Le dégel du pergélisol, une catastrophe annoncée

Je n’insisterai jamais assez sur les conséquences désastreuses du dégel du pergélisol, le sol gelé en permanence qui recouvrait jusqu’à ces dernières années les terres arctiques. J’ai en mémoire les récits des chercheurs d’or du Yukon canadien qui devaient briser le sol dur comme du béton pour essayer d’atteindre le minerai tant convoité. Aujourd’hui, leur tâche serait plus aisée car le permafrost – comme l’appelle les Anglo-saxons – est en en train de devenir une espèce en voie de disparition.

Chercheurs d’or dans le Klondike

Les vagues de chaleur à répétition qui affectent la Sibérie, avec des pointes à 38°C au cours du mois de juin 2020, devraient alerter l’opinion, mais elles restent au rang de faits divers dans les bulletins d’information. On parle beaucoup d’écologie, mais pas assez – à mon goût – du réchauffement climatique. Quand on en parlera vraiment, il sera trop tard !

En Sibérie orientale, la république de Yakoutie est le parfait exemple pour illustrer la catastrophe en cours et à venir. La totalité de ce territoire repose sur le pergélisol. La couche de sol gelé dépasse – ou plutôt dépassait – parfois 1000 mètres d’épaisseur. Aujourd’hui, la couche « active » du sol, celle qui est dégelée, atteint 3 mètres de profondeur. Cela pose un réel problème dans la vie quotidienne des Yakoutes, ne serait-ce que lors des enterrements. Les morts sont enterrés traditionnellement en été à 2 mètres sous terre, ce qui supposait, il n’y a pas si longtemps, de verser de l’eau bouillante pour dégeler les 50 derniers centimètres. Aujourd’hui, plus besoin de faire fondre la glace car la terre est déjà molle !

Yakoutie, ou République de Sakha (Source : Wikipedia)

Dans les zones non habitées, les effets du dégel du pergélisol sont parfaitement visibles. J’ai vu des portions de rivage de l’Océan Arctique qui s’étaient effondrées. En Alaska, ces glissements de terrain littoraux ont emporté des maisons. J’ai vu aussi des « forêts ivres » avec les troncs d’arbres inclinés en tous sens car le gel ne maintient plus les racines. Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, ce dégel du pergélisol risque fort de libérer des microbes et des virus. Nous aurons tout intérêt à avoir de bonne s réserves de masques !!

 Forêt ivre dans le Yukon (Photo : C. Grandpey)

En milieu urbain, le dégel du permafrost est en train de poser des problèmes aux fondations des structures édifiées au cours des dernières décennies. A Yakoutsk, la capitale de la région, le sol gelé offrait un support de construction d’une dureté parfaite. Comme je l’ai expliqué précédemment, les constructions sont perchées sur des pilotis enfoncés dans le pergélisol. Sur la photo ci-dessous, on peut voir qu’un espace de 1 à 2 mètres est laissé vide entre le rez-de-chaussée et le sol 1) pour que la chaleur des habitations ne fasse pas fondre le sol en dessous, et 2) afin que l’air ambiant refroidisse la couche active de pergélisol. Jusqu’en l’an 2000, la loi obligeait les constructeurs à planter des pilotis de 8 mètres pour soutenir les immeubles. Avec le réchauffement climatique, ces immeubles, parfois de cinq étages, ne sont plus maintenus que sur les 5 derniers mètres et des fissures apparaissent dans les murs. Certains bâtiments se sont même effondrés. Plusieurs centaines de constructions ont été jugées «inhabitables» par les autorités et plusieurs dizaines d’entre elles doivent être détruites.

 Immeuble sur pilotis en Yakoutie (Crédit photo : Wikipedia)

L’enfoncement des pilotis dans le sol dégelé, c’est ce qui s’est passé à Norisk, au nord du Cercle polaire arctique. Une cuve de diesel qui n’était plus soutenue s’est déséquilibrée et a déversé son contenu dans une rivière en provoquant la pollution que l’on sait.

Le dégel du pergélisol affecte également les pistes des aéroports et le réseau routier qui doit être remis en état en permanence. Ainsi, la circulation est retardée par de très nombreux chantiers sur les routes d’Alaska.

 Effet du dégel du pergélisol sur les routes de l’Arctique. Etudes pour essayer d’y remédier (Photos : C. Grandpey)

Les structures industrielles sont elles aussi confrontées à de sérieux problèmes. Dans la péninsule de Yamal, il faut contrôler et corriger en permanence les déformations des gazoducs. Il ne faudrait pas oublier que les réserves de gaz naturel les plus importantes de Russie ont été découvertes dans cette péninsule. Elles sont actuellement exploitées par le géant gazier russe Gazprom. La péninsule est reliée à l’Europe par plusieurs gazoducs, dont le Yamal-Europe.

 Infrastructures gazières de Yamal (Crédit photo : Groupe Total)

Les autorités russes essayer de résoudre en urgence les problèmes provoqués par le dégel du pergélisol. Dans les zones habitées, des rangées de «thermosiphons» sont installées le long des immeubles les plus menacés (voir image ci-dessous). Ils ressemblent à des radiateurs inversés dont le pied est planté dans le sol. Ces appareils captent l’air froid ambiant et, grâce à un liquide de refroidissement, injectent du froid dans la couche active du pergélisol pour qu’elle regèle plus rapidement. Sans ces mesures, il y aurait un fort risque d’affaissements de terrain et d’effondrements de bâtiments.

 Fondations à thermosiphons verticaux à Inuvik (Canada) [Source  Wikimedia]

Avec la hausse des températures et la modification du climat, la Sibérie connaît des précipitations plus intenses qui provoquent des inondations. Les pluies anormalement importantes viennent de la fonte accélérée de la calotte glaciaire arctique qui ne recouvre plus l’océan. Les masses d’air humides venues du nord dérèglent le climat et décuplent les précipitations. Les habitations qui ont été envahies par l’eau pendant l’été n’ont pas le temps de sécher avant le retour du froid hivernal et tout doit être abandonné. Il n’y a pas de budget pour aider la population et le gouvernement de la république de Yakoutie n’est pas préparé pour faire face à ce genre de catastrophe.

A côté de ces inondations, on vient de voir que la chaleur qui dégèle le permafrost met également le feu à la végétation, avec des incendies qui couvent parfois tout l’hiver dans la tourbe de la toundra avant de se régénérer au printemps.

 Incendies en Sibérie (Satellite Copernicus Sentinel-2)

J’aimerais que ces quelques lignes attirent l’attention du public sur une catastrophe annoncée. Ce qui se passe en Sibérie et dans l’Arctique en général en ce moment aura forcément des répercussions sur nos latitudes. Il faudrait que nos gouvernants cessent de pratiquer la politique de l’autruche et voient un peu plus loin que le bout de leur nez…

On attend toujours que les COP ne se limitent pas seulement à des échanges de belles paroles et que des mesures concrètes et efficaces soient prises à l’échelle de la planète et non pas seulement à celle de la France où elles restent d’ailleurs quasiment inefficaces. Quid de la réduction du transport routier et du développement du ferroutage ? Quid des mesures incitatives pour utiliser des énergies alternatives ? En refusant trois des mesures proposées par la Convention citoyenne pour le climat, le Président Macron a montré clairement le poids des lobbies dans la politique climatique qu’il prétend entreprendre.

Exemple de ferroutage entre l’Allemagne et l’Italie (Crédit photo : Wikipedia)

Sources: Organes de presse nationale et internationale et observations personnelles dans l’Arctique.

Gigantesques incendies en Sibérie // Huge wildfires in Siberia

Ce n’est pas une surprise: les incendies de forêt en Sibérie ont été multipliés par cinq au cours de la semaine dernière alors que se poursuit  la vague de chaleur sans précédent que j’ai mentionnée dans une note  précédente. Une température de 38°C a été enregistrée dans la ville de Verkhoyansk. C’est la température la plus chaude jamais enregistrée au-dessus du Cercle polaire arctique.

Selon les chiffres communiqués par Avialesookhrana, le service russe des incendies de forêts, environ 1,2 million d’hectares brûlaient en Sibérie le 27 juin 2020, dans des zones inaccessibles aux pompiers, de sorte qu’il est actuellement impossible de contenir les incendies.
Source: The Siberian Times.

La situation est la même que l’an dernier. Il ne faudrait pas oublier que les incendies arctiques sans précédent observés au cours de l’été 2019 ont survécu à l’hiver sous la forme de « feux zombies ». Les feux se sont rallumés au mois de mai, alors que la neige est encore en train de fondre.

Les incendies dans l’Arctique contribuent au dégel du permafrost et envoient dans l’atmosphère d’importantes quantités carbone, exacerbant de ce fait le réchauffement climatique, lui-même responsable de ces incendies.

Maintenant que les températures augmentent dans la région et que la neige fond, l’analyse des images satellitaires montrant les brûlis de l’année dernière et des incendies qui ont éclaté en mai 2020 confirment que de nombreux incendies survenant en Sibérie en ce moment sont en réalité des « incendies zombies », autrement des résurgences d’incendies de l’année passée qui ont conservé un vestige d’activité sous terre. En effet, ces incendies peuvent continuer de couver dans le sous-sol sans montrer de signes visibles d’activité au-dessus du sol.

L’analyse d’images satellitaires Sentinel-2 de l’Agence Spatiale Européenne a imontré des empreintes d’incendies actifs en 2019 et des points chauds en 2020 laissant supposer que les incendies avaient repris sur les mêmes zones  immédiatement après la fonte des neiges cette année. Il faut savoir que le sous-sol de la toundra est très riche en tourbe,ce qui favorise la reprise des incendies.

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The piece of news comes as no surprise: wildfires in Siberia have grown five-fold over the past week amid the unprecedented heatwave I mentioned in a previous post. A temperature of 38°C was recorded in the town of Verkhoyansk, marking the hottest-ever temperature recorded above the Arctic Circle. The heatwave in the region continues to date

According to figures reported by Russian aerial forest fire management Avialesookhrana, about 1.2 million hectares were burning in Siberia on June 27th, 2020, in areas unaccessible to firefighters. Containing the fires is impossible at the moment.

Source: The Siberian Times.

The situation is the same as last year. It should be noted that the unprecedented Arctic fires observed in the summer of 2019 survived the winter in the form of « zombie fires ». The fires started again in May, while the snow was still melting. (see my post of May 21st, 2020)
More important, Arctic fires are contributing to the thawing of permafrost and sending large amounts of carbon into the atmosphere, thereby exacerbating global warming, which is itself responsible for these fires.
Now that temperatures are increasing in the region and the snow is melting, analysis of satellite images showing last year’s burns and fires that started in May 2020 confirm that many fires occurring in Siberia at the moment are in reality « zombie fires », the resurgence of fires of the past year which have preserved some underground activity. Indeed, these fires can continue to smolder in the subsoil without showing visible signs of activity above the ground.
Analysis of Sentinel-2 satellite images from the European Space Agency showed traces of active fires in 2019 and hot spots in 2020, suggesting that fires had resumed in the same areas immediately after the snow melted this year. One should keep in mind that the subsoil of the tundra is very rich in peat, which favours the resumption of fires.

Les incendies en Sibérie vus depuis l’espace le 30 juin 2020 (Satellite Copernicus Sentinel -2)

Avalanche de records de chaleur en Sibérie // Avalanche of heat records in Siberia

Une chaleur inquiétante s’est abattue sur la Sibérie le 20 juin 2020. Une température de 37,7°C a été enregistrée dans la petite ville de Verkhoyansk (67,5° de latitude N), 17 degrés au-dessus de la normale à cette époque de l’année. C’est probablement la température la plus chaude jamais enregistrée en Sibérie et aussi la température la plus chaude jamais enregistrée au nord du cercle polaire arctique (66,5° N). Par comparaison, la ville de Miami, en Floride, n’a atteint 37,7°C qu’une seule fois depuis le début des relevés de température dans cette ville en 1896. Ce qui se passe en Sibérie cette année est le type de temps qui était prévu en 2100, mais qui arrive 80 ans plus tôt.
Une température de  37°C est du jamais vu dans l’Arctique ou le proche Arctique. Il se dit, mais ce n’est pas sûr, qu’en 1915 la ville de Prospect Creek en Alaska, à une latitude plus basse que Verkhoyansk, a presque atteint cette température. En 2010, une ville à quelques kilomètres au sud du cercle polaire arctique en Russie a atteint, elle aussi, 37,7°C. En raison des conditions chaudes et sèches, de nombreux incendies se sont déclarés en Sibérie et leur fumée est visible sur des milliers de kilomètres sur les images satellite.
Verkhoyansk n’est pas un événement isolé. Certaines parties de la Sibérie connaissent des températures supérieures à la normale depuis le mois de janvier. En mai, certaines températures en Sibérie occidentale étaient supérieures de 10 degrés Celsius à la normale, pas seulement pour une journée, mais pour l’ensemble du mois. Dans son ensemble, la Sibérie occidentale s’est située en moyenne à plus de cinq degrés Celsius au-dessus de la normale en mai, effaçant ainsi tous les records précédents.
Les événements extrêmes de ces dernières années dans l’Arctique sont dus à la fois à des modèles météorologiques naturels et des changements climatiques d’origine humaine. Le modèle météorologique à l’origine de cette vague de chaleur est une dorsale de hautes pressions remarquablement immobile, un mur de chaleur qui se dresse verticalement dans l’atmosphère. La chaleur étouffante observée actuellement devrait persister pendant au moins la semaine prochaine, avec des températures atteignant facilement les 30°C dans l’est de la Sibérie.
Cette vague de chaleur n’est pas un phénomène météorologique isolé. L’été dernier, la ville de Markusvinsa au nord de la Suède, juste au sud du cercle polaire, a enregistré une température de 34,4°C.

Comme je l’ai expliqué précédemment, au cours des quatre dernières décennies, le volume de glace de mer dans l’Arctique a diminué de 50%. L’absence de blancheur de la glace et l’augmentation de surface sombre des océans et des terres signifie que moins de lumière est réfléchie, ce qui crée la une boucle de rétroaction que j’ai expliquées dans mes notes précédentes. Tandis que le climat global de la planète continue de se réchauffer, des extrêmes comme la vague de chaleur actuelle deviendront plus fréquents et s’intensifieront.
Source: Yahoo News.

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Alarming heat scorched Siberia on June 20th, 2020. A temperature of 37.7°C was recorded in the small town of Verkhoyansk (67.5°N latitude), 17 degrees above the normal high temperature. It might be the hottest temperature ever recorded in Siberia and also the hottest temperature ever recorded north of the Arctic Circle (66.5°N). To put this into perspective, the city of Miami, Florida, has only reached 37.7°C one time since the city began keeping temperature records in 1896. What is happening in Siberia this year is the kind of weather that is expected by 2100, 80 years early.

Reaching 37°C in or near the Arctic is almost unheard of. It is said, but not sure, that in 1915 the town of Prospect Creek, Alaska, not quite as far north as Verkhoyansk nearly reached this temperature. And in 2010 a town a few kilometres south of the Arctic Circle in Russia reached 37.7°C. As a result of the hot-dry conditions, numerous fires are raging in Siberia, and smoke is visible for thousands of kilometres on satellite images.

Verkhoyansk  is not an isolated occurrence. Parts of Siberia have had temperatures above normal since January. In May some temperatures in western Siberia were 10 degrees Celsius above normal, not just for a day, but for the month. As a whole, western Siberia averaged more than five degrees above normal for May, obliterating anything previously experienced.

The extreme events of recent years are due to a combination of natural weather patterns and human-caused climate change. The weather pattern giving rise to this heat wave is an incredibly persistent ridge of high pressure, a dome of heat which extends vertically upward through the atmosphere. The sweltering heat is forecast to remain in place for at least the next week, catapulting temperatures easily about 30°C in eastern Siberia.

This heat wave can not be viewed as an isolated weather pattern. Last summer, the town of Markusvinsa, a village in northern Sweden on the southern edge of the Arctic Circle, hit 34.4°C.

As I have explained before, over the past four decades, sea ice volume has decreased by 50%. The lack of white ice, and corresponding increase in dark ocean and land areas, means less light is reflected and more is absorbed, creating a feedback loop. As the average climate continues to heat up, extremes like the current heat wave will become more frequent and intensify.

Source: Yahoo News.

Vous voulez bronzer? Allez en Sibérie!

La fonte inquiétante du Groenland et de l’Antarctique (suite) // The disturbing melting of Greenland and Antarctica

Les dernières données en provenance de la NASA nous apprennent que l’Antarctique et le Groenland ont perdu plus de 5 000 gigatonnes de glace au cours des 16 dernières années. Ce serait plus que suffisant pour remplir le lac Michigan. (Une gigatonne équivaut à un milliard de tonnes).
Selon un article publié dans la revue Science, ces deux régions du globe ont toutes deux été responsables de 1,40 cm (0,55 pouces) d’élévation du niveau de la mer entre 2003 et 2019, soit environ un tiers de l’élévation totale du niveau de la mer au cours de cette période.
Les données ont été fournies par l’Ice, Cloud and Land Elevation Satellite 2 (ICESat-2) de la NASA. Lancé en 2018, il s’agit de l’instrument laser d’observation de la Terre le plus performant que la NASA ait jamais envoyé dans l’espace. Il vient en complément des données de son prédécesseur, ICESat, qui a collecté des données de 2003 à 2009.
Les glaciologues disposent désormais d’observations sur 16 ans avec l’ICESat et l’ICESat-2 et ils sont en mesure de confirmer que les changements observés dans la glace sont à mettre en relation avec le changement climatique sur le long terme.
Chaque année, la calotte glaciaire du Groenland a perdu en moyenne 200 gigatonnes de glace et celle de l’Antarctique en moyenne 118. En utilisant les informations des deux missions satellitaires, les chercheurs ont pu mesurer non seulement la quantité de glace fondue, mais aussi l’une des principales causes. Les plates-formes glaciaires autour de l’Antarctique jouent le rôle de barrières et ralentissent la vitesse de perte de glace, même si elles ne contribuent pas à l’élévation du niveau de la mer car elles flottent déjà à la surface de l’océan. Cependant, à mesure que ces barrières fondent avec le réchauffement des océans, la vitesse de perte de glace située en amont augmente. On a comparé le rôle joué par ces barrières avec les arc-boutants qui soutiennent les murs d’une cathédrale. Les plateformes glaciaires retiennent les glaciers en amont. Si elles disparaissaient ou si elles s’amincissaient, cette force de soutien serait amoindrie de sorte que la glace en amont pourrait s’écouler plus rapidement. C’est cette glace qui fera s’élever le niveau des océans.
Alors qu’une grande partie de la perte de glace en Antarctique provient des plates-formes glaciaires, avec la production d’icebergs et la fonte provoquée par l’eau plus chaude, la majorité de la perte de glace au Groenland est due à la fonte de surface et au ruissellement. Au Groenland, les glaciers côtiers se sont amincis de façon spectaculaire, principalement en raison des températures estivales plus chaudes.
Les dernières données fournies par la NASA sont conformes aux études précédentes sur l’élévation du niveau de la mer, mais les lasers des satellites donnent aux chercheurs une analyse beaucoup plus détaillée de l’évolution de la glace polaire au fil du temps. Bien que l’Antarctique de l’Est ait connu une légère augmentation de la quantité de glace, cette amélioration a été largement compensée par les énormes pertes en Antarctique de l’Ouest où l’océan s’est rapidement réchauffé.
Selon les glaciologues, l’augmentation de la perte de glace en une seule année n’est pas en soi préoccupante; ce qui est préoccupant, c’est que le phénomène va se poursuivre, ce qui aboutira à une élévation considérable du niveau de la mer au cours des 80 prochaines années. D’ici 2100, les scientifiques s’attendent à une élévation du niveau de la mer de 60, 90 ou peut-être 120 centimètres (2, 3 ou peut-être 4 pieds).
Cette élévation du niveau de la mer devrait affecter des millions de personnes vivant dans les villes côtières à travers le monde. L’impact sera désastreux. En effet, la civilisation s’est développée autour des villes côtières où l’on rencontre des infrastructures considérables. Lorsqu’un événement de marée haute ou une tempête se produit, cela peut causer des dégâts importants aux biens. Ils seront considérablement amplifiés à mesure que le niveau de la mer continuera de monter. Ils obligeront les autorités locales à faire des choix difficiles quant aux infrastructures dans lesquelles investir et aux infrastructures devant être abandonnées.
Source: Science.

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According to new NASA data, Antarctica and Greenland lost more than 5,000 gigatons of ice over the last 16 years, more than enough to fill Lake Michigan. (One gigaton is the equivalent of one billion metric tons).

According to a paper published in the journal Science, the two regions have collectively been responsible for 1.40 cm (.55 inches) of sea level rise between 2003 and 2019, roughly a third of total global sea level rise during that time.

The data was provided by NASA’s Ice, Cloud and Land Elevation Satellite 2 (ICESat-2). Launched in 2018, it is the most advanced Earth-observing laser instrument NASA has ever flown in space, in combination with data from its predecessor, ICESat, which gathered data from 2003 to 2009.

Glaciologists now have a 16-year span between ICESat and ICESat-2 and can be much more confident that the changes they are seeing in the ice have to do with the long-term changes in the climate.

According to the data, per year, Greenland’s ice sheet lost an average of 200 gigatons of ice, and Antarctica’s lost an average of 118. Using information from both missions, researchers found not only the amount of ice melted, but one of the major causes. Ice shelves around Antarctica act as barriers to slow the rate of ice loss, although they don’t contribute to sea level rise because they are already floating. However, as those barriers melt into warming oceans, the rate of ice loss increases. A comparison has been made between those barriers and an architectural buttress that holds up a cathedral. The ice shelves hold the ice sheet up. If the ice shelves are removed, or even if they get thinner, that buttressing force is reduced, so the grounded ice can flow faster.

While a significant amount of Antarctica’s ice loss came from floating ice shelves, through iceberg calving and melting from warm water, the majority of Greenland’s loss was due to surface melting and runoff. In Greenland, coastal glaciers have thinned dramatically, mostly due to warmer summer temperatures.

NASA’s new data is consistent with previous studies on sea levels rise, but the satellites’ lasers give researchers a much more detailed analysis of how polar ice is changing over time. While East Antarctica has actually seen a small increase in its amount of ice, that improvement has been far outweighed by the huge losses in West Antarctica where the ocean has rapidly warmed.

According to glaciologists, the rise in a single year is in itself not concerning; what is concerning is that this will continue every year for the foreseeable future, adding up to considerable sea level rise over the next 80 years. By 2100 scientists are expecting 60, 30 or mayce120 centimetres (2,3, or maybe 4 feet) of sea level rise.

Such rising sea levels are expected to affect millions of people living in coastal cities around the world. The impact will be considerable. Indeed, civilization has evolved around coastal cities where considerable infrastructure is located near present sea levels. When a high-tide event or passing storm occurs, they can cause considerable damage to property. These damages will be greatly amplified as sea level continues to rise and will require municipalities and counties to make hard choices about what infrastructure to invest in to try and save and what infrastructure should be abandoned.

Source: Science.

Image du haut : variation de masse de l’Antarctique. Image du bas : variation de masse sur la ligne glaciaire d’ancrage  (Source: NASA’s ICESat et ICESat-2)

Le pergélisol

Avec le réchauffement climatique, je fais souvent référence à la fonte du pergélisol – en anglais permafrost – et à ses conséquences pour la planète. Voici quelques informations sur ce sol gelé qui risque de donner naissance à bien des problèmes dans les prochaines années.

Qu’est-ce que le pergélisol ?

Le pergélisol désigne la partie du sol gelée en permanence au moins pendant deux ans, et de ce fait, imperméable. Il existe dans les hautes latitudes mais aussi dans les hautes altitudes où je le désigne sous l’appellation ‘permafrost de roche’. Le gel assure la stabilité des parois rocheuses et empêche leur effondrement.

Le pergélisol couvre officiellement 23,9% de la surface terrestre soit 22 790 000 km2 ou un quart des terres émergées de l’hémisphère Nord. Il occupe 90 % du Groenland, 80 % de l’Alaska, 50 % du Canada et de la Russie, plus particulièrement la Sibérie. Il est généralement permanent au-delà du 60ème degré de latitude, tandis que le pergélisol alpin est plus sporadique.

 Source : NASA

Structure du pergélisol :

Le pergélisol est constitué thermiquement de trois couches : la première dite « active » dégèle en été et peut atteindre jusqu’à deux ou trois mètres d’épaisseur ; la seconde, soumise à des fluctuations saisonnières mais constamment sous le point de congélation, constitue la partie du pergélisol stricto sensu et s’étend jusqu’à une profondeur de 10 à 15 mètres ; la troisième peut atteindre plusieurs centaines de mètres, voire dépasser le millier de mètres ; elle ne connaît pas de variation saisonnière de température et est constamment congelée. La température s’y élève en allant vers le bas sous l’influence des flux géothermique et atteint 0 °C à la limite basse du pergélisol.

 (Source : Geological Socoety London)

 Hausse des températures et effets sur le pergélisol :

Dans sa partie la plus méridionale, le pergélisol atteint une température proche de zéro en été et il pourrait rapidement dégeler. Les climatologues canadiens pensent que sa limite sud pourrait remonter de 500 km vers le nord en un siècle. Un peu plus vers le nord, seule la «couche active» gagnera de l’épaisseur en été, induisant une pousse de la végétation mais aussi des mouvements de terrain déterminant des phénomènes de « forêts ivres » où les racines des arbres ne sont plus maintenues par le gel. On observera des modifications hydrologiques et hydrographiques. Les tourbières boréales seront transformées en zones humides gorgées d’eau qui feront le bonheur des moustiques.

 Tourbière humide suite au dégel du permafrost en Alaska

(Photo : C. Grandpey)

C’est bien sûr la zone active, la plus superficielle qui est la plus sous la menace du réchauffement climatique. Elle varie selon l’altitude et la latitude, mais aussi dans l’espace et dans le temps au rythme des glaciations et réchauffements, parfois brutalement dès que l’enneigement recule et laisse apparaître un sol foncé qui capte la chaleur que l’albédo des glaces et neige renvoyaient vers le ciel. Cette zone est aujourd’hui généralement profonde de quelques centimètres à quelques décimètres. Dans les zones nordiques les constructions reposent aujourd’hui sur des pieux enfoncés à plusieurs mètres de profondeur, et il est recommandé de conserver un vide sous les maisons.

Exemple d’immeuble construit sur pilotis à cause du permafrost en Yakoutie

(Crédit photo: Wikipedia)

Effets du dégel du pergélisol sur les sols :

Dans les Alpes, le pergélisol se retrouve au-dessus de 2 500 mètres sur les ubacs, autrement dit sur les versants à l’ombre, par opposition aux adrets qui désignent les versants au soleil. Un dégel de ces zones de haute montagne peut provoquer des éboulements importants.

L’Office fédéral suisse de l’environnement a publié une carte et une liste actualisée des zones habitées particulièrement menacées. Les dangers d’éboulements existent surtout pour les localités – comme Zermatt – qui se situent au fond des vallées. Les effondrements peuvent être d’autant plus meurtriers que les dépôts de matériaux laissés par les effondrements peuvent être remobilisés par les fortes pluies et provoquer de très dangereuses laves torrentielles. Les villages suisses de Bondo et Chamoson ont été victimes de ce phénomène.

La fonte de la glace du pergélisol est également susceptible de créer des mouvements importants des sols. Cela risque de poser des problèmes à certaines infrastructures comme les oléoducs posés sans fondations sur ces sols. Des travaux de consolidation sont ainsi régulièrement effectués sur les installations gazières de la péninsule de Yamal en Sibérie.

Conséquences d’une lave torrentielle à Chamoson (Photo : C. Grandpey)

Le pergélisol : une bombe à retardement :

Le pergélisol arctique, qui renferme 1500 milliards de tonnes de gaz à effet de serre, soit environ deux fois plus que dans l’atmosphère, est considéré comme une bombe à retardement. Selon les indices publiés en 2019 dans la revue Nature, le pergélisol canadien fond avec une intensité qui n’était attendue dans certaines régions que vers 2090 ; à l’échelle mondiale sa vitesse de fonte implique un risque « imminent » d’emballement.

Le dégel du pergélisol permet aux bactéries de se développer, et avec la fonte du pergélisol les déchets organiques deviennent accessibles aux microbes qui produisent du CO2 et du méthane. Ainsi, il pourrait émettre à l’avenir environ 1,5 milliard de tonnes de gaz à effet de serre chaque année. On assiste à une boucle de rétroaction car les gaz à effet de serre accélèrent le réchauffement de la planète et le réchauffement de la planète augmente la fonte du pergélisol.

Dégel du pergélisol : la peur des virus :

Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, le dégel du pergélisol est susceptible de libérer des virus, connus ou inconnus. En 2014, des scientifiques ont découvert dans le pergélisol deux virus géants, inoffensifs pour l’Homme, qu’ils ont réussi à réactiver. Cela prouve que si on est capable de ressusciter des virus âgés de 30 000 ans, il n’y a aucune raison pour que certains virus beaucoup plus embêtants pour les êtres vivants ne survivent pas également plus de 30 000 ans. En 2016, en Sibérie, un cadavre décongelé de renne a déclenché une épidémie d’anthrax qui a tué un enfant et décimé de nombreux troupeaux de rennes. Pour l’instant, la résurgence des virus se fait de manière locale, mais elle pourrait se répandre à l’ensemble de la planète. On vient de voir la catastrophe humaine, économique et sociale générée par le coronavirus.

Les rennes sont particulièrement exposés aux virus, mais aussi aux moustiques (Photo : C. Grandpey)

Le dégel du pergélisol et l’exploitation minière :

Des régions de Sibérie, auparavant désertiques et accessibles, recèlent d’importants gisements de gaz et de pétrole, ainsi que des métaux précieux comme l’or ou les diamants. Leur exploitation est en passe de devenir possible avec le réchauffement climatique. Des mines à ciel ouvert, d’une taille de 3 à 4 kilomètres de diamètre et jusqu’à un kilomètre de profondeur, ont été ouvertes pour exploiter ces gisements en retirant le pergélisol. Les bactériologistes mettent en garde sur ces exploitations à ciel ouvert où aucune précaution bactériologique n’est prise.

  Mine de diamant de Mirny en Sibérie (Crédit photo : Wikipedia)

 

La fonte du permafrost et ses conséquences // Permafrost thawing and its consequences

Suite à la pollution majeure provoquée par le déversement d’une cuve de mazout dans une rivière de Sibérie, la Russie a ordonné une vérification complète des infrastructures à risque bâties sur le permafrost qui est en train de fondre sous l’effet du réchauffement climatique. Les piliers qui soutenaient le réservoir de stockage du mazout se sont enfoncés dans le sol qui a perdu de sa rigidité avec la fonte du pergélisol.

Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, la fonte du permafrost est prise très au sérieux par les autorités russes car elle fragilise les villes et les infrastructures, notamment minières, gazières et pétrolières. Le gouvernement russe considère ce dégel dans l’Arctique, où l’exploitation des ressources naturelles est une priorité stratégique du Kremlin, comme un risque majeur aux conséquences imprévisibles.

Les autorités russes disent avoir enfin stoppé la progression des hydrocarbures qui se sont déversés en particulier dans la rivière Ambarnaïa. Un barrage de confinement flottant a rapidement été mis en place et les polluants ont commencé à être pompés de cette rivière qui alimente le lac et le fleuve Piassino, très importants pour l’écosystème et les populations locales. Il est prévu de pomper les hydrocarbures et de les stocker sur place dans des conteneurs en attendant l’hiver, lorsque le gel aura rendu le terrain plus praticable.

Source : The Siberian Times.

Un point positif de cette pollution en Sibérie pourrait être une prise de conscience de la fonte du permafrost et de ses conséquences pour la planète. Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, la fonte du sol gelé est une bombe à retardement sanitaire et écologique qui menace d’accélérer le réchauffement climatique.

An fondant, le permafrost se réchauffe et libère progressivement les gaz qu’il neutralisait jusque-là. Le phénomène devrait s’accélérer et les scientifiques décrivent un cercle vicieux : les gaz émis par le permafrost accélèrent le réchauffement, qui accélère la fonte du permafrost.

Selon un rapport du GIEC paru en septembre 2019, une fonte majeure du permafrost pourrait se produire d’ici 2100 si les émissions de CO2 ne sont pas réduites. Cela provoquerait l’émission de dizaines voire de centaines de milliards de tonnes de gaz à effet de serre.

Outre ses effets climatiques, la fonte du permafrost représente aussi une menace sanitaire car le sol gelé abrite des bactéries et virus parfois oubliés. Il est bon de rappeler que, pendant l’été 2016, un enfant est mort en Sibérie de la maladie du charbon (anthrax), pourtant disparue depuis 75 ans dans cette région. Les scientifiques ont alors expliqué que l’origine remontait très probablement au dégel d’un cadavre de renne mort de l’anthrax il y a plusieurs dizaines d’années. Libérée, la bactérie mortelle, qui se conserve dans le permafrost pendant plus d’un siècle, a réinfecté des troupeaux. La menace ne se limite pas à l’anthrax. Des chercheurs ont découvert ces dernières années deux types de virus géants, dont l’un vieux de 30 000 ans, conservés dans le permafrost.

Source : La Voix du Nord.

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Following major pollution caused by the spilling of an oil tank into a Siberian river, Russia has ordered a full monitoring of the infrastructure built on permafrost which is melting under the effect of global warming. The pillars that supported the diesel storage tank sank into the ground which had lost its rigidity with the thawing of permafrost.
As I have put it several occasions, the melting of permafrost is taken very seriously by the Russian authorities because it weakens cities as well as mining, gas and oil infrastructure. The Russian government considers permafrost melting in the Arctic, where the exploitation of natural resources is a strategic priority of the Kremlin, as a major risk with unforeseeable consequences.
Russian authorities say they have finally stopped the progression oil spill, in particular in the Ambarnaïa river. A floating containment dam was quickly put in place and pollutants began to be pumped from this river which feeds the lake and the Piassino river, which are very important for the ecosystem and local populations. It is planned to pump the hydrocarbons and store them on site in containers until winter, when the frost makes the ground more solid and practical.
Source: The Siberian Times.

A positive point of this pollution in Siberia could be an awareness of the melting of permafrost and its consequences for the planet. As I have said many times, the melting of frozen ground is a health and environmental time bomb that threatens to accelerate global warming.
As it melts, permafrost heats up and gradually releases the gases it previously neutralized. The phenomenon is expected to accelerate and scientists describe a vicious circle: the gases emitted by permafrost accelerate warming, which accelerates the melting of permafrost.
According to an IPCC report published in September 2019, a major melting of permafrost could occur by 2100 if the CO2 emissions are not reduced. This would cause the emission of tens or even hundreds of billions of tonnes of greenhouse gases.
In addition to its climatic effects, the melting of permafrost also represents a health threat because the frozen soil contains bacteria and viruses that are sometimes forgotten. It is worth recalling that, during the summer of 2016, a child died in Siberia from anthrax, which had disappeared in the region for 75 years. Scientists then explained that the origin most likely dates back to the thawing of a reindeer corpse that had died of anthrax several decades ago. Released, the deadly bacteria, which has been stored in permafrost for more than a century, reinfected herds. The threat is not limited to anthrax. Researchers have discovered in recent years two types of giant viruses; one of them is 30,000 years old and was stored in permafrost.
Source: La Voix du Nord.

Source: Woods Hole Research Center

Effets de la fonte du permafrost sur le réseau routier en Alaska (Photo : C. Grandpey)

 

Pollution au mazout dans l’Arctique : Un désastre écologique majeur // Diesel pollution in the Arctic : a major environmental disaster

Comme je l’ai écrit précédemment, le président russe Vladimir Poutine a déclaré l’état d’urgence à Norilsk (Sibérie) le 4 juin 2020, à la suite du déversement de 20 000 tonnes de mazout dans cette région située au-dessus du cercle polaire arctique. Pour  le World Wildlife Fund (WWF), la catastrophe est la deuxième plus importante de la Russie moderne après la marée noire de 1994 dans la région de Komi au nord-ouest du pays. Greenpeace Russie a comparé l’événement à la marée noire causée par le pétrolier Exxon Valdez en 1989.
La pollution s’est produite lorsqu’un réservoir de combustible d’une centrale électrique près de Norilsk s’est effondré le 29 mai. Vladimr Poutine s’est mis en colère et a demandé à l’entreprise pourquoi il n’avait été informé de l’accident que deux jours plus tard
Des centaines de personnes ont été déployées pour essayer d’endiguer la pollution, mais elles n’ont réussi à récupérer que 340 tonnes de mazout à ce jour. Le combustible, facilement identifiable par sa couleur rouge, s’est répandu dans la rivière Ambarnaya les 31 mai et 1er juin. Cette rivière se jette dans le lac Pyasino, un important plan d’eau et la source de la rivière Pysaina.
Le déversement du mazout est probablement dû à la rupture des piliers qui soutiennent le réservoir de stockage en raison de la fonte du pergélisol. Il y a quelques jours, j’ai indiqué que des températures normalement douces étaient enregistrées en Sibérie. La fonte du permafrost est bien sûr liée au réchauffement climatique et a déjà provoqué d’autres problèmes, notamment des dégâts aux routes et aux maisons, ainsi que des perturbations à l’agriculture et à l’élevage dans toute la Sibérie.
Ce n’est pas la première fois que la société Norilsk Nickel provoque une catastrophe environnementale. Elle a déjà été responsable de la « rivière de sang » en Sibérie en 2016, avec pour conséquence une immense zone aquatique morte à cause d’une pollution par des déchets métallurgiques.
Selon le coordinateur des projets de l’Arctique pour le WWF Russie, l’accident actuel a aura conséquences catastrophiques pendant plusieurs années. On observera inévitablement des poissons morts, des oiseaux avec le plumage englué et des animaux empoisonnés. Le vice-ministre russe des ressources environnementales a déclaré qu’il faudrait au moins 10 ans pour que l’écosystème local retrouve un équilibre.
Source: The Watchers, WWF.

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As I put it previously, President Vladimir Putin declared a state of emergency in Norilsk, Siberia, on June 4th, 2020, following a 20,000 tonne-oil spill in the region which is locates above the Arctic Circle. The World Wildlife Fund (WWF) described the disaster as the second largest in modern Russian history since the 1994 oil spill in the north-western region of Komi. Greenpeace Russia compared it to the 1989 Exxon Valdez tanker spill.

The spillage occurred when a fuel tank at a power plant near the city collapsed on May 29th. Putin criticized the company, questioning why he was only informed of the spill two days later

Hundreds of personnel have been deployed to clean up the spill but they have gathered only around 340 tons so far. The oil, which is identified by a red streak, could clearly be seen in the Ambarnaya River on May 31st and June 1st. This river flows into Lake Pyasino, a major body of water and source of the Pysaina River.

The leakage was most probably due to the collapse of the pillars that support the storage tank because of the melting of permafrost. A few days ago, I indicated that normally mild temperatures are recorded in Siberia. Permafrost thawing is of course linked to climate change and has triggered issues, including damage to roads and houses, as well as disruptions to agriculture and herding throughout Siberia.

The Norilsk Nickel company is not new to environmental disasters. They were already responsible for the « blood river » in Siberia in 2016, a huge dead zone in the water due to metallurgical waste.

According to the coordinator of Arctic projects for WWF Russia, the current incident has led to catastrophic consequences that will last for years. Dead fish, polluted plumage of birds, and poisoned animals will inevitably be observed. The Russian deputy minister of national resources and the environment said that it would take at least 10 years for the local ecosystem to recover.

Source: The Watchers, WWF.

La pollution vue par le satellite Sentinel-2 de l’ESA