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La boucle de rétroaction méthanogène résultant de la fonte du pergélisol en question

Soumis par sur 2016/10/23 – 20:16
Lacs créés par la fonte du pergélisol

Photo montrant des lacs polygonaux créés par la fonte du pergélisol sur la côte nord de l’Alaska. (Crédit photo : NASA/JPL-Caltech).

À mesure que le réchauffement planétaire s’intensifie, le pergélisol des hautes latitudes dégèle, ce qui entraîne la libération du dioxyde de carbone (CO2) et du méthane (CH4) que le sol renferme, ce qui à son tour accentue le réchauffement mondial. On craint que ce processus soit à l’origine d’une boucle de rétroaction positive qui pourrait à terme avoir une forte incidence sur le climat. Cependant, il existe de grandes incertitudes sur l’évaluation de ce risque. Une étude récente donne des détails sur cette contribution au réchauffement mondial en montrant que la quantité de carbone émise par la fonte du pergélisol dépend du niveau d’humidité du sol [1].

Les émissions du carbone emprisonné dans le pergélisol résultent de la décomposition de la matière organique par les microorganismes. Cependant, les émissions ne sont pas les mêmes selon l’état d’hydratation du sol alors que la glace fond. Quand le sol est bien drainé, le sol reste sec de sorte que la décomposition se réalise en conditions dites aérobie, c’est-à-dire en présence d’oxygène. Dans ce cas, la décomposition produit uniquement du dioxyde de carbone (CO2). Au contraire, lorsque le sol reste mouillé, voire inondé, la décomposition s’effectue en conditions anaérobie, c’est-à-dire en l’absence d’oxygène, ce qui conduit à l’émission de CO2 et de méthane [1].

Les auteurs de l’article ont évalué les quantités de carbone émises par les deux types de sol. Globalement, pour l’ensemble des sols étudiés, une augmentation de 10 °C (de 5 à 15 °C) de la température globale conduit à un doublement des émissions de carbone [1]. Ce résultat est valide pour différents types d’écosystèmes (forêts boréales, tourbières et toundra). Cependant, les sels secs émettent 3,4 fois plus de carbone (CO2) que les sols saturés en eau (CO2 et CH4). De plus, même si l’on tient compte de la plus grande capacité du méthane à réchauffer l’atmosphère, les sols secs contribuent au réchauffement 2,3 fois plus que les sols détrempés [1]. Le réchauffement induit par la fonte du pergélisol est donc dominé par les émissions de CO2 et la contribution du méthane, tant redoutée, reste faible.

Ces résultats apportent de l’eau au moulin à d’autres travaux qui ont montré que la rétroaction positive résultant de la fonte du pergélisol pourrait s’avérer mesurée [2], alors que l’idée a longtemps été répandue que ce phénomène pourrait être cataclysmique [3]. Quoi qu’il en soit l’ampleur du phénomène reste une question complexe et sujette à de nombreuses incertitudes [4]. On manque notamment de précisions sur l’ampleur du réchauffement aux latitudes élevées et sur la quantité totale de carbone emprisonné dans le pergélisol [4]. Il faut ajouter dorénavant à ces imprécisions les conditions d’inondation du sol quand le dégel a lieu.

Il existe également un phénomène similaire à celui du pergélisol. Il s’agit du sous-sol marin qui contient également de grandes quantités de méthane, sous forme d’hydrates de méthane, qui pourraient progressivement être libérées avec le réchauffement des fonds océaniques. Mais ceci est une autre histoire… En fin de compte, bien qu’il ne faille pas le négliger, ce processus d’auto-renforcement climatique par la libération du méthane semble surtout devoir se manifester à long terme, plutôt qu’à court terme.

Bibliographie

[1] Christina Schädel et coll. Potential carbon emissions dominated by carbon dioxide from thawed permafrost soils, Nat. Clim. Change (2013) 6 650-954

[2] Xiang Gao et coll. Permafrost degradation and methane: low risk of biogeochemical climate warming feedback Environ. Res. Lett. (2013) 8 035014 ; Émission Découverte, “La bombe méthane” (2015) http://ici.radio-canada.ca/tele/decouverte/2014-2015/segments/reportage/1434/bombe-methane, consulté le 6 février 2016.

[3] Voir par exemple : Chris Mooney The Arctic climate threat that nobody’s even talking about yet, Washington Post, 1er avril 2015 et Fonte du pergélisol: la bombe à retardement climatique, La Presse, 30 novembre 2011

[4] Matthew Collins et Reto Knutti (coordonnateurs) Long-term Climate Change: Projections, Commitments and Irreversibility, Chapitre 12, In Climate Change 2013: The Physical Science Basis – Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

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