La fonte des pergélisols a provoqué un relargage massif de gaz à effet de serre à la fin de la dernière glaciation

Pour BCPST, PrépaCAPES et PrépaAgreg
Thèmes : Cycle du carbone, réchauffement climatique

Pergélisol fracturé en train de fondre (Suède) . Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Perg%C3%A9lisol#/media/File:Storflaket.JPG

Les sols gelés en permanence dans les régions péri-arctiques (pergélisol) couvrent un cinquième de la surface terrestre dans l'hémisphère nord dont 90 % du Groenland, 80 % de l'Alaska, 50 % du Canada et de la Russie. Ils constituent une réserve de carbone sous forme de matière organique et de méthane piégés. Or avec le réchauffement climatique (l'année 2016 sera une année record), le pergélisol commence à fondre et on peut se demander quel en sera l'impact sur le CO2 et le méthane atmosphérique, eux-mêmes causes du réchauffement climatique via l'effet de serre. Pour mieux comprendre, les chercheurs se sont plongés dans le passé et ont étudié une fonte de pergélisol qui a eu lieu à la fin de la dernière période glaciaire au cours d'une remontée rapide des températures (il y a 11.650 ans). Cette étude a été publiée dans Nature Communications au début de ce mois.

Source :  Tesi, et al. 2016

Durant cette période, le taux atmosphérique de CO2 était passé de 190 ppm à 270 ppm (actuellement on est à 400 ppm...), d'après des études dans des bulles d'air piégées dans la glace. Quelle est la contribution du dégel du pergélisol dans cette augmentation ? Lorsque le pergélisol fond, la matière organique du pergélisol se retrouve entraînée par l'écoulement des eaux vers les mers et océans. Les chercheurs se sont donc intéressés aux sédiments qui se sont accumulés à cette période à l'embouchure du fleuve Léna, en Sibérie, qui se jette dans la mer de Laptev qui borde l'Océan Arctique. Particulièrement étudiés furent les phénols des lignines et des polymères de cires des cuticules de végétaux qui indiquent une origine terrestre des sédiments. 

Le résultat est que l'on observe effectivement une forte augmentation de sédiments d'origine organique terrestre au cours de la période de fin de glaciation. Ces molécules organiques ne sont problématiques en soi mais elles sont ensuite digérées par des bactéries qui relarguent du CO2 dans l'atmosphère. Les auteurs considèrent que les volumes de sédiments sont tels que cela a pu être un contributeur majeur de l'augmentation de CO2 de 80 ppm sur la période.

Cela constitue un avertissement clair, concernant les effets d'emballement possible des taux de CO2 et du réchauffement climatique alors que de nombreux indices montrent que les pergélisols sont en train de fondre actuellement et que cela affecte la composition des fleuves et des rivières qui les drainent (voir par exemple ici).

Article scientifique