13449 lectures / 9 commentaires30/01/2006, 23:03

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Le réchauffement global pourrait venir à bout des 3 mètres ou plus d’épaisseur du sol perpétuellement gelé de l’hémisphère nord, endommageant aussi bien les écosystèmes que les bâtiments et les routes du Canada, de l’Alaska et de la Russie.

De nouvelles simulations du centre national pour la recherche atmosphérique (NCAR) montrent que plus de 50% des territoires recouverts de cette couche supérieure de pergélisol (ou permafrost) pourrait fondre d’ici 2050. Ce pourcentage pourrait atteindre 90% d’ici 2100. Les scientifiques s’attendent à ce que le débit des glaces fondues augmente et libère de grandes quantités de carbone dans l’atmosphère.

Cette étude, faisant appel au modèle théorique de prédiction du climat terrestre (CCSM) du NCAR, est le premier à établir un diagnostic de l’état du pergélisol dans un modèle mondial incluant aussi bien les interactions intervenant dans l’atmosphère, dans les océans, sur les continents et dans les glaces de mer, qu’un modèle de sols décrivant les gels et les fontes. Les résultats furent mis en ligne dans l’édition du 17 décembre des publications de la recherche géophysique.

« Des modèles réalisés pour étudier le permafrost avaient déjà été utilisés auparavant, mais non au sein d’un système de modélisation de climats pleinement interactif », a déclaré David Lawrence, principal créateur du modèle au NCAR. Son co-créateur est Andrew Slater, du Centre National de données sur les neiges et les glaces de l’université du Colorado.

Près d’un quart des terres de l’hémisphère nord est recouvert de permafrost, que l’on pourrait décrire comme un sol gardant une température inférieure à 0°C pendant au moins deux ans. Celui-ci est généralement caractérisé par une couche de surface active, épaisse de quelques centimètres à plusieurs mètres, qui fond durant l'été et regèle en hiver. La couche la plus profonde reste gelée. La couche active réagit, elle, aux changements climatiques en s’étirant vers le bas au fur et à mesure que la température de l’air augmente. La couche de permafrost la plus profonde n’a pas fondu depuis le dernier âge de glace, il y a plus de 10 000 ans, et ne sera guère touchée par le réchauffement de la planète durant les siècles à venir, estime Lawrence.

Le réchauffement récent a engendré la dégradation de grandes parties du pergélisol en Alaska central provoquant des affaissements de terrains contenant des glaces ayant fondues. On constate également un gauchissement des routes, la déstabilisation d’habitations et l’apparition de forêts « ivres » (composées d’arbres particulièrement penchés). En Sibérie, des équipements industriels ont subi d’importants dommages et des pertes supplémentaires de permafrost pourraient mettre en danger les itinéraires de migration d’animaux tels que les rennes et les caribous.

Des simulations alarmistes
Les simulations du CCSM sont basées sur des prévisions élevées et faibles de l’émission de gaz à effet de serre durant le 21ème siècle d’après les exigences du groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat. Dans les deux cas, le CCSM a pu déterminer quelle superficie conserverait son permafrost dans chacune des 10 couches terrestres s’enfonçant jusqu’à 3,4m de profondeur.

Dans le scénario où les émissions sont toujours très élevées, la surface où le permafrost est présent dans n’importe laquelle de ces couches passe de 6.5 millions à un peu plus d’1.5 million de kilomètres carrés d’ici 2050 et se réduira à environ 1 million de kilomètres carrés à l’approche de 2100. Dans le scénario où les émissions sont réduites, ce qui nécessiterait des progrès majeurs en matière d’économies d’énergie et de production d’énergies alternatives, la surface où le permafrost serait intact ne représenterait plus qu’environ 2,5 millions de kilomètres carrés en 2100.

Pour des conséquences graves
« La fonte du pergélisol pourrait libérer une quantité considérable d’eau dans les océans », affirme Slater, qui précise que le détachement de blocs de glace dans les régions arctiques a augmenté de 7% depuis les années 30. Dans la simulation où les émissions restent élevées, ce runoff atteint 28% vers 2100. Cette hausse prend en compte des précipitations et des chutes de neige accrues ainsi que l’eau provenant de la fonte des glaces contenues dans le sol.

Cette étude novatrice met l’accent sur les inquiétudes des scientifiques face à l’émission de gaz à effet de serre qui pourrait être provoquée par cette fonte des sols. Le permafrost contiendrait 30% ou plus de tout le carbone stocké dans les sols de la planète. La fonte du pergélisol pourrait être suivie d’émissions à grande échelle de méthane ou de dioxyde de carbone supérieures à celles produites par les carburants fossiles.

D’après les simulations du système de modélisation de climats établi par le NCAR, les régions contenant du permafrost dans les 3 premiers mètres de profondeur du sol pourraient être réduites de près de 90% en Arctique d’ici le siècle prochain.

« Le sol est constitué d’une grande quantité de carbone », explique Lawrence. « Si le pergélisol devait fondre comme nos simulations le prévoient, cela pourrait avoir un impact considérable sur les climats. » Pour s’atteler entre autres à ce problème, Lawrence et ses collègues sont actuellement sur le développement d’un modèle de simulations plus perfectionné incluant le carbone interactif.

Sources
Cette étude a été réalisée par la Fondation nationale des sciences, principal financeur du NCAR ainsi que par le département américain de l’énergie.
Le Centre National des données sur les neiges et glaces (NSIDC) fait partie du Cooperative Institut for Research in Environmental Sciences de l’université du Colorado.
Le Centre National pour la recherche atmosphérique et l’Office of Programs de l’UCAR sont dirigés par l’UCAR sous l’égide de la Fondation nationale des sciences et d’autres organisations. Les avis, découvertes, conclusions ou recommandations exprimés dans cet article ne reflètent pas nécessairement le point de vue des financeurs de l’UCAR.

En savoir plus
Notre dossier sur le changement climatique

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Auteur

Stéphanie Philippidès - notre-planete.info (cliquer ici pour consulter les droits sur cet article)

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