Dans l'Arctique canadien, des couches de pergélisol qui, selon les scientifiques, devraient rester gelées pendant au moins 70 ans ont déjà commencé à fondre. Les images satellites révèlent que la surface autrefois gelée s'enfonce et est parsemée d'étangs de fonte et d'en haut ressemble un peu au fromage suisse.
«Nous avons été stupéfaits que ce système ait réagi si rapidement aux températures de l'air plus élevées», a déclaré Louise Farquharson, co-auteure de l'étude et stagiaire postdoctorale au Permafrost Laboratory de l'Université de l'Alaska Fairbanks.
Le pergélisol est un sol qui reste gelé pendant au moins deux ans. Il sous-tend environ 15% de l'hémisphère nord non glaciaire et joue un rôle essentiel dans le transfert du carbone des êtres vivants vers l'atmosphère, a déclaré Farquharson.
Les chercheurs ont enregistré un dégel du pergélisol à des profondeurs qui n'étaient pas attendues avant que la température de l'air n'atteigne des niveaux prévus par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat après 2090, selon l'un de ses modèles de changement climatique «modéré». Le GIEC, qui est un organe des Nations Unies, fournit des informations scientifiques pour guider les politiques climatiques des pays.
Les chercheurs croient que des températures estivales plus élevées, de faibles niveaux de végétation isolante et la présence de glace de sol près de la surface ont contribué à un dégel exceptionnellement rapide et profond.
L'évidence la plus frappante est visible à l'œil nu. Alors que les couches supérieures du pergélisol dégelent et que la glace fond, la terre s'installe de façon inégale, formant ce qu'on appelle la topographie thermokarstique. Les paysages de l'Arctique canadien qui avaient été définis par des collines légèrement vallonnées sont maintenant marqués de fossés et de petits étangs. Le sol du site d'étude le plus au nord a coulé d'environ 35 pouces (90 centimètres) au cours de l'étude.
"Nous avions ce terrain plat lorsque nous avons commencé la surveillance", a déclaré Farquharson à Live Science. "Dans une dizaine d'années, nous avons vu le paysage se transformer."
Leurs données ont permis aux chercheurs d'interpréter les changements topographiques se produisant sous leurs yeux.
"Nous avons pu lier la température de l'air et la température du sol à la formation de ce terrain thermokarstique", a déclaré Farquharson.
Implications mondiales
Le dégel a des implications climatiques pour le globe et des ramifications écologiques immédiates pour la région. Le dégel causé par des températures de l'air plus élevées menace d'aggraver le changement climatique mondial.
"Le pergélisol est comme un congélateur géant qui contient beaucoup de matières végétales et de matières organiques vraiment délicieuses qui ne sont pas décomposées par les microbes", a déclaré Farquharson. «La décongélation ouvre la porte du congélateur» et permet aux microbes de commencer à convertir cette matière organique en CO2.
En modifiant la composition physique du paysage, le thermokarst affecte également les écosystèmes et les cours d'eau locaux en invitant la croissance de nouvelles plantes, en perturbant les cycles nutritifs stables et en permettant la sédimentation des ruisseaux et éventuellement des systèmes côtiers.
Il est difficile de déterminer l'ampleur du développement de nouveaux thermokarstes, mais il ne fait aucun doute que le problème est répandu. Farquharson et son équipe estiment qu'environ 231 000 milles carrés (600 000 kilomètres carrés) de pergélisol, soit environ 5,5% de la zone de pergélisol toute l'année, sont vulnérables à la décongélation rapide de la surface.
