Pourquoi le dégel du pergélisol libère du carbone
Le pergélisol conserve depuis des siècles une immense quantité de matière organique. Lorsqu’il dégèle, les microbes recommencent à la décomposer et libèrent du dioxyde de carbone et du méthane.
Sous les paysages de l’Arctique et de certaines montagnes, des sols restent gelés pendant des années, parfois depuis des millénaires. Ils conservent une grande quantité de matière organique qui n’a jamais été complètement décomposée.
Lorsque ces sols dégèlent, les microbes redeviennent actifs. Ils transforment une partie de cette matière en dioxyde de carbone et en méthane, deux gaz à effet de serre.
Un sol, une roche ou des sédiments dont la température reste inférieure ou égale à 0 °C pendant au moins deux années consécutives. Le pergélisol contient de la glace, mais aussi des graviers, des racines et de la matière organique ancienne.
Le pergélisol n’est donc pas une couche de glace pure. À sa surface, une couche dite active dégèle chaque été, puis regèle en hiver.
On le trouve surtout dans l’Arctique, mais aussi dans les régions montagneuses. Le GIEC estime qu’il se trouve sous environ 15 % des terres émergées de l’hémisphère Nord.
Les sols gelés de l’Arctique stockeraient près de 1 700 milliards de tonnes de carbone.
Comment le froid bloque la décomposition
Dans un sol non gelé, les bactéries et les champignons décomposent les restes de plantes et d’animaux. Cette activité libère notamment du dioxyde de carbone.
Lorsque le sol reste gelé, la vie microbienne ralentit fortement. La matière organique s’accumule alors pendant des siècles sans être entièrement décomposée.
Le dégel ne fait donc pas « fondre du carbone ». Il remet à la disposition des microbes une matière jusque-là protégée par le froid.
- Le réchauffement fait descendre plus profondément la limite du dégel en été.
- Les microbes accèdent à de la matière organique ancienne.
- En présence d’oxygène, la décomposition produit surtout du dioxyde de carbone.
- Dans les sols saturés d’eau et pauvres en oxygène, elle produit davantage de méthane.
Le méthane reste moins longtemps dans l’atmosphère que le dioxyde de carbone. À quantité égale, il réchauffe cependant beaucoup plus fortement sur quelques décennies.
Un dégel lent dans certains endroits, brutal dans d’autres
Le scénario le plus courant est un épaississement progressif de la couche qui dégèle chaque été.
Mais certains terrains contiennent beaucoup de glace. Lorsqu’elle disparaît, le sol peut s’affaisser rapidement et former des dépressions, des glissements de terrain ou des lacs.
Ce phénomène est appelé thermokarst. Il peut exposer en quelques jours des couches profondes riches en carbone.
Les routes, les bâtiments et les canalisations peuvent également perdre leur stabilité. Les conséquences sont donc climatiques, écologiques, économiques et sociales.
Les évaluations disponibles ne décrivent pas un basculement soudain et mondial. Le GIEC considère avec un niveau de confiance élevé que le dégel constitue une rétroaction positive : le réchauffement provoque des émissions supplémentaires, qui renforcent ensuite le réchauffement. Ces émissions réduisent le budget carbone restant, mais l’utilisation des énergies fossiles demeure le facteur principal.
Le pergélisol pourrait libérer entre 3 et 41 pétagrammes de carbone par degré de réchauffement mondial d’ici 2100, soit 3 à 41 milliards de tonnes. Cette fourchette large reflète plusieurs incertitudes : vitesse du dégel, effondrements brutaux, humidité des sols, incendies et croissance de la végétation.
Le pergélisol ne dégèle pas partout au même moment. Chaque fraction de réchauffement évitée réduit la surface touchée, ralentit la profondeur du dégel et limite une partie des émissions futures.