Monde

La fonte du permafrost oblige à un effort de 0,3 degré de plus

Anne Denis, mis à jour le 17.12.2015 à 18 h 22

L’accord de Paris prévoit de limiter le réchauffement à 1,5 degré. Mais il faudra faire plus si on intègre la fonte accélérée des terres gelées des régions polaires et montagneuses, qui risquent de libérer d’énormes quantités de gaz à effet de serre.

Tunnel formé de cristaux de permafrost, dans le village de Tomtor, dans le nord de la Russie, le 28 janvier 2013 | REUTERS/Maxim Shemetov

Tunnel formé de cristaux de permafrost, dans le village de Tomtor, dans le nord de la Russie, le 28 janvier 2013 | REUTERS/Maxim Shemetov

Les images sont connues. En Sibérie, ou dans le Grand Nord canadien, on perce la glace d’un lac gelé, on craque une allumette et surgit alors un impressionnant panache de méthane en feu. Autre vision spectaculaire, les cratères géants découverts notamment en 2014 sur la péninsule de Yamal, en Sibérie occidentale. Selon les scientifiques, ils résultent d’émissions massives de gaz, auparavant emprisonnés dans le sol gelé sous forme de poches, et libérés grâce aux fissures de la glace en train de fondre.

C’est un phénomène que connaissent depuis quelques années les populations nordiques: le pergélisol –plus connu sous son nom anglais, le permafrost– fond, et de plus en plus vite. Ces terres gelées[1], roche ou tourbe, s’étendent sur des millions de kilomètres carrés dans les régions polaires nord et sud et dans les massifs montagneux d’altitude, des Alpes au plateau tibétain. La couche de sol en glace peut aller de quelques mètres (en Suède) à 1,5 km de profondeur, par exemple près de la ville sibérienne de Iakoutsk. Or le permafrost emprisonne depuis des millénaires des quantités gigantesques de carbone organique issu de la décomposition des végétaux, qui, avec le dégel lié au réchauffement climatique, menacent d’être larguées sous forme de méthane et de dioxyde de carbone (deux puissants gaz à effet de serre), accélérant de facto le réchauffement global en un inéluctable cercle vicieux. Le phénomène est particulièrement frappant en Arctique, qui se réchauffe depuis plusieurs décennies deux fois plus vite que la planète entière (l’Antarctique se réchauffant en revanche au rythme moyen de la Terre, sauf dans sa partie ouest).

Cercle vicieux

«Bombe à retardement», bombe à méthane, emballement…Les expressions anxiogènes se multiplient pour qualifier la menace. De fait, les chiffres sont inquiétants puisque, rappelle Hugues Lantuit, chercheur à l’Institut Alfred Wegener, à Postdam, «il y a deux fois plus de carbone dans le permafrost des terres émergées que dans l’atmosphère [qui contient environ 800 gigatonnes équivalent carbone]». Ce à quoi il faut ajouter une quantité similaire en comptant le carbone stocké sous forme d’hydrates de méthane au fond de l’océan Arctique dans le permafrost du plateau continental, lui aussi plus ou moins instable. «Toutes les publications scientifiques récentes, ajoute-t-il, tendent à montrer que la libération et la métabolisation futures du carbone encore emprisonné dans le permafrost élèveront la température mondiale d’environ 0,3 degré à l’horizon 2100[2]». Une hausse considérable: rappelons que l’accord arraché à la COP21 samedi 12 décembre au Bourget table sur une limitation du réchauffement moyen de la planète à 1,5 degré (et non plus 2 degrés) d’ici 2100 par rapport à l’ère préindustrielle, mais ce, sans tenir compte du facteur permafrost. Cela signifie que, pour atteindre cet objectif global, l’accord aurait plutôt dû viser les 1,2 degré. Un objectif d’autant plus irréaliste que, pour la plupart des experts, les engagements des pays de réduction de leurs émissions de gaz à effet de serre conduisent plutôt à un réchauffement de 3 degrés.

La libération et la métabolisation futures du carbone encore emprisonné dans le permafrost élèveront la température mondiale d’environ 0,3 degré à l’horizon 2100

Hugues Lantuit, chercheur à l’Institut Alfred Wegener

Pourquoi ces données essentielles n’ont-elles pas été prises en compte dans le rapport du Giec qui a servi de base à la préparation de la Conférence de Paris? «Pour élaborer de nouvelles projections, le Giec prend en compte tous les travaux les plus récents, mais seulement si les paramètres de départ sont les mêmes. Or tous les modèles n’étaient pas prêts à incorporer le phénomène des émissions du permafrost, ni d’ailleurs de celles des zones humides. Ce sont des travaux qu’il faudra mener lors du prochain cycle du Giec», explique Hugues Lantuit. Il a participé au programme européen Page 21 (pour «Changing Permafrost in the Arctic and its Global Effects in the 21st Century», soit, en français, «Changements du permafrost dans l’Arctique et ses effets globaux au XXIe siècle»), plus gros projet mondial sur le permafrost (7 millions d’euros sur quatre ans) qui s’est clos en octobre dernier. «Page 21 a notamment permis d’harmoniser les modèles anglais, français et allemand sur ces questions, données qui seront je l’espère prises en compte dans le prochain rapport du Giec.» Depuis, le programme américain NGEE, encore plus important, a pris le relais. Rendez-vous, donc, aux prochaines COP.

De nombreuses inconnues

Les connaissances sur le comportement du permafrost se sont développées avant la Seconde Guerre mondiale en Russie mais uniquement dans une optique d’ingénierie, pour de grands chantiers d’infrastructures comme le chemin de fer transbaïkal. En effet, construire sur ces sols a toujours été une vraie gageure. En surface, une couche «active» de plusieurs dizaines de centimètres dégèle et regèle chaque année, contraignant les populations à adopter un habitat sur pilotis. «Ce n’est qu’au début des années 2000 qu’on a réalisé que le permafrost jouait aussi un rôle très important dans le climat de la planète», ajoute le chercheur.

Les recherches en ce sens ayant donc démarré assez tard, on manque encore de données précises pour effectuer des projections fiables, d’autant que l’implantation de stations de mesures sont difficiles dans les régions polaires et plus encore au fond des océans. Malgré tout, les travaux se sont multipliés ces dernières années. Hugues Lantuit est ainsi impliqué dans la conception de la première base de données sur les températures du permafrost au niveau mondial (grâce à plus de 1.000 sites répartis sur tous les points du globe concernés). Après coordination des relevés à l’institut Alfred Wegener en Allemagne, cette base a été publiée en septembre et devrait faire l’objet d’un rapport l’an prochain, donnant de précieuses indications sur le rythme de réchauffement des différentes zones de permafrost depuis 2010.

Mission spatiale franco-allemande

Autre programme scientifique de grande envergure, le lancement prévu en 2020 du satellite franco-allemand Merlin (Methane Remote Sensing Lidar Mission), dont la mission sera de mesurer le méthane atmosphérique avec une très haute précision. Le programme (environ 200 millions d’euros financés à 50/50) a été présenté au Bourget dans le cadre de la COP21 par Thierry Mandon, secrétaire d’État chargé de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, et Brigitte Zypries, secrétaire d’État allemande auprès du ministre de l’Économie et de l’Énergie. «Conçu par le Cnes et l’Agence spatiale allemande, Merlin va surtout permettre le relevé depuis l’espace des concentrations de méthane dans les plus hautes latitudes du globe», souligne Philippe Bousquet, professeur à l’université de Versailles-Saint-Quentin, chercheur au laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE) et partie prenante de ce programme.

Outre ces initiatives, divers centres de recherche dans le monde planchent d’arrache-pied pour tenter de répondre à une série de questions cruciales: l’hypothèse alarmiste d’une fonte totale du permafrost est-elle envisageable, et à quel terme –selon les études, 30 à 70% de la surface totale pourrait être concernés? Dans ce cas, le carbone qu’il contient sera-t-il entièrement dilué dans l’atmosphère? «Selon le consensus scientifique actuel, ce n’est pas l’hypothèse retenue, affirme Hugues Lantuit. Même si la majeure partie sera probablement larguée, un pourcentage significatif sera réutilisé par des bactéries.» L’objectif est aussi d’évaluer la capacité d’assimilation de ce carbone par la végétation qui apparaît dès que les sols sont dégelés.

Épée de Damoclès climatique

Toujours évoquées quand on parle de permafrost, les émissions de méthane sont-elles particulièrement dangereuses? «Il est vrai que le méthane est vingt-huit à trente fois plus puissant que le CO2 en matière de piégeage du rayonnement solaire, mais les émissions annuelles de méthane sont actuellement 200 fois inférieures à celles de CO2», relativise Philippe Bousquet, ajoutant que le rôle de la fonte du permafrost dans l’élevation des concentrations de méthane atmosphérique est pour l’instant très faible. D’autre part, les chercheurs privilégient la thèse d’un processus lent et régulier, plutôt que des dégazages massifs et soudains, même s’ils restent prudents concernant les hydrates de méthane océaniques, vu le manque de données.

Outre cette épée de Damoclès climatique, les populations autochtones du Grand Nord vivent, elles, le réchauffement au jour le jour: l’épaisseur de la couche active de surface dégelant chaque année augmente, déstabilisant toutes les constructions. À l’échelle d’une ville de 300.000 habitants comme Iakoutsk, entièrement bâtie sur le permafrost, le défi financier est immense. Selon Hugues Lantuit, «on estime que l’adaptation des infrastructures de toutes les zones concernées à cette nouvelle donne coûtera 150 milliards de dollars par an à l’horizon 2030 (en matière de perte de PNB)». Pour les villes significatives, les investissements nécessaires seront probablement menés. Mais pour les villages les plus modestes ou isolés des Inuits, des Samis ou des Nénètses, se posera sans doute alors la question du départ.

1 — Sols restant en dessous de zéro degré pendant au moins deux étés consécutifs. Retourner à l'article

2 — Voici les liens vers deux de ces études: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/9/8/085003 et http://www.nature.com/nature/journal/v520/n7546/full/nature14338.html. Retourner à l'article

 

Anne Denis
Anne Denis (76 articles)
Journaliste, éditrice du site Latina-eco.com
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