup plus élevée que nous ne le pensons", a déclaré Joerg Schaefer, géochimiste du climat à l'observatoire de la Terre Lamont-Doherty de la Columbia Climate School, qui étudie la glace du Groenland. feuille. "Toutes les prédictions sont beaucoup trop conservatrices en termes de changement - le changement sera beaucoup plus rapide. C'est vrai à l'échelle mondiale. Mais le Groenland pourrait être l'un des domaines où ces prévisions de changement de glace sont bien trop conservatrices à cause d'un variété de facteurs climatiques."

En raison du réchauffement climatique que l'activité humaine a déjà provoqué, la fonte du Groenland entraînera une élévation du niveau de la mer de 10,6 pouces, selon une nouvelle étude. Cette quantité de fonte est déjà verrouillée, ont déclaré les auteurs de l'étude. Ils ont ajouté que 10,6 pouces est une estimation basse; Si les émissions continuent et que la fonte record du Groenland en 2012 devient la norme, nous pourrions être confrontés à une élévation du niveau de la mer de 30 pouces ou plus. La perte de glace des calottes glaciaires de l'Antarctique occidental et oriental et d'autres glaciers ajouterait à cela.

L'élévation potentielle du niveau de la mer qui en résulterait serait catastrophique pour les 680 millions de personnes qui vivent dans les zones côtières basses du monde entier, un nombre qui devrait dépasser le milliard d'ici 2050.

Que se cache-t-il sous la fonte des glaces ?

Combustibles fossiles et métaux précieux

Jusqu'à récemment, la majeure partie de l'exploitation des ressources pétrolières et gazières de l'Arctique se faisait sur terre. Mais la couverture de glace estivale dans l'Arctique pourrait disparaître dès 2035, rendant la région plus accessible aux navires et offrant de nouvelles opportunités pour l'extraction et l'exploitation des combustibles fossiles.

Le United States Geological Survey a estimé qu'environ 30% du gaz non découvert dans le monde et 13% du pétrole non découvert dans le monde se trouvent au nord du cercle polaire arctique, principalement au large des côtes de l'océan. En plus de ces combustibles fossiles, le service de recherche du Congrès des États-Unis a estimé que l'Arctique contient pour 1 000 milliards de dollars de métaux précieux et de minéraux.

Le Groenland possède des gisements de charbon, de cuivre, d'or, de nickel, de cobalt, de métaux des terres rares et de zinc. Alors que la fonte des glaces découvre des terres inaccessibles depuis des milliers d'années, les prospecteurs s'installent.

Les recherches de Schaefer consistent à échantillonner sous la glace du Groenland et à utiliser des outils isotopiques pour déterminer quand la zone a été libre de glace pour la dernière fois afin d'identifier les segments les plus vulnérables de la calotte glaciaire du Groenland. Il est souvent interrogé par des consortiums miniers. "Ils veulent juste savoir ce qu'il y a sous la calotte glaciaire. "Envoyez-nous vos roches, nous avons besoin de savoir quels minéraux se trouvent là-dedans. Et quand est-ce parti ? Ou que faut-il pour le faire fondre ?" Ils veulent juste pénétrer dans ces gisements de minéraux", a-t-il déclaré.

Des métaux précieux se trouvent également dans les grands fonds marins de l'Arctique et d'ailleurs. Les nodules ressemblant à des pommes de terre sur le fond de l'océan Arctique contiennent du cuivre, du nickel et des terres rares telles que le scandium, utilisé dans l'industrie aérospatiale. La Norvège explore l'exploitation minière en haute mer du fond de l'océan pour exploiter des gisements de cuivre, de zinc, de cobalt, d'or et d'argent. L'Autorité internationale des fonds marins a déjà approuvé 30 contrats d'exploration des fonds marins.

L'exploitation minière des fonds marins pourrait causer de graves dommages aux écosystèmes marins, y compris au plancton qui est à la base de la chaîne alimentaire. Et tandis que les sociétés minières en haute mer affirment que leurs impacts environnementaux sont inférieurs à ceux de l'exploitation minière terrestre, une grande partie de la mer profonde et de ses écosystèmes reste largement inexplorée. Plusieurs entreprises et groupes environnementaux demandent un moratoire mondial sur l'exploitation minière des grands fonds marins jusqu'à ce que ses impacts environnementaux soient mieux compris.

Cependant, éviter les pires impacts du changement climatique signifie passer des combustibles fossiles aux énergies renouvelables, qui nécessitent de grandes quantités de minéraux. Jusqu'à trois milliards de tonnes de métaux - y compris le lithium, le nickel, le manganèse, le cobalt, le cuivre, le silicium, l'argent, le zinc, le minerai de fer et l'aluminium - peuvent être nécessaires pour des technologies telles que les batteries pour véhicules électriques, les éoliennes, les panneaux solaires, et d'autres technologies énergétiques propres. La Banque mondiale estime que la production de minerais pourrait augmenter de près de 500 % d'ici 2050 pour répondre à la demande croissante de technologies d'énergie renouvelable.

Une alternative écologiquement rationnelle à l'exploitation des terres exposées ou des fonds marins profonds consisterait à extraire les métaux précieux des déchets électroniques recyclés, mais la réalité est que seulement 20 % environ des déchets électroniques sont recyclés, le reste est jeté. Dans tous les cas, il faudra plus de métaux précieux que ceux actuellement en circulation pour fournir les matériaux nécessaires à la transition vers une énergie propre. Comme l'a dit un membre de la Deep Sea Conservation Coalition :"Vous ne pouvez pas recycler ce que vous n'avez pas."

Plus d'expédition

La fonte des glaces de mer a ouvert des voies navigables dans l'Arctique, permettant au transport maritime d'augmenter de 25 % entre 2013 et 2019.

Alors que de plus en plus de pétroliers et de vraquiers traversent la région, le résultat a également été une augmentation de 85% du noir de carbone principalement dû à leur utilisation de mazout lourd. Lorsque le noir de carbone, une forme de pollution de l'air résultant de la combustion incomplète de combustibles fossiles, atterrit sur la neige ou la glace, il les assombrit et accélère la fonte. Le noir de carbone provoque également des maladies respiratoires et cardiovasculaires chez l'homme. L'Organisation maritime internationale de l'ONU a interdit l'utilisation de fioul lourd dans l'Arctique, mais l'interdiction n'entrera en vigueur qu'en 2029.

Avec la fonte des glaces estivales, le tourisme de croisière se développe également. En 2016, le premier grand navire de croisière a traversé l'Arctique et s'est arrêté à Nome, AK. Cet été, 27 navires de croisière devaient y accoster. Plus de navires de croisière signifient plus d'émissions de carbone qui noircissent la glace et perturbent les écosystèmes marins.

Décongeler le pergélisol

Le réchauffement climatique provoque également le dégel du pergélisol, un sol qui reste gelé pendant deux années consécutives ou plus. On le trouve à des latitudes et à des altitudes élevées, principalement en Sibérie, sur le plateau tibétain, en Alaska, dans le nord du Canada, au Groenland, dans certaines parties de la Scandinavie et de la Russie. Le pergélisol, dont certains sont gelés depuis des dizaines ou des centaines de milliers d'années, stocke les restes carbonés de plantes et d'animaux qui ont gelé avant de pouvoir se décomposer. Les scientifiques estiment que le pergélisol mondial contient 1 500 milliards de tonnes de carbone, soit près du double de la quantité de carbone actuellement présente dans l'atmosphère. Lorsque le pergélisol dégèle, les microbes qu'il contient consomment la matière organique gelée et libèrent du dioxyde de carbone et du méthane dans l'atmosphère. Cela accélère le réchauffement, précipitant encore plus le dégel du pergélisol dans un cycle irréversible. Les scientifiques prévoient que les deux tiers du pergélisol proche de la surface de l'Arctique pourraient avoir disparu d'ici 2100.

Lorsque la glace du pergélisol fond, le sol devient instable et peut s'effondrer, provoquant des glissements de terrain et des glissements de terrain, des inondations et une érosion côtière. La terre qui flambe peut endommager les bâtiments, les routes, les lignes électriques et d'autres infrastructures. Elle affecte de nombreuses communautés autochtones qui vivent et dépendent de la stabilité du pergélisol gelé depuis des centaines d'années.

Que se cache-t-il sous le dégel du pergélisol ?

Microbes

À mesure que le pergélisol dégèle, des bactéries et des virus cachés sous terre depuis des dizaines de milliers d'années sont découverts. On a découvert qu'un gramme de pergélisol abritait des milliers d'espèces de microbes dormants. Certaines de ces espèces pourraient être de nouveaux virus ou d'anciens virus pour lesquels les humains manquent d'immunité et de remèdes, ou des maladies que la société a éliminées, comme la variole ou la peste bubonique. En 2016, une centaine de personnes en Sibérie ont été hospitalisées et un garçon est décédé après avoir contracté l'anthrax d'une carcasse de renne infectée qui avait gelé 75 ans plus tôt et s'était exposée lors du dégel du pergélisol. Anthrax spores entered the soil and water, and eventually the food supply.

Much older specimens have also been uncovered. Scientists have revived a 30,000-year-old virus that infects amoebas and discovered microbes more than 400,000 years old. Some of these microorganisms may already be resistant to our antibiotics.

Pollutants

Because the Arctic has been covered by ice and permafrost for much of human history and was largely inaccessible, it was an ideal place to dump chemicals, biohazards, and even radioactive materials. The risks these materials pose in the light of thawing permafrost are poorly understood.

Radioactive waste from nuclear reactors and submarines, nuclear testing, and dumped nuclear waste can be exposed by melting ice and thawing permafrost. Chemicals and pollutants, such as DDT and PCBs, that were transported through the atmosphere and frozen in the permafrost, may also resurface. Heavy metal mine waste resulting from decades of extensive mining in the Arctic is found in permafrost as well.

The increased water flow resulting from thawing permafrost will enable pollutants and microorganisms to spread more easily, with potential risks to ecosystems, local communities, and the food chain. The increase in cruise ships, tourism, mining, and commerce in the Arctic could also expose more people to pathogens and pollutants.

Is there anything positive about melting glaciers and thawing permafrost?

There are many disasters that could result from melting glaciers and thawing permafrost, but there may also be a few potential benefits.

One study found that the new shipping routes opened by melting ice in the Arctic could reduce the travel time between Asia and Europe substantially. The Arctic routes are 30 to 50 percent shorter than the Suez Canal and Panama Canal routes and can cut travel time by 14 to 20 days. Ships will thus be able to reduce their greenhouse gas emissions by 24 percent, while saving money on fuel and ship wear and tear.

New mining opportunities in previously inaccessible areas and in the deep sea will make it possible to obtain the quantities of rare and precious metals needed to transition to a clean energy economy. The chairman of the Metals Company said, "The reality is that the clean-energy transition is not possible without taking billions of tons of metal from the planet."

The microbes and viruses that have lived in the permafrost for millennia had to develop many adaptations to withstand the harsh environment and may help to develop new antibiotics. To survive, bacteria competed with each other by producing antibiotics, some of which may be entirely new. While some microbes have been found to be antibiotic resistant, others might be able to help develop new antibiotics for medical use. In Arctic soil uncovered by thawing permafrost, scientists discovered new bacteriophages—bacteria eaters—each one of which consumes a different bacterium.

Researchers found one bacterium that could survive in cold and biodegrade oil in contaminated Arctic soil; the bacterium was able to take up 60 percent of the oil around it. This could potentially help clean up oil spills in the Arctic. Two other bacteria species recovered from thawing permafrost were found to degrade dioxins and furans, volatile liquids, which could aid in remediating contaminated sites. One researcher is studying whether organisms in permafrost can produce enzymes that break down plastics.

The melting ice and thawing permafrost have also revealed geography and ancient artifacts that are deepening archaeologists' understanding of history and culture. In the mountains of Norway, melting ice revealed a remote ancient mountain pass and artifacts from the Roman Iron Age and the time of the Vikings. The pass was an important path for moving livestock between grazing sites and a passageway for travel and trade. Researchers also found numerous tools, artifacts, and weapons that had belonged to the Vikings. In the Jotunheimen Mountain Range of Norway, archaeologists discovered an iron arrowhead dating back to the Norwegian Iron Age.

This year, when Antarctic sea ice cover hit a record low, researchers in the Weddell Sea, a remote part of the Antarctic, were searching for the wreckage of Sir Ernest Shackleton's ship, Endurance. It had been trapped by the sea ice and sunk in 1915.

They were able to find the ship almost 9,900 feet underwater, due in part to reduced ice cover.

In the thawing permafrost of the Yukon, scientists found a perfectly preserved wolf pup that lived 57,000 years ago during the Ice Age, camel bones from 75,000 to 125,000 years ago, and teeth from a hyena-like creature that lived 850,000 to 1.4 million years ago. Because the specimens are well-preserved and contain genetic material, they can help scientists understand how species responded to climate change and human impacts long ago.

As the planet warms, some countries and regions will lose out, while others will benefit. For example, Siberia will likely become a huge wheat producer, and Canada a major wine producer.

Greenland's economy currently relies on fishing, tourism, and hunting but it will need to exploit its natural resources to support an aging population. The sand and sediment released by Greenland's melting glaciers could be worth more than $1.11 billion because the world faces a severe shortage of the sand needed to make concrete, computers, and glass. While dredging sand and transporting it could cause environmental damage, a clear majority of Greenlanders polled want their government to explore the extraction and exportation of sand.

As Greenland's glaciers retreat, they also leave behind silt crushed into nano-size particles by the weight of the ice. This nutrient-rich mud, called glacial rock flour, gives plants more access to nutrients such as potassium, calcium, and silicon, while absorbing CO₂ from the air. Adding 27.5 tons of glacial rock flour per hectare increased barley yields in Denmark by 30 percent. Applying 1.1 tons of it to fields absorbs between 250 and 300 kilograms of CO₂ . The more than one billion tons of glacial rock flour deposited yearly on Greenland could enable farmers to sell carbon credits because of the CO₂ absorbed, and boost the country's economy.

The changes raise complex questions

Ultimately, these relatively small potential benefits cannot outweigh the enormous impacts climate change will have on local communities and the planet. "Do I believe that these kinds of changes [mining and shipping opportunities] are translating into something positive for the broader society on the planet? Absolutely not," said Schaefer. "[They] will further enrich an already incredibly rich tiny minority of capitalists."

Eight countries claim territory in the Arctic:Canada, Denmark (because Greenland was its former colony), Finland, Iceland, Norway, Russia, Sweden, and the United States, some with overlapping geological claims. As the region warms, and new opportunities for exploitation arise, "near-Arctic" countries such as China, Japan, South Korea, Britain, and EU members are becoming more focused on the region as well. Intelligence analyst Rebekah Koffler has warned, "The Arctic is going to be the future battlefield for economic dominance and possession of natural resources."

It is a geological reality that as ice melts and permafrost thaws, many surfaces will get exposed. Schaefer believes the best thing to do is to tighten laws so that outsiders or wealthy private companies cannot simply exploit resources without any responsibility to the planet or the people who own the land.

The question of who will benefit from climate change impacts, and from the melting and thawing regions in particular, is complicated. Schaefer believes these issues are moving away from climate science and into law and ethics, and that perhaps the best framework for resolving them is to prioritize climate justice. He said, "The voices and votes of the people who live there and own the land need to be at the center of everything." + Explorer plus loin

Minimal evidence of permafrost carbon in Siberia's Kolyma River

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation du Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.