Depuis plusieurs milliers d’années, des changements climatiques naturels ont lieu sur Terre, alternant entre des épisodes de refroidissement (période glaciaire) et de réchauffement (période interglaciaire). Cependant, lors du siècle dernier, les scientifiques ont observé que cette variation commençait à être très perturbée. Ce nouveau bouleversement coïncide avec la révolution industrielle, période pendant laquelle l’Homme a commencé à développer des activités émettrices d’une importante quantité de GES [1] dans l’atmosphère. Dès lors, on a constaté que ces activités altéraient le cycle du carbone naturel et donc qu’elles étaient potentiellement à l’origine de cet actuel réchauffement anormale du climat.

Ce changement climatique est l’un des sujets préoccupants de la fin du XX^e siècle et de ce début du XXI^e. Plusieurs phénomènes y sont reliés et sont de plus en plus alarmants : la fragilité des pergélisols en est un bon exemple. Dans la suite de cet article, nous définirons tout d’abord un pergélisol et quelle menace son dégel engendre-t-il. Puis la dernière partie abordera les projets internationaux mis en place spécifiquement pour lutter contre ce dérèglement climatique.

Qu’est-ce qu’un pergélisol ?

Le pergélisol (« permafrost » en anglais) est un sous-sol gelé dont la température doit être maintenue égale ou inférieure à 0°C durant 2 ans consécutifs au minimum. Il recouvre 20 à 25% l’Hémisphère Nord, soit environ 19 millions de km², dont les régions du Nord du Canada (1/3 du territoire Québécois) et de la Sibérie.

Localisation des pergélisols dans l’Hémisphère Nord

Aperçu d’un pergélisol dans le région du Nunavut

Le pergélisol est composé essentiellement de glace pouvant aller au maximum jusqu’à 700 mètres de profondeur dans certaines régions. Les 2 premiers mètres correspondent à une couche dite « active » (ou « mollisol ») qui gèle en hiver puis dégèle en été. En-dessous de cette couche, la glace reste gelée en permanence.

Malheureusement, pendant ces dernières décennies, les températures moyennes atmosphériques ont dépassé la partie la plus chaude de la période interglaciaire. Ce réchauffement inhabituel du climat provoque notamment le dégel rapide du pergélisol, libérant du carbone spécifiquement sous forme de méthane (CH4) qui se trouve être 25 fois plus puissant que le CO2.
En effet, depuis des millions d’années, des végétaux et des animaux se décomposent lentement après leur mort puis s’enfouissent progressivement dans le sol. L’oxygène et l’azote sont extraits par les bactéries alors que le carbone et l’hydrogène restent piégés en profondeur formant des hydrocarbures (ex : méthane). Le PNUE [2] a estimé que près de 1 700 milliards de tonnes de carbone organique soit une teneur 2 fois plus importante que celle de l’atmosphère, étaient conservés dans les pergélisols.

Evolution des pergélisols

Localisation de la région de Nunavik

Des recherches ont été réalisées dans la région du Nunavik au Canada (dont la surface est recouverte presque entièrement de pergélisol) afin d’étudier les conséquences de la fonte de ce type de sol particulier. De 1990 à 2007, les températures moyennes ont augmenté de près de 3,5°C, ce qui est 5 à 7 fois plus rapide que la hausse moyenne mondiale durant la même période [données du GIEC [3]]. Les hivers ont donc été plus courts et plus doux et les étés plus longs et plus chauds. Par conséquent, la couche active s’est approfondie, aggravant ainsi le dégel du pergélisol et accentuant la libération de carbone dans l’atmosphère. De ce fait, la teneur en GES dans l’atmosphère a augmenté de nouveau, entraînant une nouvelle hausse des températures : un cercle vicieux commence alors.

De plus, le dégel du pergélisol crée des affaissements de terrain et des espaces vides apparaissent alors. Dans ces « trous », se forment de petits lacs appelés « Lacs de thermokarsts ». Ces éléments caractéristiques d’un milieu pergélisolé présentent un inconvénient majeur. La chaleur de la surface se retrouve poussée vers les couches plus profondes dans lesquelles du méthane est stockée, provoquant alors la remontée rapide de ce gaz à la surface puis sa libération.

Lacs thermokarstiques

Enfin, des glissements de terrain sont de plus en plus observés, influençant la stabilité des infrastructures. La Russie a été victime de l’un des exemples les plus accablants d’instabilité du sous-sol, en 1994. 160 000 tonnes de pétrole se sont déversées engendrant la plus grande marée noire jamais observée. Cette catastrophe a été la conséquence indirecte de la fonte du pergélisol sur lequel reposait l’oléoduc du champ pétrolier de Vozei qui s’est rompu à cause de la fragilité soudaine du terrain.

Instabilité d’une maison provoquée par la fonte du pergélisol

Estimations & prévisions

Selon Pep Canadell directeur du Global Carbon Project, « si seulement 10% du pergélisol fondait, cela pourrait conduire au rejet de 80 ppm [4] d’équivalent de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, ce qui provoquerait une augmentation de 0,7°C des températures mondiales. »

D’autre part, le GIEC a réalisé des modélisations climatiques qui indiquent que d’ici la fin du siècle quelles que soient les émissions futures de CO2, les températures atteindront leur niveau la plus haute depuis la dernière période glaciaire, soit une hausse de la température de 1,8 à 4°C et un dégazage de 232 à 380 GtC. Ces phénomènes pourraient être à l’origine de sécheresse, de feu de forêt, de la fonte des calottes glaciaires, de l’augmentation du niveau de la mer...

Par ailleurs, d’après une enquête des principaux experts mondiaux, mise en place en 2011 par 2 scientifiques Edward Schuur et Benjamin Abbott, la quantité de CO2 stockée dans les sols au niveau du pôle Nord, est largement sous-estimée ainsi que les conséquences de sa libération (Source : Magazine « Global biogeochemical cycle »).
Des dérèglements majeurs auront donc lieu sur tous les niveaux notamment sur le plan écologique mais aussi sur le plan économique (voies ferroviaires, oléoducs, centrales nucléaires...).

Des solutions potentielles & des avis divergents

Crée en 1988, le GIEC est un organisme regroupant 20 pays dont la mission est « d’expertiser l’information scientifique, technique et socio-économique qui concerne le risque de changement climatique provoqué par l’Homme », sous forme de rapports écrits. Le dernier faisait état de la situation préoccupante qu’engendre le réchauffement climatique, et y confirmait donc le rôle des GES. Le cinquième rapport prévu pour 2014, permettra d’évaluer les connaissances sur le climat et proposera des « projections à moyen termes et plus régionalisées ».

Le 12 décembre 2012, la 18^e conférence onusienne sur le climat a eu lieu à Doha au Qatar. Malheureusement, elle a été qualifiée de décevante notamment à cause du retrait du protocole de Kyoto de 3 grands pays : le Canada, la Russie et le Japon.

Affiche (non-officielle) de la conférence sur le climat - 12/2012 à Doha-

Et pourtant ce protocole a pu entrer en vigueur en 2005 grâce à la ratification de la Russie. Mais de nombreuses divergences existaient et existent toujours, au sein même du pays :

 Une partie de la population voulait ratifier le protocole de Kyoto au vu des enjeux économiques (admission à l’OMC [5]), politiques (rôle du « sauveur du protocole de Kyoto », face aux USA) et ensuite des enjeux environnementaux. En effet, certaines infrastructures dont des centrales nucléaires vétustes, sont construites sur des pergélisols.

 La partie adverse, au contraire, considère qu’il existe des avantages au réchauffement climatique spécifiquement sur les plans agricole et commercial. 65% des terres russes sont des pergélisols et ne sont donc pas cultivables. Ces terres sont alors considérées comme des pépites d’or Or Métal précieux. Dans le cadre du séjour Le TrésOR des MINES nous chercherons de l’or dans le Val d’Anniviers, à la batée. pour l’économie du pays.

Dessin humoristique de Soulcié

Quant à l’Union Européenne qui a décidé que le changement climatique est « la priorité des priorités », elle a financé le projet PAGE21 « Permafrost in the Artic and its Global Effects in the 21st century » qui inclut 18 institutions de recherche. Leur objectif est de produire, rassembler et évaluer les données relatives aux pergélisols et son évolution sur le climat (données qui seront intégrées dans le cinquième rapport du GIEC).

La prochaine conférence qui se déroulera à Paris en 2015, sera nécessaire pour conclure un accord « universel » sur les réductions de GES. Tous les pays devront être impliqués et tout particulièrement la Chine et les USA qui se trouvent être les deux plus grands pollueurs mais qui n’ont jamais ratifié le protocole de Kyoto.

Néanmoins, aux Etats- Unis, la situation commence à s’inverser progressivement. Février dernier, Barack Obama a lancé un ultimatum au congrès US dans le but d’agir très rapidement pour légiférer sur le changement climatique.

Situé dans les régions de hautes latitudes, le pergélisol est l’un des éléments de la Cryosphère [6] le plus susceptible au réchauffement climatique actuel. Son équilibre thermique est très fragile : sa température doit rester continuellement inférieure à 0°C. Ainsi, il est considéré comme le plus dangereux, au vu de son important stockage en profondeur de gaz à effet de serre.
Si le pergélisol dégèle donc plus que la normale, comme aujourd’hui, des bouleversements s’opéreront progressivement, touchant les cycles naturels (de carbone, de l’eau...) et par conséquent la faune, la flore, les ressources d’eau douce...

Néanmoins, il est encore temps de réagir, pour atténuer les impacts de ce changement climatique. Les états ont commencé à s’alerter et à se mobiliser en ayant formé, il y a 25 ans, le GIEC. Dès lors, ont été mis en place divers projets concrets dont les résultats seraient davantage positifs si tous les pays avaient les mêmes opinions et donc les mêmes objectifs, situation peut-être un jour possible mais qui reste pour l’instant utopique.