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La fonte de la glace arctique : Des défis économiques énormes // The melting of Arctic ice : Enormous economic challenges

Au mois de juin dernier, au cours de la formation de son gouvernement, le Président  Macron a nommé Ségolène Royal Ambassadrice chargée de la négociation internationale pour les Pôles. Cette information s’est répandue comme une traînée de poudre sur les réseaux sociaux avec le lot de moqueries qui accompagnent habituellement l’ancienne ministre de l’environnement.

Pourtant, la situation est loin d’être drôle et cette fonction est beaucoup plus importante qu’on pourrait le croire. Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, la fonte de la calotte glaciaire et de la glace de mer dans l’Arctique est devenue le nouveau centre d’attention, non pas à cause de la catastrophe environnementale qu’elle représente, mais bien pour les enjeux économiques colossaux qu’elle va permettre. Tous les pays se préparent actuellement à l’exploitation des ressources qui seront bientôt libérées par la fonte des glaces et aux nouvelles voies maritimes qu’il sera possible d’emprunter. Beaucoup de pays lorgnent sur les ressources minières du Groenland, tandis que d’autres s’apprêtent à naviguer dans les passages du nord-est et du nord-ouest libérés de leurs glaces.

Mis à part quelques négationnistes du réchauffement climatique, les climatologues sont unanimes : la fonte des glaces est de plus en plus inquiétante. Pour nombre d’observateurs, les jeux sont faits ! Notre incapacité à remettre en question notre modèle économique a déjà scellé le sort de la planète pour les décennies à venir. Les chiffres parlent d’eux-mêmes. La glace de mer dans l’Arctique couvrait 10 millions de km2 en 1950. Aujourd’hui, cette surface s’est réduite à 4 millions de km2 et un Océan Arctique libre de glace en été à l’horizon 2040 est une perspective très probable.

Un article du journal Le Monde paru en mai 2017 informait les lecteurs que dans cette nouvelle course au profit, la France semblait occuper une bonne place. L’archipel Saint-Pierre et Miquelon représenterait le meilleur atout de la France pour profiter des retombées de cette future économie, à l’horizon 2025. Cet archipel serait un atout pour l’économie arctique de la France, et pour s’assurer une place géopolitique stratégique. Situé à seulement 1600 kilomètres de New York au sud, tout comme des mines d’uranium groenlandaises au nord,  Saint-Pierre et Miquelon se situe à la croisée des routes maritimes arctiques et atlantique Nord, et dans une zone riche en hydrocarbures. Géographiquement, l’archipel est idéalement placé au départ du Passage du Nord-Ouest, et à l’arrivée sud de l’Arctic Bridge.

L’ouverture de nouvelles voies maritimes et l’accès à de nouveaux gisements pétroliers et miniers annonce de nouveaux rapports de force entre les États et une modification des influences politiques dans la région et, par voie de conséquence, dans le monde. La France aura-t-elle des atouts suffisants à Saint-Pierre et Miquelon pour lutter avec les Etats-Unis et la Russie qui ont déjà planté de sérieux jalons dans l’Arctique ? Rien n’est moins sûr !

Il ne faut pas trop se faire d’illusions. Malgré une bonne volonté apparente pour développer les énergies renouvelables, les Etats signataires de l’accord climatique de Paris ne feront guère d’efforts pour rester sous la barre des 2°C de réchauffement, alors qu’ils sont déjà en marche vers ce nouvel eldorado économique tant convoité. La transition écologique et énergétique n’est pourtant pas si inintéressante en termes de considérations économiques et les solutions existent bel et bien pour limiter les dégâts environnementaux. Comme l’a fait remarquer le climatologue Jean Jouzel, « pour être à la hauteur des enjeux climatiques, il faudrait investir dans l’efficacité énergétique 600 milliards de dollars par an à l’échelle mondiale. Selon l’OCDE, les Etats dépensent 550 milliards de dollars par an en subventions à la consommation et à la production d’énergies fossiles. » Tout est donc affaire de volonté politique car ces ordres de grandeur nous disent bien que le changement est possible.

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Last June, during the formation of his government, President Macron appointed Ségolène Royal as Ambassador in charge of international negotiations for the Poles. This piece of news spread like wildfire on social networks with the usual mockery that accompanies the former Minister of the Environment.
Yet the situation is far from being funny and this appointment is much more important than one might think. As I have explained on several occasions, the melting of the ice sheet and sea ice in the Arctic has become the new centre of attention, not because of the environmental catastrophe it involves, but because of the colossal economic stakes it will allow. All countries are now preparing to exploit the resources that will soon be freed by the melting of the ice and the new shipping lanes that will be open. Many countries are eyeing the mineral resources of Greenland, while others are preparing to navigate along  the northeast and north-west passages that will be free of ice.
Apart from a few negationists of global warming, climate scientists are unanimous: the melting of the ice is more and more worrying. For many observers, the game is lost! Our inability to challenge our economic model has already sealed the fate of the planet for decades to come. The numbers speak for themselves. Sea ice in the Arctic covered 10 million square kilometres in 1950. Today, this area has been reduced to 4 million square kilometres and an Arctic Ocean free of ice in the summer 2040 is a very likely prospect .
An article in the newspaper Le Monde published in May 2017 informed readers that in this new race for profit, France seemed to occupy a good place. The archipelago of Saint Pierre and Miquelon would represent France’s best asset to take advantage of the benefits of this future economy by 2025. This archipelago would be an asset for the Arctic economy of France and a strategic geopolitical location. Located just 1600 kilometres from New York to the south, and from Greenland uranium mines to the north, Saint Pierre and Miquelon is located at the crossroads of the Arctic and North Atlantic shipping routes, and in an area rich in hydrocarbons. Geographically, the archipelago is ideally located at the start of the Northwest Passage, and at the southern entrance to the Arctic Bridge.
The opening up of new shipping routes and the access to new oil and mineral deposits announces a new balance of power between the states and a change in political influences in the region and consequently in the world. Will France have sufficient assets in Saint-Pierre and Miquelon to rival with the United States and Russia which have already planted serious milestones in the Arctic? Nothing is less sure !
One must not be too illusory. Despite an apparent willingness to develop renewable energies, the signatories to the Paris climate agreement will hardly make any effort to stay below 2°C of global warming, as they are already moving towards the new economic Eldorado. The environmental and energy transition is not so uninteresting in terms of economic considerations and the solutions do exist to limit the environmental damage. As French climate scientist Jean Jouzel has remarked, « to be up to the climatic challenges, we would have to invest in energy efficiency $ 600 billion a year on a global scale. According to the OECD, states spend $ 550 billion per year on consumer and fossil fuel subsidies. Everything is therefore a matter of political will. These orders of greatness tell us that change is possible.

Photo: C. Grandpey

La fonte de la glace de mer ouvrira très bientôt des couloirs de navigation da,s les passages du nord-est et du nord-ouest… (Source: Wikipedia)

 

Ouragans et réchauffement climatique // Hurricanes and global warming

Comme le prouve l’image satellite ci-dessous, on assiste en ce moment à une valse des ouragans. Harvey a semé la désolation au Texas. C’est maintenant au tour d’Irma, José et Katia d’affoler les populations. Irma a causé des pertes humaines et des dégâts considérables à Saint-Martin et Saint-Barthélemy et menace très sérieusement la Floride. L’arrivée de José ne devrait pas arranger les choses, ni faciliter les opérations de secours.

C’est dans ce contexte très inquiétant que Nicolas Hulot, ministre de la Transition écologique, alerte  les citoyens sur les conséquences du réchauffement climatique. Selon lui, «le pire est devant nous. A force de nier la réalité, elle nous rattrape et on n’est pas forcément prêt. Il y a un moment où on touche les limites, où l’événement nous dépasse» même si tous les moyens de l’Etat sont là». La «multiplication et l’intensification des extrêmes climatiques» va, selon Nicolas, aussi poser des problèmes «sur les îles océaniennes de basse altitude» dans le Pacifique et «ce qui est l’exception dans beaucoup de domaines, y compris chez nous la canicule, va devenir parfois la norme ».

Nicolas Hulot est un baroudeur ; il a visité des contrées où le réchauffement climatique est évident. Au cours des superbes émissions Ushuaia Nature diffusées il y a quelques années sur TF1, il n’a cessé d’alerter le public et les autorités. Les faits montrent aujourd’hui qu’il avait raison.

Il est bien évident que le réchauffement climatique est la cause de la violence des ouragans que nous observons actuellement. Ceux qui font la fine bouche et refusent d’admettre cette vérité risquent de s’en mordre les doigts très bientôt. De la même façon, il est stupide de croire que ce réchauffement est le fruit d’un simple cycle naturel et que les activités humaines n’ont pas la moindre responsabilité.

Comme ne cessent de le répéter les scientifiques, ces phénomènes extrêmes ne seront probablement pas plus nombreux dans les prochaines années, mais leur intensité peut encore s’accroître avec le réchauffement des eaux océaniques. On sait que les ouragans tirent leur énergie de l’océan. Si sa température augmente, on risque d’avoir des cyclones plus intenses. Les climatologues expliquent que la violence d’Irma est due à l’environnement dans lequel l’ouragan évolue, qui est complètement favorable. Les eaux de l’Atlantique sont très supérieures à la normale d’environ 2°C, et, plus Irma va remonter vers les Bahamas, plus les eaux vont se réchauffer jusqu’à 31°C. Le phénomène ne s’arrêtera pas à la fin de la semaine car deux autres ouragans se sont formés dans l’Atlantique : Katia dans le golfe du Mexique et José à environ 1.600 km à l’est des Petites Antilles.

En soi, ces phénomènes n’ont rien d’exceptionnel car nous sommes au pic de la saison cyclonique dans le bassin atlantique. Il faut remonter à 2010 pour retrouver trois ouragans simultanément. La différence avec le passé, c’est que ces ouragans montrent une violence encore jamais observée.

Aux Etats-Unis, la succession d’ouragans ne fait pas fléchir l’administration Trump par rapport au réchauffement climatique. Interrogé par CNN sur l’ouragan Irma qui s’apprête à frapper la Floride, Scott Pruitt, le responsable de l’Agence américaine de Protection de l’Environnement (EPA), a refusé de reconnaître le lien entre réchauffement climatique et intensité des ouragans. « Se concentrer sur les causes et effets des ouragans davantage qu’à l’aide des gens […] est déplacé », a-t-il déclaré en ajoutant: « Nous devons nous concentrer sur l’accès à l’eau potable, à l’essence […] C’est ce qui compte pour les citoyens de Floride en ce moment […] Ce n’est pas le moment de parler du réchauffement climatique ».

Malgré les affirmations des climatologues qui ne cessent de répéter que le réchauffement climatique est l’une des causes de la montée en puissance des ouragans, Scott Pruitt botte en touche et déclare qu’il appartient au Congrès d’aborder ce problème et « ce n’est pas le moment. »

 

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As shown by the satellite image below, we are witnessing a waltz of hurricanes. Harvey sowed desolation in Texas. It is now Irma, José and Katia’s turn to panic the populations. Irma caused considerable loss and damage to St. Martin and St. Bartholomew and is threatening Florida very seriously. The arrival of José should not fix things, nor facilitate the rescue operations.
It is in this very worrying context that Nicolas Hulot, Minister of Ecological Transition, alerts citizens on the consequences of global warming. In his opinion, « the worst is still to come. By denying reality, it catches up with us and we are not necessarily ready. There is a moment when one reaches the limits, when the event goes beyond us, even if all the means of the State are there. The « multiplication and intensification of climatic extremes » is, according to Nicolas, also going to cause problems « on low-lying oceanic sslands » in the Pacific and « what was the exception in many areas, like very hot weather periods, will some day become the norm « .
Nicolas Hulot has visited countries where global warming is evident. During the superb Ushuaia Nature programme a few years ago on TF1, he has been constantly alerting the public and the authorities. The facts now show that he was right.
It is clear that global warming is the cause of the hurricane violence that we are currently witnessing. Those who refuse to admit this truth are likely to bite their fingers very soon. In the same way, it is stupid to believe that this warming is the result of a simple natural cycle and that human activities have no responsibility whatsoever.
As scientists are constantly repeating, these extreme phenomena are unlikely to be numerous in the coming years, but their intensity can still increase with the warming of ocean waters. We know that hurricanes draw their energy from the ocean. If its temperature increases, we risk having more intense cyclones. Climate scientists explain that Irma’s violence is due to the environment in which the hurricane evolves, which is completely favorable. The waters of the Atlantic are much above normal by about 2°C, and the more Irma goes up to the Bahamas, the more the water will warm up to 31°C. The phenomenon will not stop at the end of the week because two other hurricanes have formed in the Atlantic: Katia in the Gulf of Mexico and José about 1,600 km east of the Lesser Antilles.
These phenomena are not exceptional because we are at the peak of the hurricane season in the Atlantic basin. It is necessary to go back to 2010 to find three hurricanes simultaneously. The difference with the past is that these hurricanes show a violence that has never been observed before.

In the United States, the succession of hurricanes does not detract from the Trump administration in relation to global warming. Interviewed by CNN on Hurricane Irma, which is about to hit Florida, Scott Pruitt, head of the US Environmental Protection Agency (EPA), refused to acknowledge the link between global warming and hurricane intensity . « Focusing on the causes and effects of hurricanes rather than helping people … is displaced, » he said, adding, « We need to focus on access to drinking water, to gas […] That’s what matters for the citizens of Florida right now … It’s not the time to talk about global warming. »
Despite statements by climate scientists that global warming is one of the causes of the rising intensity of hurricanes, Scott Pruitt is avoids the topic and says it is up to Congress to tackle this problem and “this is not the moment.”

Source: NASA / National Weather Service

 

Harvey et Irma: Mêmes causes et mêmes conséquences // Same causes and consequences

Après l’ouragan Harvey et ses effets dévastateurs au Texas, c’est Irma qui vient de frapper de plein fouet l’arc antillais. Les deux phénomènes ont été classés en catégorie 5, le niveau maximum. L’adjectif « exceptionnel » a été utilisé en abondance par les médias pour faire référence à la puissance de ces deux ouragans. Une double question revient régulièrement: Pourquoi Harvey et Irma ont-ils montré une telle force? Le réchauffement climatique est-il responsable?

La première cause réside dans les températures de l’océan qui sont en ce moment supérieures aux normales de saison. On est également en présence de conditions météo propices aux tempêtes à répétition avec des conditions de vent homogènes favorables à la formation de gros cumulonimbus. Il est de plus en plus fréquent d’avoir une eau océanique à 29 °C. Cela correspond aux températures record autour du globe relevées en particulier en 2016 et 2017. Cela confirme aussi les propos tenus par les scientifiques depuis plusieurs années : le changement climatique va susciter une hausse progressive des ouragans puissants. Il n’y en aura pas plus, mais ils vont être de plus en plus violents. Les ouragans comme Harvey et Irma se nourrissent de l’énergie dégagée par les océans. Plus la température de l’eau et le taux d’humidité sont élevés, plus le cyclone peut prendre de l’intensité. On considère qu’il y a 7% d’humidité en plus dans l’atmosphère par degré de réchauffement.

L’augmentation du niveau des océans est l’un des marqueurs du réchauffement de la planète. La hausse, variable selon les régions du globe, a été en moyenne de 20 cm au 20ème siècle et pourrait atteindre jusqu’à près d’un mètre à l’horizon 2100. Or, les cyclones produisent aussi une houle qui génère des « marées de tempête ». Les deux effets conjugués contribueront à exposer davantage constructions et populations côtières. Selon Météo France, des études montrent que « la latitude à laquelle les cyclones ont atteint leur intensité maximale a migré vers les pôles au cours des 35 dernières années dans les deux hémisphères ». Cela pourrait être lié à l’expansion de la ceinture tropicale, c’est-à-dire des zones de part et d’autre de l’Equateur où règne un climat chaud et humide. Selon la NOAA, des endroits qui sont plus habitués et mieux préparés aux cyclones pourraient être moins exposés, tandis que d’autres, moins bien préparés, pourraient l’être davantage.

NB: A titre indicatif, le terme cyclone est réservé à l’océan Indien et au Pacifique sud. On parle d’ouragan en Atlantique nord et dans le Pacifique nord-est, et de typhon dans le Pacifique nord-ouest.

Sources : NOAA, Météo France.

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After Hurricane Harvey and its devastating effects in Texas, Irma has just struck the Caribbeans. The two phenomena were classified in category 5, the maximum level. The adjective « exceptional » has been used abundantly by the media to refer to the power of these two hurricanes. A double question comes up regularly: Why did Harvey and Irma show such strength? Is global warming responsible?

The first cause lies with the ocean temperatures that are currently above normal for the season. There are also weather conditions conducive to repeated storms with homogeneous wind conditions favorable to the formation of large cumulonimbus. It is increasingly common to have oceanic water at 29°C. This corresponds to the record temperatures around the globe noted in particular in 2016 and 2017. This confirms what scientists have said for several years: climate change will cause a steady rise of powerful hurricanes. They will not be more numerous, but they will be more and more violent. Hurricanes like Harvey and Irma feed on the energy released by the oceans. The higher the temperature of the water and the higher the humidity, the more the cyclone can become intense. It is assumed that there is 7% more moisture in the atmosphere per degree of warming.

The increase in the level of the oceans is one of the markers of global warming. The rise, which varies according to the regions of the globe, averaged 20 cm in the 20th century and could reach up to nearly one metre by 2100. Cyclones also produce a swell that generates « storm tides ». The two combined effects will contribute to expose more coastal constructions and populations. Studies show, according to Météo France, that « the latitude at which the cyclones reached their maximum intensity has migrated toward the poles over the last 35 years in both hemispheres. » This could be linked to the expansion of the tropical belt, ie zones on both sides of the equator where a warm and humid climate prevails. According to NOAA, areas that are more accustomed and better prepared for cyclones may be less exposed, while others may be less well prepared.

NB: As an indication, the term cyclone is reserved for the Indian Ocean and the South Pacific. It is called a hurricane in the North Atlantic and the Northeast Pacific, and a typhoon in the Pacific Northwest.

Sources: NOAA, Météo France.

L’ouragan Irma vu depuis l’espace (Source: NOAA)

 

L’avenir du permafrost en Alaska // The future of Alaska’s permafrost

Comme je l’ai écrit à plusieurs reprises sur ce blog, le permafrost (ou pergélisol) fond à une vitesse incroyable dans l’Arctique, avec des conséquences importantes pour l’environnement. Un article récemment publié dans le New York Times apporte plus de détails sur le phénomène.
L’Arctique se réchauffe environ deux fois plus vite que d’autres parties de la planète, et la hausse des températures est fortement ressentie en Alaska. La glace de mer et certains biotopes disparaissent; la hausse du niveau de la mer menace les villages côtiers. Pour les scientifiques du Woods Hole Research Center qui sont allés en Alaska étudier les effets du changement climatique, le problème le plus sérieux réside dans la fonte du permafrost.
Logé entre quelques dizaines de centimètres et quelques mètres sous la surface, le permafrost contient de grandes quantités de carbone dans la matière organique ; ce sont des plantes qui ont absorbé du dioxyde de carbone de l’atmosphère il y a des siècles, sont mortes et ont gelé avant de pouvoir se décomposer. Sur la planète, on pense que le permafrost contient aujourd’hui deux fois plus de carbone que l’atmosphère. Une fois que cette matière organique décongèle, les microbes en transforment une partie en dioxyde de carbone et en méthane qui peuvent passer dans l’atmosphère et accélérer son réchauffement.
En juillet 2017, les scientifiques du Woods Hole Research Center ont installé une station temporaire au bord d’un lac à 90 km au nord-ouest de Bethel, une ville située près de la côte ouest de l’Alaska, à environ 640 km d’Anchorage. Ils ont prélevé des carottes de permafrost, ainsi que des échantillons de sédiments et d’eau et enfoncé des sondes thermiques dans le sol gelé. Plus tard, dans le laboratoire de l’institution, ils ont entrepris le processus d’analyse des échantillons pour déterminer la teneur en carbone et en nutriments. L’objectif est de mieux comprendre comment la fonte du permafrost affecte le paysage et, en fin de compte, quelle quantité de gaz à effet de serre est évacuée dans l’atmosphère.
Même dans le nord de l’Alaska où le climat est plus froid et où le permafrost dans la région de North Slope descend à plus de 600 mètres sous la surface, les scientifiques voient des changements importants. La température à deux mètres de profondeur a augmenté de 3 degrés Celsius au cours des dernières décennies. Les changements à la surface ont été encore plus importants. Sur l’un des sites de mesures, la température du permafrost en surface est passée de moins 8 degrés Celsius à moins 3. A ce rythme, cette température deviendra positive vers le milieu du siècle. En plus des émissions de gaz à effet de serre, la fonte du permafrost a une incidence sur les infrastructures et provoque des affaissements de terrain lorsque la glace perd de son volume en fondant. J’ai précédemment donné l’exemple de la rue principale de Bethel, une agglomération où les bâtiments s’enfoncent et se fissurent.
La fonte du permafrost est un processus graduel. Le sol est totalement gelé en hiver et commence à décongeler de haut en bas lorsque la température de l’air augmente au printemps. À mesure que les températures moyennes augmentent, cette couche décongelée ou active en subit les effets en profondeur. Les chercheurs s’intéressent à la manière dont les feux de forêt affectent le permafrost. Comme les incendies font disparaître en surface une partie de la végétation qui agit comme un isolant, on pense que le feu et la combustion qu’il entraîne peuvent accélérer la fonte du pergélisol.
La fonte du permafrost sous un lac ou en bordure de celui-ci peut provoquer l’évacuation de l’eau, un peu comme une baignoire qui fuit. Cette fonte peut aussi entraîner des variations de niveau du sol, ce qui peut entraîner des changements dans l’écoulement de l’eau ; ainsi, certaines parties de la toundra peuvent s’assécher et d’autres être transformées en tourbières. Au-delà des effets sur la vie végétale et animale, les changements apportés au paysage peuvent avoir un impact important sur le changement climatique en modifiant la quantité de dioxyde de carbone et de méthane qui est émise. Bien que le méthane ne persiste pas dans l’atmosphère aussi longtemps que le dioxyde de carbone, il a une capacité de piégeage thermique beaucoup plus grande et peut contribuer à un réchauffement plus rapide. Si le permafrost en décomposition est humide, il y aura moins d’oxygène disponible pour les microbes, de sorte qu’ils produiront plus de méthane. Si le pergélisol est sec, la décomposition entraînera plus de dioxyde de carbone.
Les estimations varient en ce qui concerne la quantité de carbone émise lors de la fonte du permafrost dans le monde, mais on estime que les émissions d’ici la fin du siècle pourraient atteindre environ 1,5 milliard de tonnes par an, soit environ les émissions annuelles actuelles provenant de combustibles fossiles aux États-Unis.
La hausse des émissions de carbone dans la toundra de l’Alaska est tenue pour responsable de la hausse des températures et de la fonte du permafrost. Dans une étude publiée au début de cette année, les chercheurs ont constaté que la décomposition bactérienne du permafrost décongelé, ainsi que le dioxyde de carbone produit par la végétation vivante, se poursuit plus tard dans l’automne parce que le gel en surface est retardé. Selon les chercheurs, la hausse des émissions de CO2 a été si importante que l’Alaska pourrait passer du stade de simple réserve à celui de véritable source de carbone.
Source: The New York Times.

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As I put it several times in this blog, permafrost is thawing at an incredible speed in the Arctic, with significant consequences for the environment. An article recently published in The New York Times brings more details about the phenomenon.

The Arctic is warming about twice as fast as other parts of the planet, and even in sub-Arctic Alaska the rate of warming is high. Sea ice and wildlife habitat are disappearing; higher sea levels threaten coastal native villages. To the scientists from Woods Hole Research Center who have gone to Alaska to study the effects of climate change, the most urgent is the fate of permafrost.

Starting just a few tens of centimetres below the surface and extending a few metres down, it contains vast amounts of carbon in organic matter, plants that took carbon dioxide from the atmosphere centuries ago, died and froze before they could decompose. Worldwide, permafrost is thought to contain about twice as much carbon as is currently in the atmosphere. Once this ancient organic material thaws, microbes convert some of it to carbon dioxide and methane, which can flow into the atmosphere and cause more warming.

In July, Woods Hole scientists set up a temporary field station on a lake 90 km northwest of Bethel, a city located near the west coast of Alaska, approximately 640 km from Anchorage. They drilled permafrost cores, took other sediment and water samples and embedded temperature probes in the frozen ground. Later, back in the lab at Woods Hole, they began the process of analyzing the samples for carbon content and nutrients. The goal is to better understand how thawing permafrost affects the landscape and, ultimately, how much and what mix of greenhouse gases is released.

Even in colder northern Alaska, where permafrost in some parts of the North Slope extends more than 600 metres below the surface, scientists are seeing stark changes. Temperatures at a depth of 2 metres have risen by 3 degrees Celsius over decades. Near-surface changes have been even greater. At one northern site, permafrost temperatures at shallow depths have climbed from minus 8 degrees Celsius to minus 3. If emissions and warming continue at the same rate, near-surface temperatures will rise above freezing around the middle of the century. In addition to greenhouse-gas emissions, thawing wreaks havoc on infrastructure, causing slumping of land when ice loses volume as it melts. I previously gave the example of the main road in Bethel where building foundations move and crack.

The thawing of permafrost is a gradual process. Ground is fully frozen in winter, and begins to thaw from the top down as air temperatures rise in spring. As average temperatures increase, this thawed, or active, layer can increase in depth. The researchers are especially interested in how wildfires affect the permafrost. Because burning removes some of the vegetation that acts as insulation, the theory is that burning should cause permafrost to thaw more.

Thawing permafrost underneath or at the edge of a lake can cause it to drain like a leaky bathtub. Thawing elsewhere can bring about small elevation changes that can in turn lead to changes in water flow through the landscape, drying out some parts of the tundra and turning others into bogs. Beyond the local effects on plant and animal life, the landscape changes can have an important climate change impact, by altering the mix of carbon dioxide and methane that is emitted. Although methane does not persist in the atmosphere for as long as carbon dioxide, it has a far greater heat-trapping ability and can contribute to more rapid warming. If the decomposing permafrost is wet, there will be less oxygen available to microbes, so they will produce more methane. If the permafrost is dry, the decomposition will lead to more carbon dioxide.

Estimates vary on how much carbon is released from thawing permafrost worldwide, but by one calculation emissions over the rest of the century could average about 1.5 billion tons a year, or about the same as current annual emissions from fossil-fuel burning in the United States.

Already, thawing permafrost and warmer temperatures are being blamed for rising carbon emissions in the Alaskan tundra. In a study earlier this year, researchers found that bacterial decomposition of thawed permafrost, as well as carbon dioxide produced by living vegetation, continues later into the fall because freezing of the surface is delayed. The rise in emissions has been so significant, the researchers found, that Alaska may be shifting from a sink, or storehouse, of carbon, to a net source.

Source: The New York Times.

Carte montrant (en bleu) l’étendue du permafrost en Alaska en 2010

Projection montrant (en orange) la perte probable de permafrost en 2050

 (Source : Woods Hole Research Center)