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Le dégel du permafrost dans l’Arctique russe // Permafrost thawing in the Russian Arctic

 En raison du changement climatique et du réchauffement qui l’accompagne, le pergélisol dans l’Arctique se dégrade beaucoup plus rapidement que prévu. Cette situation est parfaitement visible en Yakoutie, également connue sous le nom de République de Sakha, la région la plus grande mais aussi la plus froide de la Fédération de Russie.

La couche supérieure du pergélisol, d’une quarantaine de mètres d’épaisseur, dégèle à une vitesse inquiétante dans cette région, ce qui provoque l’effondrement des bâtiments et tranfforme des routes autrefois parfaitement planes en montagnes russes qui posent même des problèmes aux SUV les plus robustes. Les photos publiées par The Siberian Times sont particulièrement révélatrices :

https://siberiantimes.com/other/others/news/building-breaks-in-middle-and-collapses-10-metres-as-thawing-permafrost-no-longer-supports-stilts/

Il a fallu seulement deux ans pour qu’un bâtiment de la ville portuaire de Chersky sur la rivière Kolyma, dans le nord-est de la Yakoutie, se brise par le milieu. En dégelant, le pergélisol autrefois dur comme du béton ne pouvait plus maintenir la structure sur ses supports.

Le pergélisol, mélange de terre, de sable et de glace, se trouve sous les villes, et les vastes zones peu peuplées de Yakoutie. C’est le plus grand réservoir de carbone organique au monde, qui se transforme en gaz à effet de serre comme le méthane quand il dégèle. La température du pergélisol ne cesse d’augmenter, et il est en train d‘atteindre le point où il commencera à dégeler partout, et très rapidement. Comme l’a expliqué un scientifique russe, «nous nous dirigeons vers une boucle de rétroaction, ce cercle vicieux à l’intérieur duquel le réchauffement climatique accélère le dégel du pergélisol qui, à son tour, accélère le réchauffement climatique qui accélère à son tour le dégel du permafrost. jusqu’à ce que le pergélisol se vide de tout le carbone actif qu’il contient.»

Vous pourrez obtenir plus d’informations sur la dégradation du pergélisol et les changements qu’elle entraîne pour les personnes qui vivent dans l’Arctique russe en regardant le documentaire d’Alexandre Fedorov Permafrost melts due to climate change. Are we doomed?  (Le pergélisol fond à cause du changement climatique. Sommes-nous condamnés?) Le film – en russe sous-titré en anglais – a été tourné avec le soutien de Greenpeace Russie. https://youtu.be/HkMX_hYdo-w

Source: The Siberian Times.

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 Due to climate change and global warming, permafrost in the Arctic is degrading much faster than expected. These effects can clearly be seen in Russia’s Yakutia, also known as Sakha Republic, the biggest, and the coldest constituent region in the Russian Federation.

The top layer of the 40-metre-deep body of permafrost is thawing worryingly fast in this region, leading buildings to collapse and previously even roads becoming rollercoasters which even the sturdiest of SUVs struggle to drive. Just look at the photos in The Siberian Times:

https://siberiantimes.com/other/others/news/building-breaks-in-middle-and-collapses-10-metres-as-thawing-permafrost-no-longer-supports-stilts/

It took two years for a building in the port town of Chersky on the Kolyma River, in northeastern Yakutia, to snap in the middle after the once solid permafrost could no longer hold its supporting stilts.

Permafrost, the mixture of soil, sand and ice lies under cities and vast unpopulated areas of Yakutia. It is the world’s biggest reservoir of organic carbon which converts into greenhouse gases like methane once it thaws.

The temperature of the permafrost is rising, and it is reaching the point when it will begin to thaw everywhere, and very actively. As a Russian scientists explained, “we are heading towards a vicious circle when climate warming will speed up the thawing of permafrost, which will in turn add to faster climate warming and further accelerate the thawing, until all active carbon is released from permafrost.”

You can see more on degrading permafrost and the change it brings to people living in Russian Arctic in Alexander Fedorov’s documentary Permafrost melts due to climate change. Are we doomed?  The film – in Russian with English subtitles – was shot with the support of Greenpeace Russia.

https://youtu.be/HkMX_hYdo-w

Source: The Siberian Times.

Coupe du permafrost extraite du film d’Alexander Fedorov

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

Découverte d’un ours des cavernes en Sibérie // Discovery of a cave bear in Siberia

Avec le dégel du pergélisol en Sibérie, les découvertes d’animaux préhistoriques comme les mammouths laineux et les rhinocéros laineux se produisent régulièrement. Ces derniers temps, les éleveurs de rennes de l’une des îles Lyakhovsky ont mis au jour la carcasse parfaitement préservée d’un ours des cavernes de la période glaciaire. Ses dents et même son nez sont intacts. Dans le passé, les scientifiques découvert que les os d’ours des cavernes disparus il y a 15 000 ans.
L’ours des cavernes (Ursus spelaeus) est une espèce ou sous-espèce préhistorique qui vivait en Eurasie au Pléistocène moyen et tardif et a disparu il y a environ 15000 ans.
Les premiers résultats des analyses révèlent que l’ours a pu vivre dans l’Interglaciaire de Karginsky (une entre 22 000 et 39 500 ans). Il sera toutefois nécessaire de réaliser une analyse au radiocarbone pour déterminer l’âge précis de l’animal.
Les scientifiques de l’Université Fédérale du Nord-Est (NEFU) à Iakoutsk – le premier centre de recherche sur les mammouths laineux et d’autres espèces préhistoriques – ont souligné que «c’est la première et la seule découverte de ce genre; une carcasse d’ours entière avec des tissus bien conservés. » L’ours est intact, avec tous les organes internes en place.
Vous trouverez une galerie de photos de la découverte dans le Siberian Times:
https://siberiantimes.com/other/others/news/first-ever-preserved-grown-up-cave-bear-even-its-nose-is-intact-unearthed-on-the-arctic-island/

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With the thawing of permafrost in Siberia, discoveries of prehistoric animals like woolly mammoths and wooly rhinos are regularly made. This time, reindeer herders on one of the Lyakhovsky Islands have found a perfectly preserved carcass of an Ice Age cave bear, with its teeth and even its nose intact. Previously scientists only had been able to discover the bones of cave bears that became extinct 15,000 years ago.

The cave bear (Ursus spelaeus) is a prehistoric species or subspecies that lived in Eurasia in the Middle and Late Pleistocene period and became extinct about 15,000 years ago.

According to the rough preliminary suggestions, the bear could live in Karginsky interglacial (this was the period between 22,000 and 39,500 years). It will be necessary to carry out radiocarbon analysis to determine the precise age of the bear.

Scientists of the North-Eastern Federal University (NEFU) in Yakutsk, the premier center for research into woolly mammoths and other prehistoric species, emphasized that “this is the first and only find of its kind ; a whole bear carcass with soft tissues.” The bear is completely preserved, with all internal organs in place, including even its nose.

A photo gallery of the discovery can be found in The Siberian Times:

https://siberiantimes.com/other/others/news/first-ever-preserved-grown-up-cave-bear-even-its-nose-is-intact-unearthed-on-the-arctic-island/

Une des premières photos de l’ours des cavernes mises en ligne par la NEFU

Nouveau cratère en Sibérie // New crater in Siberia

Un article du Siberian Times informe ses lecteurs qu’un nouveau cratère s’est ouvert la semaine dernière dans la péninsule russe de Yamal, avec des blocs de terre et de glace qui ont été projetés à des centaines de mètres de distance.
Le nouveau gouffre récemment formé est le 17ème du genre – et considéré comme le plus grand –  à s’être formé dans la Péninsule de Yamal depuis que le phénomène a été observé pour la première fois en 2014. Le nouveau cratère été découvert par hasard depuis un hélicoptère par une équipe de la télévision de Vesti Yamal qui passait par là
https://youtu.be/q3fQok8iQ94

Un groupe de scientifiques s’est ensuite rendu sur place pour examiner le grand cratère cylindrique qui présente une profondeur d’une cinquantaine de mètres. On pense que ces cratères parfois en forme d’entonnoir se forment par accumulation de méthane dans les poches de dégel du pergélisol.
Ces phénomènes géologiques ont été baptisés hydrolaccolithes ou bulgunnyakhs par les scientifiques car avant d’exploser, ils présentent un type de relief basé sur des buttes, elles-mêmes baptisées pingos. Ce sont des collines de glace recouvertes de terre et qui se rencontre dans les régions arctiques, subarctiques et antarctiques. Ces pingos explosent lorsque le méthane s’accumule sous une épaisse calotte de glace.
Des scientifiques russes ont affirmé que les activités humaines, comme les forages de gaz dans la Péninsule de Yamal, pourraient être un facteur déclencheur des explosions. Ces mêmes scientifiques sont préoccupés par le risque de catastrophes écologiques si des pingos se forment à proximité d’un gazoduc, d’une installation de production gazière ou de zones habitées. Dans un certain nombre d’endroits, les pingos – comme on le peut le voir sur les images satellites et sur le terrain – supportent littéralement des conduites de gaz.
Vous verrez d’autres cratères sur cette page du Siberian Times.
https://siberiantimes.com/other/others/news/giant-new-50-metre-deep-crater-opens-up-in-arctic-tundra/

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An article in The Siberian Times informs its readers that a new massive sinkhole opened up last week in the Russian Yamal Peninsula, with blocks of soil and ice thrown hundreds of metres from the hole.

The recently-formed new sinkhole is the 17th – and considered the largest – such hole to form in the Yamal Peninsula since the phenomenon was first observed in 2014. It was initially spotted by chance from the air by a Vesti Yamal TV crew.

https://youtu.be/q3fQok8iQ94

A group of scientists then made an expedition to examine the large cylindrical crater which has a depth of up to 50 metres. Such funnels are believed to be caused by the build up of methane gas in pockets of thawing permafrost under the surface.

These holes are called hydrolaccoliths or bulgunnyakhs by scientists because before exploding they form small hills also called pingos. Explosions have happened in swelling pingos which erupt when the gas builds up under a thick cap of ice.

Russian scientists previously claimed that human activities, like drilling for gas from the vast Yamal reserves could be a factor in the eruptions. They are concerned at the risk of ecological disasters if pingos build up close to a gas pipelines, production facilities or residential areas.  In a number of placess, pingos – as seen both from satellite data and on the field – literally prop up gas pipes.

More craters can be seen on this page of The Siberian Times.

https://siberiantimes.com/other/others/news/giant-new-50-metre-deep-crater-opens-up-in-arctic-tundra/

Vue du nouveau ‘cratère’ tel qu’il a été filmé par l’équipe de télévision Vesti Yamal au mois de juillet 2020.

Le dégel du pergélisol de la Sibérie à l’Alaska // Permafrost thawing from Siberia to Alaska

L’écroulement d’un  réservoir de mazout à Norilsk (Sibérie) à la fin du mois de mai 2020, et la pollution que l’accident a occasionnée, ont quelque peu réveillé les médias qui ont daigné consacrer quelques reportages à cette catastrophe environnementale. Il est à noter que les autorités russes ont été assez longues à admettre que l’écroulement de la citerne de carburant était dû au dégel du pergélisol. A cause du réchauffement climatique, le sol normalement gelé s’est affaissé sous le poids de la citerne, envoyant quelque 21 000 tonnes de mazout dans la nature. Par comparaison, le naufrage de l’Exxon Valdez avait libéré 37 000 tonnes de pétrole en Alaska en 1989.

Norilsk n’est pas un cas isolé et ce genre d’accident est appelé à se multiplier. On estime que la limite du pergélisol s’est déplacée de 130 km vers le nord au Québec entre 1960 et 2010. J’ai expliqué comment les installations gazières devaient être contrôlées et réajustées régulièrement dans la Péninsule de Yamal en Sibérie. Les fondations de l’usine Yamal LNG font appel à une ingénierie unique expliquée à cette adresse : https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Le pergélisol recouvre la plus grande partie de l’Arctique, mais les infrastructures pétrolières ou gazières ne sont pas présentes partout. En Alaska, c’est le terminal pétrolier de Prudhoe Bay qui est le plus menacé. En 1978, le pergélisol à 20 mètres de profondeur à Prudhoe Bay avait une température de -8,7°C. En 2018, le température était montée à -5,2°C.
Les entreprises alaskiennes ont mis en place des stratégies pour faire face aux variations des températures saisonnières avec des unités de réfrigération souterraines pour maintenir la stabilité du sol. Mais l’impact du réchauffement se fera aussi sur les infrastructures environnantes, y compris la Dalton Highway, route non goudronnée (NDLR : aux multiples ornières ! Prudence si vous l’empruntez !) reliant les champs pétrolifères à l’intérieur de l’Alaska.

Les géologues expliquent que les risques de déversements d’hydrocarbures au Canada ne sont pas liés au dégel du pergélisol car il n’y a pas d’énormes réservoirs comme à Norilsk. En revanche, on parle de problèmes liés au trafic maritime qui va forcément augmenter dans l’Arctique avec la fonte de la glace de mer prévue pendant l’été à partir de 2040.

Quand on avance le risque de marée noire qui ne manquera pas d’apparaître avec l’intensification du trafic maritime dans l’Océan Arctique, certains font remarquer que les microbes ont une capacité étonnante de dégradation des hydrocarbures, malgré le froid. La grande inconnue sera toutefois la glace car on ne sait pas si les microbes seront aussi efficaces pour dégrader les couches d’hydrocarbures sur la glace.

Pour essayer de contrer le réchauffement climatique et le dégel du pergélisol, différentes techniques sont déjà mises en œuvre dans les villes avec la construction d’immeubles sur pilotis pour permettre la circulation de l’air. Une solution souvent envisagée est de pomper de l’air froid dans le sol durant l’hiver, pour accélérer le refroidissement saisonnier sous les infrastructures menacées.

L’un des points peu étudiés à propos du dégel du pergélisol est la formation de nappes d’eau souterraine, un phénomène inquiétant car la circulation souterraine de l’eau pourrait accélérer le dégel du pergélisol et créer des affaissements importants. On a vu apparaître brutalement des thermokarsts, affaissements de sols localisés, très spectaculaires, faisant souvent des dizaines de mètres de large et plusieurs mètres de profondeur, au milieu des terres arctiques.

Source : Presse canadienne.

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The collapse of an oil tank in Norilsk (Siberia) at the end of May 2020, and the pollution the accident caused, have somewhat woken up the media, that have accepted to devote a few reports to this environmental disaster. It should be noted that the Russian authorities took quite a while to admit that the collapse of the fuel tank was due to the thawing of permafrost. Due to global warming, the normally frozen ground sank under the weight of the tank, sending some 21,000 tonnes of fuel oil into the wild. By comparison, the sinking of  Exxon Valdez released 37,000 tonnes of oil in Alaska in 1989.
Norilsk is not an isolated case and such accidents are set to multiply. It is estimated that the permafrost limit shifted 130 km northward in Quebec between 1960 and 2010. I explained how gas installations have to be checked and readjusted regularly in the Yamal Peninsula in Siberia. The foundations of the Yamal LNG factory use unique engineering explained at this address: https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Permafrost covers most of the Arctic, but oil and gas infrastructure is not everywhere. In Alaska, the Prudhoe Bay oil terminal is the most threatened. In 1978, the permafrost 20 meters deep at Prudhoe Bay had a temperature of -8.7°C. In 2018, the temperature rose to -5.2°C.
Alaskan companies have strategies in place to deal with seasonal temperature variations with underground refrigeration units to maintain soil stability. But the impact of global warming will also be on the surrounding infrastructures, including the Dalton Highway, a gravel road (Editor’s note: with multiple potholes! Be careful if you drive on it!) connecting the oil fields to the interior of Alaska .
Geologists explain that the risk of oil spills in Canada is unrelated to thawing permafrost because there are no huge tanks like in Norilsk. The problems will rather be related to maritime traffic which will inevitably increase in the Arctic with the melting of sea ice expected during the summer from 2040.
When one puts forward the risk of an oil spill which will inevitably appear with the intensification of maritime traffic in the Arctic Ocean, some point out that microbes have an astonishing capacity for degrading oil, despite the cold. The big unknown, however, will be the ice because it is not known whether the microbes will be as effective in breaking down the oil layers on the ice.
To try to face global warming and the thawing of permafrost, different techniques are already implemented in cities with the construction of buildings on stilts to allow air circulation. A solution often considered is to pump cold air into the ground during winter, to speed up seasonal cooling under threatened infrastructure.
One of the little-studied points about thawing permafrost is the formation of underground water pockets, a disturbing phenomenon because the underground circulation of water could accelerate the thawing of permafrost and create significant subsidence. We have seen the sudden appearance of thermokarsts, localized, dut very spectacular subsidence of soil, often tens of meters wide and several meters deep, in the middle of the Arctic tundra.
Source: Canadian Press.

Hausse de température du pergélisol à 20 m de profondeur à Prudhoe Bay (Alaska) entre 1979 et 2019 (Source : Université de Fairbanks)

Oléoduc transalaskien entre Prudhoe Bay au nord et Valdez au sud (Photo : C. Grandpey)

Thermokarst en Sibérie (Crédit photo : Wikipedia)