Dégel du pergélisol : des cratères d’effondrement dans le plancher océanique canadien // Permafrost thawing : sinkholes on Canadian seafloor

Une équipe internationale de chercheurs affiliée au Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) a découvert au Canada des « cratères d’effondrement de la taille d’un pâté d’immeubles de six étages. » La découverte n’annonce rien de bon pour le climat de notre planète.
Les scientifiques recueillent des données sur la Mer de Beaufort depuis 2003 afin d’avoir plus d’informations sur cette région qui se trouve loin de tout. Les cratères d’effondrement découverts par des robots sous-marins se trouvent dans des secteurs affectés par le dégel du pergélisol.
Le pergélisol fait référence à tout type de sol gelé en permanence pendant au moins deux ans. Son dégel a fait l’objet de nombreuses études dans l’Arctique ces dernières années, mais c’est la première fois que le phénomène est observé sur le plancher océanique.
Les données recueillies de 2010 à 2019 montrent que des changements « extraordinairement rapides » du plancher océanique ont eu lieu dans une zone de pergélisol qui s’est formée il y a entre 2 580 000 et 11 700 ans. Le plus grand cratère d’effondrement présente une forme ovale; il mesure 28 mètres de profondeur, 225 mètres de long et 95 mètres de large.
La formation de ces cratères d’effondrement en Mer de Beaufort canadienne est attribuée au réchauffement progressif des sédiments contenus dans le pergélisol depuis la dernière période glaciaire. Ce réchauffement a été provoqué par l’écoulement d’eaux souterraines saumâtres dans les régions de pergélisol ancien, avec un effet de réchauffement sur la glace qui a fini par provoquer des effondrements du plancher océanique.
Les chercheurs notent que ces cratères d’effondrement ont commencé à se former avant que l’Homme réchauffe la planète avec des émissions de gaz à effet de serre. Ils font également remarquer que l’accélération du réchauffement de l’Arctique à cause de ces émissions peut entraver leur capacité à comprendre comment se comporterait cet environnement sans l’influence des activités humaines. Les scientifiques doivent maintenant comprendre comment la décomposition du très vieux pergélisol sous-marin affectera les vastes zones situées sous les plates-formes continentales de l’Arctique.
La formation de cratères d’effondrement est également observée sur la terre ferme où le phénomène donne aux scientifiques des indications sur le comportement du pergélisol dans le cadre du réchauffement climatique. Un certain nombre de cratères, dont un qui mesurait 20 mètres de diamètre, sont apparus en Sibérie et sont liés à des éruptions de méthane, gaz qui s’est accumulé sous la surface de la Terre (voir mes notes à ce sujet).
Le dégel du pergélisol sur terre dans l’Arctique a été corrélée à l’augmentation globale des températures. On peut maintenant se demander jusqu’à quel point le réchauffement climatique induit par l’homme affectera le pergélisol sous l’océan. Les chercheurs expliquent qu’il y a beaucoup à apprendre sur la façon dont le dégel du pergélisol peut restructurer le plancher océanique dans l’Arctique et leur récente découverte contribuera à établir des bases de référence pour l’analyse des données futures.
Source : The Weather Network, Yahoo Actualités. .

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A team of international researchers affiliated with the Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) has discovered in Canada “sinkhole-like depressions” the size of an entire city block of six-story buildings. The discovery could have serious implications for the global climate.

The scientists have been collecting data from the Canadian Beaufort Sea since 2003 to learn more about this extremely remote region. The “sinkholes” that the researchers’ robots discovered were actually regions of thawing permafrost.

Permafrost is defined as any type of ground that stays continuously frozen for at least two years. Thawing permafrost has been widely documented across many parts of the Arctic in recent years, but the researchers’ study states this is the first time that permafrost thawing on the seafloor has been observed.

Data collected from 2010 to 2019 revealed that there were “extraordinarily rapid” changes to the seafloor along an area of permafrost that formed between 2,580,000 to 11,700 years ago. The largest sinkhole had an oval shape and was 28 meters deep, 225 meters long, and 95 meters wide.

The driving force behind the formation of the sinkholes in the Canadian Beaufort Sea is attributed to permafrost sediment gradually warming up since the last Ice Age due to brackish groundwater flowing across regions of ancient permafrost, which has a warming effect on the ice and eventually causes a collapse.

The researchers note these sinkholes started forming before humans began warming the planet with greenhouse gas emissions, but note that the accelerated warm-up the Arctic is experiencing due to these emissions can hinder their ability to understand how this frozen environment functions without the influence on human activity. Scientists need to understand how the decay of relict submarine permafrost will impact the vast areas underlying the Arctic continental shelves.

Crater formations found on land have also given scientists clues about the changing nature of permafrost in a warming world. A number of enormous sinkholes, including one that measured 20 metres in length, have appeared in Siberia and are linked to eruptions of methane gas that built up underneath the Earth’s surface (see my posts about this topic).

Melting permafrost on land in the Arctic has been correlated with increasing global temperatures, which raises questions about how human-induced climate change could affect permafrost underneath the ocean. The researchers say there is much to be learned about how thawing permafrost can restructure the Arctic seafloor and that their discovery can help set baselines that will help the monitoring and analysis of future data.

Source: The Weather Network, Yahoo News.

Cratères d’effondrement en Mer de Beaufort (Source : MBARI)

Cratère d’effondrement en Sibérie (Source : The Siberian Times)

Les trésors du pergélisol // Permafrost’s treasures

Le dégel du pergélisol dans l’Arctique, en particulier en Sibérie, a permis de découvrir au cours des dernières décennies des créatures préhistoriques remarquablement préservées. Elles offrent aux scientifiques une fenêtre unique sur la vie il y a des centaines de milliers d’années.
Le pergélisol qui enveloppait ces trésors enfouis a agi comme un bouclier protecteur et permis de les conserver relativement intacts pendant de nombreux siècles. Le pergélisol préserve presque tout ce qu’il contient, y compris l’ADN. La plupart des restes découverts avaient encore de la fourrure, des dents, de la peau, des tissus musculaires et des organes encore intacts.
Voici quelques-unes des découvertes les plus frappantes :

– En juillet 2016, le pic d’un chercheur d’or qui creusait une paroi de boue gelée à côté de Dawson City (Yukon canadien), a heurté un louveteau gris du Pléistocène parfaitement conservé. C’est la momie de loup la plus complète jamais découverte.
– En 2017 et 2018, deux lionceaux des cavernes momifiés ont été exhumés par deux chercheurs de défenses de mammouth dans l’Arctique sibérien. On pense que l’un des lionceaux, le mieux conservé, date de la période glaciaire il y a environ 28 000 ans, tandis que l’autre a plus de 44 000 ans. (Pour plus de détails, voir ma note du 24 août 2021.)
– Trop petit pour être vu à l’œil nu, un micro-organisme d’eau douce vieux de 24 000 ans collecté dans le pergélisol sibérien et datant de la fin de l’âge de pierre a été sorti de son sommeil.
– En 2018, des chasseurs d’os ont découvert un poulain de 42 000 ans dans un cratère de la région de Verkhoyansk (Sibérie). Ce qui a rendu cette découverte remarquable est la présence de sang liquide et d’urine ainsi que d’organes très bien conservés. On pense que l’animal s’est noyé alors qu’il était pourchassé par des prédateurs. Environ 80% des restes étaient intacts.
– Une carcasse de rhinocéros laineux juvénile a été retrouvée dans le pergélisol en août 2020 dans la région de Yakoutie (Sibérie orientale).
– En septembre 2018, la tête d’un loup de la période glaciaire a été découverte lors d’une expédition dans la région d’Abyysky en République de Sakha.
– Un bison des steppes momifié de la période glaciaire, vieux de 36 000 ans, a été exhumé en 1979 près de Fairbanks, en Alaska.
Source : Yahoo Actualités.

Il ne faudrait pas oublier non plus que le pergélisol cache des virus qui peuvent encore être actifs une fois dégelés. Nous en avons eu la preuve lorsque des échantillons d’organes de mineurs morts en 1918 ont été prélevés dans le Svalbard. La grippe espagnole était toujours présente et prête à devenir une nouvelle Covid-19. Heureusement, le virus est resté derrière les murs du laboratoire américain où les échantillons ont été analysés.

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The thawing of permafrost in the Arctic, especially in Siberia has allowed to discover remarkably preserved prehistoric creatures over the past many decades, They provide scientists with a unique window into life as it existed hundreds of thousands of years ago.

The permafrost encasing these buried treasures has acted as a protective shield around them, ensuring they stay fairly intact over many centuries. It preserves nearly anything within it, including DNA. Most of the remains unearthed had fur, teeth, skin, muscle tissue and organs still intact.

Here are some of the most striking discoveries:

– In July 2016, a gold miner working on a wall of frozen mud outside of Dawson City in the Yukon, Canada, came across a perfectly preserved Pleistocene gray wolf puppy, the most complete wolf mummy ever found.

– In 2017 and 2018, two mummified cave lions were discovered by two local mammoth tusk collectors in the Siberian Arctic. One cub is believed to be the best-preserved Ice Age animal ever found. It dates back about 28,000 years, while the other cub is more than 44,000 years old. (See my post of August 24th, 2021 for more details)

– Too small to see with the naked eye, a 24,000-year-old freshwater microorganism collected in the Siberian permafrost and dating back to the Late Stone Age was awakened from its slumber.

– In 2018, bone hunters discovered a 42,000-year-old foal in a crater in the Verkhoyansk region (Siberia). What made this discovery rare was the presence of liquid blood and urine as well as organs. This frozen creature was believed to have drowned while being hunted by predators. About 80% of the remains were intact.

– A carcass of a juvenile woolly rhinoceros was found in permafrost in August 2020 in the region of Yakutia (eastern Siberia).
– In September 2018, the head of an Ice Age wolf was found during an expedition in the Abyysky region of Sakha RepubliC.

– A 36,000-year-old mummified Ice Age steppe bison was found in 1979 near Fairbanks, Alaska.

Source :Yahoo News.

One should not forget either that the permafrost conceals viruses that can still be active once it thaws. We had the proof of this when samples of dead miners’organs were collected in Svalbard. The Spanish flu was still present and ready to be another Covid-19. Fortunately, the virus was kept behind the walls of the American laboratory were the samples were analysed.

Lionceaux des cavernes (Source : The Siberian Times)

Le dégel du permafrost et ses conséquences // Permafrost thawing and its consequences

J’ai alerté à plusieurs reprises sur les conséquences du dégel du pergélisol en Arctique : routes déformées, forêts ivres, etc. Les maisons fissurées et les ruptures de pipelines vont très probablement devenir de plus en plus fréquentes dans et près de l’Arctique, car la hausse des températures provoque le dégel du sol gelé. Tous ces événements sont confirmés par une nouvelle étude réalisée par des chercheurs des universités de Finlande et d’Alaska.
Cinq millions de personnes vivent sur le pergélisol arctique, notamment en Russie, en Amérique du Nord et en Scandinavie. Le changement climatique provoque un réchauffement de l’Arctique deux à quatre fois plus rapide que le reste de la planète et les scientifiques affirment que 70 % des infrastructures – dont 30 à 50 % sont des infrastructures essentielles à l’économie – courent un risque élevé de dégâts d’ici 2050, avec un coût estimé à des dizaines de milliards de dollars.
Le pergélisol fait référence à une terre qui est restée gelée de façon continue pendant plus de deux ans. Il couvre environ un quart de la surface terrestre de l’hémisphère nord, dont la moitié du territoire canadien et 80 % de celui de l’Alaska. La hausse des températures en fait dégeler certaines parties avec des effets souvent imprévisibles, notamment la formation de cavités, des glissements de terrain et des inondations. Les constructions elles-mêmes et le réchauffement climatique provoquent le dégel du pergélisol, ce qui menace les infrastructures existantes et les futurs projets de construction.
Le dégel du pergélisol pose des problèmes dans tous les domaines, qu’il s’agisse de creuser les fondations d’une maison ou de construire une route, ou encore quand il s’agit d’installer des systèmes d’égout et d’alimentation en eau. On peut voir les fondations des bâtiments et des routes se déformer ; les gens roulent sur des routes bosselées.
En raison de la façon inégale et injuste dont le gouvernement américain a réparti les terres après la colonisation aux 19ème et 20ème siècles, les villages autochtones ont maintenant des terres de plus en plus réduites et de plus en plus instables.
Dans le même temps, en Russie, jusqu’à 80% des bâtiments sont endommagés dans certaines villes construites sur le pergélisol. La plupart des villes de l’Arctique sont situées en Russie et la dégradation du paysage affecte la sécurité alimentaire, les modes de vie traditionnels et l’accessibilité. On sait que que le réchauffement de la planète va s’accélérer dans les années à venir; cela signifie que le pergélisol va dégeler encore davantage, menaçant les infrastructures et les zones habitées. Au moins 120 000 bâtiments, 40 000 km de routes et 9 500 km de pipelines, ainsi que des pistes d’atterrissage, sont situés dans les zones de pergélisol de l’hémisphère nord. Toute la stabilité du paysage dépend du seuil de 0°C. En conséquence, à mesure que la température de surface approche de zéro, les problèmes apparaissent en cascade. Dans certaines localités, les conduites d’eau se rompent et les maisons deviennent instables lorsque le sol s’affaisse. Pour les enfants, il est devenu dangereux de jouer à l’extérieur dans certaines zones en raison des grandes flaques d’eau de fonte du permafrost.
En 2020, des preuves évidentes de l’impact catastrophique du dégel du pergélisol dont apparues lorsqu’une énorme marée noire a provoqué l’une des pires catastrophes environnementales de la Russie. En juin et juillet 2020, j’ai expliqué dans plusieurs articles qu’environ 21 000 tonnes de fuel se sont déversées à Norilsk dans les rivières et les lacs du nord de l’Arctique russe. Les enquêteurs pensent que les réservoirs de fuel se sont enfoncés dans le sol devenu instable à cause du dégel du pergélisol.
Il est possible de s’attaquer au problème du dégel du pergélisol en utilisant différentes techniques de construction ou en essayant de maintenir le pergélisol à basse température, mais ces solutions sont coûteuses et risquées. Certaines routes de l’Alaska sont construites avec des remblais à convection d’air. Cette technique consiste à placer des pierres poreuses à l’intérieur de la surface des routes pour permettre à la chaleur de s’évacuer du sol gelé (voir photo ci-dessous)
La plupart des scientifiques pensent que la solution la plus raisonnable consisterait à réduire notre dépendance aux gaz à effet de serre et ainsi à abaisser le degré de réchauffement de notre planète.
Les scientifiques étudient aussi attentivement le pergélisol pour évaluer la quantité de dioxyde de carbone qu’il libère et fur et à mesure que le sol se réchauffe.
Source : Nature Reviews Earth & Environment, Yahoo News.

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I have alerted several times to the consequences of the thawing of permafrost in the Arctic: distorted roads, drunken forests, and so on. Cracked homes, and ruptured pipelines are likely to become common in and near the Arctic as warming temperatures cause frozen ground to thaw. All these events are confirmed by a new study made by researchers from the universities of Finland and Alaska.

Five million people live on Arctic permafrost including in Russia, North America and Scandinavia. Climate change is causing the Arctic to warm two-to-four times faster than the rest of the planet and scientists say that 70% of infrastructure and 30-50% of critical infrastructure is at high risk of damage by 2050, with projected cost of tens of billions of dollars.

Permafrost is defined as land that has been frozen continuously for more than two years. It covers around one quarter of the northern hemisphere’s land surface, including half of Canada’s land and 80% of Alaska’s. Warming temperatures are causing parts of it to thaw with often unpredictable effects, including sinkhole formation, land slips and flooding. Both the construction itself and the warming of the climate cause permafrost to thaw, which threatens existing infrastructure and future construction projects.

The thawing of permafrost affects everything from trying to dig foundations for a house, or building a level road, to installing sewer and water systems. One can see the foundations of buildings and highways are up and down; people are driving over big bumps in the roads.

Because of the unequal way that the US government divided up land after colonisation in the 19th and 20th centuries, indigenous villages now have limited land and few options to move as it becomes unstable.

Meanwhile in Russia, up to 80% of buildings are damaged in some cities built on permafrost. Most of the cities in the Arctic are located in Russia and the degrading landscape is affecting food security, traditional lifestyles and accessibility. As the heating of the planet is projected to accelerate in coming years, more permafrost is expected to thaw, threatening infrastructure and communities. At least 120,000 buildings, 40,000 km of roads and 9,500 km of pipelines, as well as airstrips, are located in permafrost areas of the northern hemisphere. The whole landscape stability is dependent on the threshold of zero degrees Celsius. And as surface temperature approaches zero, huge waves of problems are appearing. In some communities, water mains are rupturing and houses are becoming unstable when the ground subsides. It has become dangerous to play outside in areas due to ponds forming from meltwater.

In 2020, evidence of the catastrophic impact of warming permafrost was clear when a huge oil spill caused one of Russia’s worst environmental disasters. In June and July 2020, I explained in several posts that around 21,000 tonnes of diesel poured from Norilsk Nickel’s storage tanks into rivers and lakes in Russia’s Arctic north. Investigators believe the tanks sank into the ground after it became unstable as permafrost thawed.

It is possible to tackle the problem of permafrost thawing by using different building design or trying to keep the permafrost cool. But it is expensive and risky. Some highways in Alaska are already built with air convection embankments. This method places porous stones inside the surface of roads to encourage heat to rise away from the frozen ground (see photo below)

Most scientists will probably agree that the sensible solution is to reduce our dependency on greenhouse gases and thereby lower the degrees to which our planet will warm.

Scientists are also closely analysing permafrost to assess how much carbon dioxide locked inside the frozen land is being released as it warms.

Source : Nature Reviews Earth & Environment, Yahoo News.

Source: Wikipedia

Route dégradée par le dégel du pergélisol en Alaska (Photo: C. Grandpey)

Bâtiments affectés par le dégel du permafrost (Photo: C. Grandpey)

Recherche de solutions pour le réseau routier dans le Yukon canadien (Photos: C. Grandpey)

Réchauffement climatique : les castors envahissent le nord // Climate change : beavers are heading north

Voici une conséquence inattendue, mais logique, du réchauffement climatique sous les hautes latitudes. La transformation de l’Arctique est accélérée par une vague de milliers de nouveaux arrivants qui ont élu domicile dans cette région : les castors.
Les scientifiques de l’Université de l’Alaska qui cartographient la propagation des castors en Alaska ont été très surpris de constater que les rongeurs se sont déplacés vers le nord et ont atteint un territoire auparavant inhospitalier. Il ne serait pas surprenant qu’il envahissent maintenant des territoires encore plus au nord avec le réchauffement de la toundra arctique à cause de la crise climatique. L’étude s’intitule Beaver Engineering: Tracking a New Disturbance in the Arctic.
Selon les chercheurs, il y a des régions de l’Alaska qui n’étaient pas fréquentées par les castors il y a 50 ans, mais qui sont maintenant envahies..Si l’on songe que le phénomène se produit probablement aussi dans l’Arctique canadien et russe, cela donne une idée de son ampleur..
À l’aide de photographies aériennes et d’images satellites remontant à 1949, ainsi que des rapports d’observations avant cette date, une équipe internationale de chercheurs appartenant à l’Arctic Beaver Observation Network a identifié plus de 12 000 étangs créés par des castors grâce à la construction de barrages à travers les rivières et les ruisseaux dans l’ouest de l’Alaska. Ce nombre a doublé au cours des 20 dernières années.
Au cours des dernières années, avec le réchauffement de l’Arctique, le castor nord-américain s’est déplacé vers le nord et l’ouest et il occupe maintenant de vastes étendues de la péninsule de Seward en Alaska.
L’impact de ces rongeurs semi-aquatiques est ressenti par les communautés autochtones de l’Alaska. Les zones inondées par les castors suscitent des inquiétudes quant à l’accès à la nourriture et aux déplacements.
On ne sait pas combien de castors occupent actuellement les parties nord et ouest de l’Alaska,; les estimations vont de 50 000 à près de 100 000.
On n’a pas encore parfaitement évalué l’impact de la propagation des castors dans l’Arctique sur l’environnement et les communautés autochtones qui y vivent. Cependant, les gens s’inquiètent de l’impact des barrages sur la qualité de l’eau, le nombre de poissons en aval des barrages et les déplacements en bateau.
Une conséquence à plus grande échelle de l’arrivée des castors dans l’Arctique pourrait être l’accélération du changement climatique. La réduction du piégeage des animaux pour leur fourrure au cours du siècle dernier a probablement contribué à leur déplacement vers le nord. Les rongeurs, qui n’hibernent pas, ont bénéficié d’hivers plus courts et d’une plus grande quantité de végétation dont ils ont pu se nourrir.
Les étangs qui se forment lorsque les castors édifient des barrages sur les rivières créent par endroit des «points chauds» non gelés qui entraînent le dégel du pergélisol et la libération des grandes quantités de carbone qu’il contient . Les scientifiques expliquent qu’un dégel du pergélisol à grande échelle pourrait générer une spirale incontrôlable du réchauffement climatique. Les scientifiques ajoutent que ces étangs absorbent mieux la chaleur et modifient l’hydrologie de la région; le pergélisol réagit à cet ensemble de facteurs.
La Brooks Range, une chaîne de montagnes qui traverse le nord de l’Alaska, sera un obstacle à la progression des castors mais ne les arrêtera pas car ils suivront les rivières pour atteindre la côte nord.
Source : Yahoo News.

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Here is another unexpected, but logical, consequence of global warming in the high latitudes. The transformation of the Arctic is being accelerated by a wave of thousands of newcomers that enjoy living in this region : beavers.

Scientists from the University of Alaska who are mapping the spread of beavers in Alaska were really surprised to find that the rodents have pushed far north into previously inhospitable territory and are now set to sweep into the furthest northern extremities as the Arctic tundra continues to heat up due to the climate crisis. The study is entitled Beaver Engineering: Tracking a New Disturbance in the Arctic.

According to the researchers, there are areas of Alaska that had no evidence of beavers 50 years ago, but that are now apparently saturated with them. It is just a matter of time before the animals head even further north. What is more, this is likely happening across the rest of the Arctic in Canada and Russia; it gives an idea of the scope of this change.

Using aerial photographs and satellite imagery reaching back to 1949, and observations recorded from before then, an international team of researchers involved in the Arctic Beaver Observation Network identified more than 12,000 ponds created by beavers damming rivers and streams across western Alaska. This number has doubled in the past 20 years.

In recent years, with the heating of the Arctic, the North American beaver has ventured north and west and now occupies vast swaths of the Seward peninsula in Alaska.

The impact of these semiaquatic rodents has been felt by the remote Indigenous communities of Alaska, with the flooded areas created by beavers causing concern over access to food and travel.

It is unknown how many beavers are now in the northern and western parts of Alaska, with estimates ranging from 50,000 to close to 100,000.

The true impact of the spread of beavers into the Arctic on the environment and the Indigenous communities who live there is not yet fully known. However, people are concerned about the impact beaver dams are having on water quality, the numbers of fish downstream of the dams, and access for their boats.

A broader consequence of the arrival of beavers could be the acceleration of the climate change which, in combination with a reduction in fur trapping over the past century, has probably allowed the beavers to push north. Beavers, which do not hibernate, have benefited from shortening winters and the wider availability of vegetation available to feed upon.

The pools that accumulate when beavers dam rivers create localized unfrozen “hotpots” that result in the thawing of permafrost and its vast amounts of carbon. Scientists warn that a widespread thawing of permafrost could cause global heating to spiral dangerously out of control. THe scientists warn that those ponds absorb heat better, they change the hydrology of the area and the permafrost responds to that.

The Brooks Range, a mountain range that runs across northern Alaska, will be an obstacle to the beavers but will not stop them as they follow rivers up to the north coast.

Source: Yahoo News.

 

L’arrivée des castors a considérablement modifié un cours d’eau dans la toundra sur la péninsule de Seward entre 2003 et 2016. Les zones noires sur la carte sont de nouveaux étangs créés par les castors. La flèche bleue indique le sens du courant de la rivière et les flèches magenta montrent les barrages. (Images tirées de l’étude susmentionnée).

Beaver engineering dramatically altered a tundra stream on the Seward Peninsula between 2003 and 2016. The enlarged black areas are new beaver ponds, the blue arrow shows flow direction, and magenta arrows denote dams. (Images from the above-mentioned study).