La fonte de l’Arctique pourrait rapidement libérer le « carbone profond » enfoui dans le pergélisol

Les lacs arctiques pourraient libérer un vaste réservoir de carbone ancien enfoui profondément sous le sol gelé en permanence, ou pergélisol, accélérant ainsi le changement climatique.

Ces lacs, qui se forment lorsque la glace de surface fond et que le sol en dessous s’effondre, pourraient dégeler le pergélisol souterrain beaucoup plus rapidement que les scientifiques ne le pensaient possible, révèle une nouvelle étude.

Auparavant, les scientifiques pensaient que l’essentiel de ce dégel profond du pergélisol arctique ne se produirait probablement qu’après 2100.

Changements rapides dans l’Arctique

Le changement climatique s’installe dans l’Arctique plus rapidement que sur le reste de la planète, et l’un des plus grands risques associés au réchauffement des températures dans la région est la fonte du pergélisol.

Les couches profondes de sol gelé en permanence qui sous-tendent une grande partie de l’Arctique cachent d’énormes réservoirs de carbone organique, sous la forme de milliers d’années de matière végétale piégée et même de carcasses d’animaux. Au fur et à mesure que le sol fond, ces organismes enfouis se décomposent et libèrent des gaz à effet de serre, du dioxyde de carbone et du méthane, dans l’atmosphère, ce qui peut, à son tour, entraîner un réchauffement encore plus important.

Mais la plupart des scientifiques pensaient qu’il faudrait des décennies de réchauffement pour faire fondre le pergélisol enfoui sous la couche active de sol qui gèle et dégèle avec les saisons.

« Les conclusions auxquelles les modélisateurs du pergélisol-carbone étaient parvenus étaient que, jusqu’à ce que vous dégeliez vraiment en profondeur, nous n’obtiendrons pas ce signal de carbone important et ancien et que le dégel vraiment profond du carbone sur terre ne se produira qu’au-delà de 2100. « , a déclaré Katey Walter Anthony, responsable de l’étude, écologiste et biogéochimiste à l’Université d’Alaska Fairbanks. « Ce que montre notre étude, c’est que dans un lac, vous dégèlez très rapidement sur une échelle de plusieurs décennies. Les lacs puisent dans ce vieux carbone beaucoup plus tôt, et ils libéreront ce carbone du pergélisol beaucoup plus tôt que ce dégel sur terre. »

Walter Anthony et ses collègues ont étudié les lacs dits thermokarstiques, qui se forment lorsque le sol riche en glace dégèle, provoquant ainsi l’effondrement de la terre en dessous et la formation d’une fosse, où l’eau fondue s’accumule. Les lacs thermokarstiques ressemblent souvent à des biscuits qui ont été mordus sur leurs bords, a expliqué Walter Anthony, car l’eau liquide prend effectivement des bouchées sur les marges gelées environnantes, provoquant l’expansion du lac.

Les lacs peuvent également avoir jusqu’à 30 mètres de profondeur, et si l’eau ne gèle pas jusqu’au fond en hiver, la chaleur de l’eau liquide provoque le dégel du pergélisol sous ce lac, Walter Anthony a dit.

« Lorsque ce pergélisol dégèle, nous obtenons ce que nous appelons un bulbe de dégel, et ce bulbe de dégel peut s’approfondir et s’étendre latéralement », a déclaré Walter Anthony. Lorsque cela se produit, « ce qui était auparavant un sol gelé contenant du carbone organique est dégelé, et ce sol dégelé libère cette matière organique aux microbes qui la décomposent et produisent du dioxyde de carbone et du méthane ».

Les chercheurs voulaient quantifier la quantité de méthane – le principal composant du gaz bouillonnant des lacs – que les lacs thermokarst émettent aujourd’hui et quelles sont leurs émissions projetées pour l’avenir. L’équipe a utilisé une combinaison de modèles informatiques et de mesures prises sur le terrain en Alaska, au Canada et en Sibérie pour cartographier la croissance et les émissions des lacs thermokarstiques.

Selon leurs résultats, publiés le 15 août dans la revue Nature Communications, les lacs doubleraient les estimations précédentes du réchauffement par effet de serre causé par le pergélisol.

« C’est encore beaucoup plus petit que les émissions de combustibles fossiles, mais c’est à peu près équivalent au changement d’utilisation des terres », qui est la deuxième plus grande source de changement climatique d’origine humaine, a déclaré Walter Anthony.