A4 Dégel du pergélisol

Topique

Le pergélisol est un sol qui reste sous zéro pendant deux années consécutives ou plus, couvrant environ 25 % de la surface terrestre dans l'hémisphère Nord. Ce pergélisol stocke environ 1 500 gigatonnes de carbone organique gelé, soit deux fois la quantité totale de carbone actuellement présente dans l'atmosphère. Il contient également des poches de glace massive qui, lors de leur dégel, provoquent l'affaissement du sol et la formation de dépressions thermokarstiques.

La profondeur de dégel du pergélisol chaque année dépend de la quantité de chaleur accumulée qui pénètre dans le sol pendant la saison chaude. Cette profondeur de dégel, appelée couche active, n'augmente pas proportionnellement à la chaleur accumulée, mais plus lentement, suivant les mêmes lois physiques que la diffusion de la chaleur dans un matériau qui passe de l'état de glace à l'état d'eau au fur et à mesure du dégel. Plus la chaleur accumulée pendant l'été est importante, plus le front de dégel pénètre profondément dans le pergélisol, mais chaque mètre supplémentaire de pénétration nécessite une quantité de chaleur accumulée nettement supérieure au mètre précédent.

Lorsque le réchauffement de l'air dépasse la capacité du pergélisol à regeler complètement l'hiver suivant, le pergélisol cesse de se reconstituer en hiver et entame une dégradation progressive : le front de dégel pénètre chaque année un peu plus profondément dans le pergélisol, exposant ainsi le carbone organique auparavant gelé et inerte à la décomposition microbienne. Il en résulte la libération de dioxyde de carbone et de méthane dans l'atmosphère.

Cette libération de méthane alimente l'une des boucles de rétroaction les plus critiques du système climatique, car le méthane retient quatre-vingts fois plus de chaleur que le dioxyde de carbone sur une période de vingt ans. L'effondrement thermokarstique du pergélisol forme également des lacs et des dolines qui créent des conditions anoxiques favorables à la production de méthane. Cet effondrement accélère la décomposition du carbone organique exposé, produisant encore plus de méthane. Ce méthane supplémentaire renforce alors le réchauffement qui a initialement déclenché le dégel, créant ainsi une boucle de rétroaction auto-entretenue.

Le pergélisol devrait se dégrader progressivement depuis ses limites méridionales vers l'intérieur de l'hémisphère Nord, et de la surface du sol vers le bas. Ainsi, ce même pergélisol qui stocke actuellement 1 500 gigatonnes de carbone organique gelé s'affaisse graduellement année après année, tant à sa limite sud qu'en profondeur, libérant dans l'atmosphère une fraction croissante de ce carbone, accumulé pendant des millénaires.

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