Réchauffement climatique : le dégel du permafrost et la menace des virus // Global warming : Permafrost thawing and the threat of viruses

Une équipe de chercheurs de Marseille a montré qu’un virus pris dans le permafrost sibérien depuis 48 500 ans pouvait encore contaminer. C’est donc une potentielle menace pour la santé publique, conséquence du réchauffement climatique. Cette découverte peu rassurante a été publiée dans la revue Viruses avant d’être relayée par CNN.

Pour arriver à cette conclusion, l’équipe de chercheurs marseillais a testé des échantillons de terre prélevés dans le pergélisol de l’Arctique sibérien, plus précisément dans la péninsule de Yamal. .

L’équipe scientifique a pu isoler 13 souches représentant 5 nouvelles familles de virus, à partir de plusieurs échantillons de terre prélevée à sept endroits différents en Sibérie. Les chercheurs les ont ensuite injectés dans des amibes et ont ainsi montré que ces souches avaient conservé leur capacité à contaminer.

Ce n’est pas la première expérience de ce type réalisée par l’équipe de chercheurs. En 2014 et 2015, ils avaient déjà « ressuscité » des virus issus du permafrost en les insérant dans des cellules. Par sécurité, les virus choisis ne pouvaient contaminer que des amibes unicellulaires et non des animaux et des humains.

Le fait que des virus en sommeil depuis la préhistoire restent infectieux des milliers d’années plus tard est un phénomène inquiétant qui pourrait constituer une menace pour la santé publique. Dans leur étude, les chercheurs indiquent que d’autres agents pathogènes totalement inconnus pourraient ressurgir du permafrost.

Comme je l’ai indiqué dans des notes précédentes, au cours de l’été 2016, une épidémie d’anthrax, ou maladie du charbon, a touché des dizaines de nomades et plus de 2.000 rennes dans la péninsule de Yamal en Russie. Un enfant a péri. L’épidémie était liée au dégel profond du permafrost après des étés exceptionnellement chauds, déclenchant la réactivation d’une bactérie contenue dans des carcasses d’animaux.

L’article paru sur le site de France 3 Alpes-Côte d’Azur.n’en fait pas état, mais l’anecdote que j’ai rapportée dans ce blog le 26 octobre 2022 fait froid dans le dos. En septembre 1918, sept jeunes pêcheurs et fermiers norvégiens embarquent à destination du Spitzberg où ils ont l’intention de se faire un peu d’argent dans les mines de charbon. A bord du bateau qui les conduit à leur destination,  ils contractent le virus de la Grippe Espagnole qui a tué plus de 20 millions de personnes au cours de cette même année. Ils décèdent au bout de quelques jours et sont enterrés en catastrophe dans le permafrost du petit cimetière de Longyearbyen.

En août 1997, en prenant moult précautions, une équipe scientifique exhume les corps et effectue des prélèvements de tissus provenant des poumons, du cerveau, des reins. Les organes sont relativement bien conservés par le froid, ce qui suppose que le terrible virus l’est lui aussi ! Les échantillons de tissus prélevés sont envoyés dans quatre laboratoires aux Etats-Unis, au Canada, en Angleterre et en Norvège. Certains virologues critiquent cette opération qui pourrait s’avérer dangereuse. Il ne faudrait pas que le virus s’échappe dans les couloirs d’un laboratoire !

Les travaux en laboratoire ont révélé que le virus responsable de la Grippe Espagnole était né de la combinaison d’une souche humaine (H1), provenant de la grippe saisonnière H1N8, en circulation entre 1900 et 1917, avec des gènes aviaires de type N1. Ainsi naquit, en 1917 ou 1918, une souche H1N1, lointain ancêtre de la variante qui fit trembler le monde en 2009, et 10.000 fois plus virulente. La première vague de Grippe Espagnole, au printemps 1918, fut assez peu meurtrière. La seconde, à l’automne suivant, à la suite d’une probable mutation, s’avéra bien plus agressive, notamment contre les jeunes adultes âgés de 25 à 29 ans.

Pour l’équipe scientifique marseillaise, il est encore impossible d’estimer combien de temps les virus découverts dans le permafrost sibérien pourraient rester infectieux une fois exposés aux conditions extérieures (lumière UV, oxygène, chaleur), et quelle est la probabilité qu’ils infectent un hôte dans cet intervalle. Toutefois, le risque est voué à augmenter dans le contexte du réchauffement climatique. Ce dernier est particulièrement perceptible dans l’Arctique où les températures moyennes augmentent plus de deux fois plus vite que dans les régions tempérées.

La hausse des températures rend ces régions du monde jusqu’ici désertiques plus accessibles à l’activité humaine et industrielle. Le pire scénario pourrait être généré par le rassemblement d’un grand nombre de travailleurs autour d’une exploitation minière à ciel ouvert. Le permafrost creusé à des centaines de mètres de profondeur pourrait alors libérer des virus très anciens, totalement inconnus, et susceptibles de contaminer les hommes.

Source : France 3 Alpes-Côte d’Azur.

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A team of researchers from Marseille has shown that a virus caught in the Siberian permafrost for 48,500 years could still contaminate. It is therefore a potential threat to public health, a consequence of global warming. This not very reassuring discovery was published in the journal Viruses before being relayed by CNN.
To reach this conclusion, the research team from Marseille tested soil samples taken from the permafrost in the Siberian Arctic, more precisely from the Yamal Peninsula. .
The scientific team was able to isolate 13 strains representing 5 new families of viruses, from several soil samples taken from seven different places in Siberia. The researchers then injected them into amoebae and thus showed that these strains had retained their ability to contaminate.
This is not the first experiment of this type carried out by the team of researchers. In 2014 and 2015, they had already « resurrected » viruses from permafrost by inserting them into cells. For safety, the chosen viruses could only contaminate unicellular amoebae and not animals and humans.
The fact that viruses dormant since prehistoric times remain infectious thousands of years later is a worrying phenomenon that could pose a threat to public health. In their study, the researchers indicate that other completely unknown pathogens could reappear from permafrost.
As I have indicated in previous posts, during the summer of 2016, an epidemic of anthrax affected dozens of nomads and more than 2,000 reindeer in the Yamal Peninsula in Russia. A child died. The outbreak was linked to the deep thawing of permafrost after unusually hot summers, triggering the reactivation of bacteria contained in animal carcasses.
The article published on the France 3 Alpes-Côte d’Azur website does not mention an anecdote that I reported in this blog on October 26th, 2022. In September 1918, seven young Norwegian fishermen and farmers set sail for Spitsbergen where they intended to make some money in the coal mines. On board the boat taking them to their destination, they contracted the Spanish Flu virus which killed more than 20 million people during that same year. They died after a few days and were buried in a disaster in the permafrost of the small cemetery of Longyearbyen.
In August 1997, taking many precautions, a scientific team exhumed the bodies and took tissue samples from the lungs, brain and kidneys. The organs were relatively well preserved by the cold, which means that the terrible virus was too! The tissue samples were sent to four laboratories in the United States, Canada, England and Norway. Some virologists criticized this operation which could prove to be dangerous. The virus should not escape into the corridors of a laboratory!
Laboratory work revealed that the virus responsible for the Spanish Flu was born from the combination of a human strain (H1), from the seasonal flu H1N8, in circulation between 1900 and 1917, with avian genes of type N1. Thus was born, in 1917 or 1918, an H1N1 strain, the distant ancestor of the variant that shook the world in 2009, and 10,000 times more virulent. The first wave of the Spanish Flu, in the spring of 1918, was not very lethal. The second, the following autumn, following a probable mutation, proved to be much more aggressive, especially against young adults aged 25 to 29.
For the Marseille scientific team, it is still impossible to estimate how long the viruses discovered in the Siberian permafrost could remain infectious once exposed to external conditions (UV light, oxygen, heat), and what is the probability that they will infect a host within this range. However, the risk is bound to increase in the context of global warming. The latter is particularly noticeable in the Arctic where average temperatures are increasing more than twice as fast as in temperate regions.
Rising temperatures are making these hitherto desert regions of the world more accessible to human and industrial activity. The worst case scenario could be generated by the gathering of a large number of workers around an open pit mining operation. The permafrost dug hundreds of meters deep could then release very old viruses, totally unknown, and likely to infect humans.
Source: France 3 Alpes-Cote d’Azur.

 

Le pergélisol dans l’Arctique

La péninsule de Yamal (Sibérie), le dégel du permafrost, le gaz naturel…et Total!

Avec la guerre en Ukraine, on parle beaucoup de l’implantation de Total en Russie. Voici quelques explications sur la péninsule de Yamal, l’un des principaux pôles énergétiques en Russie, mais aussi l’une des régions les plus exposées au dégel du permafrost. .

Péninsule de Yamal (Sibérie) et dégel du permafrost.

J’ai expliqué à de nombreuses reprises que l’Arctique se réchauffe actuellement trois à quatre fois plus vite que le reste de la planète. Ces dernières années, des records de chaleur ont été enregistrés dans la région, en particulier en Sibérie où la majeure partie du territoire repose sur le permafrost, ou pergélisol. Selon la définition la plus répandue, le permafrost est un sol dont la température se maintient en dessous de 0°C pendant plus de deux ans consécutifs.

Avec la hausse des températures, le permafrost dégèle (il ne fond pas) avec des conséquences pour l’environnement. Dans le nord de la Sibérie, la Péninsule de Yamal s’étire sur environ 700 km ; elle est bordée à l’ouest pas la Mer de Kara et à l’est par le Golfe d’Ob. La péninsule de Yamal recèle la majeure partie des réserves de gaz naturel russes, estimées à 20 milliards de tonnes dans l’Arctique..

Les effets du réchauffement climatique pourraient être catastrophiques pour la péninsule de Yamal. La hausse des températures accélère le dégel du permafrost, ce qui représente une menace pour les infrastructures locales. De plus, la hausse du niveau de la mer risque fort de faire disparaître la péninsule sous l’eau. Au cours des dernières années, plusieurs grosses compagnies pétrolières russes ont investi des sommes colossales dans l’exploitation du gaz naturel de Yamal. Aujourd’hui, ces compagnies font le forcing pour acquérir des licences afin d’exploiter le gaz le plus vite possible, pendant qu’il en est encore temps. De plus, suite aux déformations du sol causées par le dégel du permafrost, il faut contrôler et corriger en permanence la solidité des gazoducs.

Péninsule de Yamal et gaz naturel.

Les réserves de gaz naturel les plus importantes de Russie ont été découvertes dans la péninsule de Yamal. Elles sont actuellement exploitées par le géant gazier russe Gazprom. La péninsule est reliée à l’Europe par plusieurs gazoducs, dont le Yamal-Europe.

La fonte de la glace dans l’Arctique va chambouler l’économie de cette partie du monde. De nouvelles ressources minérales seront accessibles et l’Océan Arctique dépourvu de glace ouvrira de nouvelles perspectives de navigation.
En 2017, un méthanier brise-glace, le Christophe de Margerie, a jeté l’ancre pour la première fois dans le port de Sabetta en Russie arctique pour tester une nouvelle route maritime qui pourrait ouvrir l’Océan Arctique et ses glaces aux navires transportant du pétrole et du gaz naturel liquéfié (GNL) en provenance de la péninsule de Yamal. Cette route est attendue avec grande impatience par les compagnies pétrolières qui souhaitent tirer profit des ressources de l’Arctique mais rencontrent des obstacles pour acheminer le pétrole et le gaz depuis les zones éloignées et gelées vers les marchés mondiaux.
Le navire Christophe de Margerie, construit en Corée du Sud, sera utilisé pour transporter le gaz de l’usine russe de Yamal, située près du port de Sabetta. L’usine est dirigée par la société russe Novatek et co-détenue par la compagnie pétrolière française Total, la compagnie chinoise CNPC et le Silk Road Fund. Le navire a été baptisé en mémoire de l’ancien patron de Total mort sur le tarmac de l’aéroport de Moscou en 2014 quand un chasse-neige a traversé la piste pendant que son jet privé décollait. [NDLR : Selon certaines sources, cette mort aurait été commanditée par la CIA].
Le consortium Yamal LNG (Liquefied Natural Gas) considère l’Asie comme le plus grand marché pour son gaz sur le long terme. Le transport vers la Chine au départ de Yamal devrait prendre environ 18 jours en utilisant la Route du Nord. C’est beaucoup plus court que l’itinéraire alternatif qui consiste à se diriger vers l’ouest dans l’Atlantique Nord, vers le sud dans la Méditerranée, puis par le canal de Suez jusqu’à l’océan Indien. Cela prend habituellement environ 32 jours.
Le Qatar est actuellement le premier producteur mondial de GNL, suivi de l’Australie, du Nigéria et de Trinité-et-Tobago. Une fois l’usine de Yamal à pleine capacité, la Russie produira près de 27 millions de tonnes de GNL annuellement, soit la quantité importée par la Chine chaque année.
Le Christophe de Margerie appartient à une classe de navires qui, selon ses concepteurs, peut fonctionner en toute sécurité dans les eaux prises par les glaces. Il est capable de se déplacer à travers des glaces d’une épaisseur de 2,10 mètres. Toutefois, le navire ne pourra emprunter la Route du Nord que de juillet à septembre chaque année, parce que la glace est trop épaisse le reste du temps.

Cette note est la synthèse de plusieurs articles que j’ai écrits sur ce blog à propos de l’Arctique et de la péninsule de Yamal en particulier.

Infrastructures gazières de Yamal (Crédit photo : Groupe Total)

Réchauffement climatique et glacières dans l’Arctique // Global warming and ice caves in the Arctic

Dans le nord de l’Alaska, dans le district de North Slope, la population n’utilise pas de congélateurs électriques pour conserver la nourriture ; La nature fait le travail avec des glacières creusées dans le sol gelé en permanence. Le problème est qu’avec le réchauffement climatique le permafrost dégèle; le plafond des glacières s’affaisse et menace parfois de s’effondrer.
Lorsque les glacières sont inondées, les dégâts vont bien au-delà des aliments qui y sont stockés. Les pratiques traditionnelles de conservation et de cuisson se trouvent bouleversées, ce qui a un impact sur la sécurité alimentaire des habitants. Au final, c’est leur culture dans son ensemble qui est affectée.
Aujourd’hui, avec la hausse des températures, le gouvernement régional s’efforce de préserver les glacières en équipant certaines de thermosiphons – des tuyaux remplis d’un fluide de refroidissement – pour les maintenir à très basse températures.
L’Anchorage Daily News donne l’exemple d’une famille de chasseurs de baleines à Utqiaġvik qui a été confrontée au problème au printemps 2015. Une belle baleine avait été capturée; la viande a été découpée pour être stockée dans une glacière. Mais cette année-là, la viande n’a pas complètement gelé et le sang s’est échappé, ce qui l’a desséchée.
En plus d’affecter la qualité et le goût des aliments, la disparition des glacières a un effet négatif sur les pratiques locales. Traditionnellement, les chasseurs de baleines vident et nettoient leurs glacières et y introduisent de la neige fraîche avant de commencer la saison de chasse. Aujourd’hui, avec le réchauffement climatique, ils ouvrent leurs glacières, et ne peuvent que constater qu’elles sont pleines d’eau.
Un autre problème apparaît lorsqu’il pleut beaucoup; l’eau de pluie imbibe la toundra et le toit de la glacière peut s’affaisser ou même s’effondrer sous le poids du sol.
Plusieurs études montrent dans quelle mesure les glacières des communautés arctiques sont affectées par le réchauffement climatique, ainsi que par les conditions du sol et le développement urbain. En Alaska, les glacières sont surtout utilisées le long de la côte arctique où les communautés cherchent des alternatives aux glacières traditionnelles. Certains ménages utilisent des congélateurs achetés dans le commerce. Ils sont certes efficaces mais ils affectent le goût et la qualité des aliments. De plus, les coupures de courant, fréquentes dans les villages, rendent cette méthode de stockage peu fiable. On est donc à la recherche d’idées novatrices pour préserver les glacières traditionnelles.
Les thermosiphons sont des dispositifs de réfrigération peu coûteux et nécessitant peu d’entretien. Les tuyaux sont remplis d’un fluide qui déplace la chaleur du bas vers le haut. Les thermosiphons fonctionnent mieux en hiver lorsqu’il fait plus froid dehors que sous terre. La technologie a déjà été utilisée à North Slope, par exemple, pour refroidir les puits de pétrole. Une étude de 2011 a examiné la possibilité d’utiliser les thermosiphons pour les glacières, avec des résultats prometteurs. Ainsi, en 2017, les habitants de Kaktovik ont ​​construit une glacière communautaire, utilisable par l’ensemble de la population. Elle s’appuyait sur des conceptions traditionnelles et utilisant la technologie du thermosiphon.
Désormais, les autorités locales souhaitent sauver une partie des glacières existantes en installant des thermosiphons sous le périmètre des glacières susceptibles d’être rénovées. Il faudra toutefois s’assurer qu’elles sont accessibles aux équipements de forage en hiver.
Il est important d’être précautionneux pour installer des thermosiphons dans les glacières existantes. Si les sites tests prouvent que le concept est performant, des fonds seront alloués pour étendre la technologie à davantage de glacières. Les responsables du programme espèrent également créer une base de données pour voir comment les glacières se comportent dans la région.
Ce projet, ainsi que d’autres idées novatrices pour moderniser les glacières à l’aide de nouvelles technologies, montre la capacité des communautés autochtones à s’adapter à de nouvelles conditions de vie.
Source : Anchorage Daily News.

L’impact du réchauffement climatique sur les glacières en Alaska rappelle ce qui est arrivé à la Réserve Mondiale de Semences au Svalbard (Norvège) J’ai écrit une note sur ce sujet le 5 mars 2018 :
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2018/03/05/le-rechauffement-climatique-menace-la-reserve-mondiale-de-semences-du-svalbard-climate-change-threatens-the-svalbard-global-seed- sauter/

Avec la hausse globale des températures, la Réserve a eu chaud, trop chaud. Conçue pour résister à une chute d’avion ou à un missile nucléaire, elle a dû être rénovée après s’être retrouvée les pieds dans l’eau. En 2016, une poussée du mercure a bouleversé l’environnement autour de l’ancienne mine de charbon en faisant fondre le pergélisol. Or ce sol, normalement gelé en permanence, est censé contribuer à maintenir à la température idéale de -18°C à l’intérieur de la chambre forte. Des travaux coûteux ont été engagés pour y remédier, jusqu’à quand?

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In northern Alaska, in the North Slope district, they don’t use electric freezers to keep their food; Nature does the job with ice cellars dug in the permafrost. The problem is that with global warming the permafrost is thawing, the roofs of the ice cellars sometimes cave in and threaten to collapse.

When traditional ice cellars are flooded, the damage extends beyond the stored food. Traditional practices for preservation and cooking are disrupted. It affects people’s food security, In short, it affects their culture as a whole.

Today, with rising temperatures, the regional tribal government, is working to preserve ice cellars by outfitting some with thermosyphon technology – a passive pipe filled with a cooling fluid – to keep them frozen.

The Anchorage Daily News gives the example of a whaling family in Utqiaġvik who was confronted with the problem in spring 2015. They landed a nice whale and they cut up the meat to store it in an ice cellar. But that year, the meat did not completely freeze, and the blood ran out from it, making the meat dry.

Besides affecting the quality and taste of food, disappearing ice cellars hurt local practices. Traditionally, whaling captains empty and clean their ice cellars and put fresh snow in them before starting the whaling season. Today, with global warming, they open their ice cellar, and it is full of water.

Another problem is that when it rains a lot, the rainwater soaks the tundra and the roof of the ice cellar may cave in or even collapse.

Multiple studies have registered how ice cellars in Arctic communities are affected by a warming climate, as well as soil conditions and urban development. In Alaska, ice cellars have mostly been used along the Arctic coast. In that region, communities have been looking for alternatives to traditional ice cellars. Some households switched to using man-made freezers, which can be effective but they affect the taste and the quality of the food. Additionally, power outages, frequent in the villages, can make this storage method unreliable. So the search is on for creative ideas to preserve traditional ice cellars.

Thermosyphons are pipe-like refrigeration devices. Low-cost and low-maintenance, the pipes are filled with fluid that moves heat from down below up to the top. Thermosyphons work best in winter when it is colder outside than it is below ground. The technology has been used on the North Slope before, for example, to keep oil wells cold. A 2011 study examined ways to use the technology in ice cellars, and the results seemed promising. So in 2017, Kaktovik residents built an ice cellar for the whole community to share, based on traditional designs and using thermosyphon technology.

Now, local authorities want to save some of the existing ice cellars, installing thermosyphon pipes under the perimeter of the ice cellars that can be renovated. They will have to make sure the cellars accessible for the heavy equipment drill in winter.

It is important to implement the technology in an existing cellar carefully. If the test sites prove the concept is effective, additional funding will be provided to expand the technology to more ice cellars. The program managers also hope to start an ice cellar database to see how ice cellars are changing across the region.

This project, as well as other innovative ideas to modernize cellars using new technology, is another example of the ability of Indigenous communities to persevere and adapt to new living conditions.

Source: Anchorage Daily News.

The impact of global warming on ice cellars in Alaska can be compared with what happened to the Global Seed Vault in Svalbard. I wrote a post on this topic on March 5th, 2018 :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2018/03/05/le-rechauffement-climatique-menace-la-reserve-mondiale-de-semences-du-svalbard-climate-change-threatens-the-svalbard-global-seed-vault/

With the global rise in temperatures, the place is hot, too hot. Designed to withstand a plane crash or a nuclear missile, it had to be renovated after being in the water. Indeed, in 2016, a sudden increase in temperatures disrupted the environment around the old coal mine by melting the permafrost. The ground, normally frozen permanently, is supposed to help maintain the ideal temperature of -18°C inside the Vault.

Au Svalbard, la Réserve Mondiale de Semernces est une glacière abritant plus d’un million d’espèces de graines. Elle est, elle aussi, victime du réchaufement climatique   (Crédit photo: Wikipedia)

Alpes: les refuges victimes du dégel du permafrost

Le réchauffement climatique et le dégel du permafrost menacent les structures et infrastructures en haute montagne. Comme je l’ai indiqué précédemment, plusieurs refuges ont dû fermer pour des raisons de sécurité. C’est le cas du refuge de la Pilatte, bien connu des alpinistes, sur l’autre versant de la Meije. L’édifice construit en 1954, perché à 2 577 mètres d’altitude, était en partie construit sur une zone rocheuse instable qui s’est fissurée en raison du recul du glacier. La décompression glaciaire menaçait la bâtisse, dont la salle à manger était traversée par une faille. Il n’était donc plus possible d’accueillir alpinistes et randonneurs et a fermé au mois de mai 2022.

Fin août 2022, le bivouac de la Fourche s’est effondré. Ce petit refuge situé au pied du Mont Maudit est tombé lorsque les rochers sur lesquels il se trouvait se sont écroulés. Il n’y avait heureusement personne à l’intérieur. Il ne reste plus que des débris sur le glacier de la Brenva, 300 mètres plus bas.

J’apprends aujourd’hui que les fortes chaleurs de cet été ont eu raison de la chapelle du Mont Thabor. A cause du sol devenu trop instable, des fractures sont apparues dans les murs de l’édifice, qui risque de s’effondrer. .

Perchée à proximité du sommet du Mont Thabor, à 3 178 m d’altitude, la chapelle est le plus haut édifice religieux de France. De son nom complet Chapelle du Thabor Notre-Dame-des-Sept-Douleurs, elle est l’arrivée du pèlerinage du Chemin de croix du Thabor.

Des travaux de sécurisation ont déjà été effectués, mais ils ne suffisent plus à maintenir l’édifice et assurer la sécurité des visiteurs. De nouveaux travaux vont être réalisés pour déplacer la chapelle d’une soixantaine de mètres à l’ouest par rapport à l’actuel emplacement. Le nouveau site se trouve sur une zone de roches plus solide, moins soumise à l’évolution du permafrost. L’édifice devrait être démonté pierre par pierre, puis reconstruit.

Source: presse régionale.

Chapelle du Mont Thabor (Crédit photo: Wikipedia)