Refuges alpins et dégel du pergélisol

La fonte des glaciers et le dégel du permafrost de roche dans nos Alpes ont commencé à poser de gros problèmes, avec des effondrements spectaculaires de parois et une menace grandissante pour certaines infrastructures. J’ai expliqué comment, en Suisse, plusieurs supports de téléphériques ont dû être modifiés pour assurer une meilleur stabilité car le sol dégelé se dérobait sous les assises des pylônes.

Plusieurs articles parus dans la presse alpine ou environnementale – le site Reporterre, par exemple – nous apprennent que le refuge de la Pilatte, dans le massif des Ecrins (Alpes françaises) a été déstabilisé par la fonte d’un glacier. Il s’est fissuré au point de ne plus pouvoir recevoir randonneurs et alpinistes. Ce refuge n’est pas une exception et d’autres camps de base connaissent le même sort. Ce fut le cas du refuge des Cosmiques en 1998 quand une dalle de 600 mètres cubes a lâché prise, déstabilisant le bâtiment et nécessitant d’importants travaux de consolidation. La situation était à la fois due au retrait du glacier du Géant et à la dégradation du pergélisol qui n’était plus suffisamment cohérent pour maintenir la dalle.

Quand on observe la structure du refuge de la Pilatte, on se rend compte qu’il est fissuré, non par le gel, mais par un mouvement de terrain causé par le retrait du glacier éponyme. La dalle de soutènement a tendance à s’affaisser, le faîtage s’écarte et l’eau s’infiltre. Le refuge est à cheval sur une partie stable et un bloc d’environ 400 000  mètres cubes qui s’appuie sur le glacier. Depuis le 19ème siècle, le glacier a reculé de 2 kilomètres et perdu 100 mètres d’épaisseur. Le gros bloc ne bute plus dessus, déstabilisant tout l’ensemble.

Certains montagnards se demandant s’il faut accuser le réchauffement climatique. La réponse ne fait guère de doute lorsque l’on observe le recul du glacier et ce qui se passe ailleurs dans les Alpes dans des conditions identiques. Pourtant, à ma connaissance, aucune radio et aucune télévision nationales n’ont mentionné la fermeture du refuge de la Pilatte à cause du réchauffement climatique. Comme l’a dit un jour Nicolas Hulot à l’Assemblée Nationale, « tout le monde s’en fiche ! »Je me demande quelle catastrophe majeure devra se produire pour que nos gouvernants – et pas seulement en France – prennent des mesures dignes de ce nom pour ralentir (je ne parle pas de mettre fin) un phénomène qui va faire durement souffrir les prochaines générations.

Ayant pu me rendre compte, au cours de mes pérégrinations, du drame qui se prépare, je lance régulièrement des alertes à mon petit niveau, bien conscient qu’elle tombent dans un océan de j’menfoutisme….

Vue du refuge de la Pilatte (Crédit photo: Oisans Tourisme)

L’oléoduc Trans-Alaska sous la menace du dégel du pergélisol // The Trans-Alaska pipeline under the threat of permafrost thawing

Le dégel du pergélisol dans l’Arctique pose de sérieux problèmes aux pipelines qui transportent le gaz et le pétrole. Dans des notes précédentes, j’ai indiqué que les gazoducs de la Péninsule de Yamal (Russie) devaient être contrôlés et entretenus régulièrement en raison de la déformation du sol.

Aujourd’hui, c’est l’oléoduc Trans-Alaska, l’un des plus grands pipelines au monde, qui donne des signes de faiblesse. En effet, le dégel du pergélisol menace de déstabiliser les supports qui maintiennent en surélévation une section du pipeline, avec un risque de voir le pétrole s’échapper et souiller la nature particulièrement fragile dans cette région du globe.. Le dégel du pergélisol sur une section de 250 mètres du pipeline a provoqué la torsion et l’affaissement de plusieurs entretoises qui maintiennent la structure. Depuis sa mise en service, c’est la première fois que ces supports sont endommagés par le dégel du pergélisol.

Suite à cet incident, le Service des Ressources Naturelles de l’Alaska a donné son feu vert à la mise en place d’une centaine de thermosiphons – des tubes qui évacuent l’excèdent de chaleur à l’intérieur du pergélisol – pour maintenir le sol sous sa forme gelée et éviter d’endommager davantage les structures de support de l’oléoduc. Bien que l’utilisation de ces tubes soit fréquente dans le cadre de la maintenance d’un pipeline, les archives du Trans-Alaska révèlent qu’ils n’ont encore jamais été utilisés à cause du dégel du permafrost.

Les experts disent que ce qui se passe actuellement en Alaska est un signal d’alerte. L’incident montre les effets du réchauffement climatique sur l’intégrité et la sécurité des pipelines. Pour éviter les problèmes liés au pergélisol, quelque 700 kilomètres du pipeline ont été construits sur un système de supports surélevés qui maintiennent le tube à environ 2 mètres au-dessus du sol. Ces supports ressemblent à un H majuscule et le pipeline repose sur la partie transversale (voir photo ci-dessous)

Les responsables du Service des Ressources Naturelles de l’Alaska expliquent qu’il n’y a aucune raison de paniquer car les structures de soutènement de l’oléoduc ne risquent pas de lâcher prise du jour au lendemain. Malgré tout, le Service demeure très vigilant quant aux effets du dégel du pergélisol sur la sécurité du pipeline. Les responsables expliquent que le nettoyage d’une nappe de pétrole pourrait accélérer le dégel du pergélisol. Le projet de refroidissement du pergélisol avec des thermosiphons met en avant une ironie évidente : l’industrie pétrolière doit prendre des mesures pour maintenir le pergélisol gelé afin de sécuriser une infrastructure lui permettant d’extraire davantage de combustible fossile qui est, lui même, la cause du réchauffement climatique !.

On a recensé 18 fuites sur l’oléoduc Trans-Alaska au cours des 20 dernières années. Elles ont laissé échapper entre un baril et 6 800 barils de pétrole. Au total, le pipeline a déversé 9 784 barils de pétrole, avec des dégâts qui ont coûté 52,7 millions de dollars. Les causes des fuites étaient dues à des ruptures de tuyaux corrodés, une défaillance de l’équipement et une erreur humaine. Jusqu’à présent, aucun déversement accidentel de pétrole n’a été attribué au dégel du pergélisol. L’étendue des dégâts à l’environnement lors d’un nouveau déversement dépendrait de la quantité de pétrole, de la profondeur qu’il atteindrait dans le sol et de son impact sur les sources. D’ores et déjà, on sait que les dégâts causés par un déversement de pétrole auraient un impact plus important qu’ailleurs dans le monde en raison de la fragilité de la terre et de l’eau en Alaska.

Source : médias d’information de l’Alaska.

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The thawing of permafrost in the Arctic is having serious consequences for the pipelines that transport gas and oil. In previous posts, I indicated that gas pipelines in the Yamal Peninsula (Russia) had to be maintained regularly because of the ground deformation.

This time, it is the Trans-Alaska Pipeline, one of the world’s largest oil pipelines, that could be in danger. Thawing permafrost threatens to undermine the supports holding up an elevated section of the pipeline, jeopardizing its structural integrity and raising the potential of an oil spill in the already fragile landscape. The thawing of permafrost on a 250-metre section of the pipeline has caused several of the braces holding up the pipeline to twist and bend. It appears to be the first instance that pipeline supports have been damaged by thawing permafrost.

In response to the incident, the Alaska Department of Natural Resources has approved the use of about 100 thermosyphons — tubes that suck heat out of permafrost — to keep the frozen ground in place and prevent further damage to the pipeline’s support structure. While the use of these tubes is common along the pipeline’s expanse, available records show that they have never been previously used as a defensive safeguard once a portion of the ground has begun to slide.

Experts say that what is currently happening is a “wake-up call.” It shows the risks to the pipeline’s integrity and the effect climate change is having on pipeline safety in general.”To avoid problems with the permafrost, about 700 kilometres of the pipeline were built on an elevated support system that keeps the pipe about 2 metrest above the ground. The frames that hold the pipeline, called vertical support members, look like a capital H with the pipeline resting on the cross stroke (see photo below).

Officials of the Alaska Department of Natural Resources explain there is no reason for panic as the support structures are not in immediate danger of collapse. But the Department remains very vigilant about the implications of thawing permafrost for pipeline safety. It warns that cleaning up a spill could accelerate the thawing. The plan to chill the permafrost with additional thermosyphons in the face of global warming underscores an obvious irony: The oil industry must act to keep the permafrost frozen to maintain an infrastructure that allows it to extract more of the fossil fuels that cause the warming.

There have been 18 breaches of the Trans-Alaska Pipeline in the last 20 years. Spills have ranged from less than one barrel to 6,800 barrels. In all, the pipeline has spilled 9,784 barrels of oil, resulting in $52.7 million in damages and costs. Causes of the spills include breaks in corroded pipe to equipment failure and operator error. Up to now, none of the spills recorded were attributed to permafrost thaw. The extent of ecological damage from another spill would depend on the amount of oil spilled, how deep it saturated the soil and whether the plume reached water sources. But any harm from an oil spill would likely be greater than in most other landscapes because of the fragile nature of the Alaskan land and water.

Source : Alaskan news media.

Vue de l’oléoduc Trans-Alaska. On remarquera le trajet non rectiligne pour faire face aux séismes (Photo : C. Grandpey)

La disparition du pergélisol et ses conséquences / The disappearance of permafrost and its consequences

Comme je l’ai déjà écrit à plusieurs reprises, le pergélisol dégèle à une vitesse incroyable dans les hautes latitudes de l’Arctique, et plus particulièrement en Sibérie. Il dégèle si vite que le Ministre des Ressources Naturelles a déclaré froidement : « La Russie va perdre son pergélisol». Selon lui, les territoires du nord «deviendront des terres arables dans 20 à 30 ans», et devront s’adapter rapidement.

Le pergélisol, un mélange compact de sol gelé de sable et de glace de plusieurs mètres d’épaisseur, situé sous les villes et les vastes zones non peuplées des régions arctiques russes, est en train de disparaître. «Toutes ces régions savent ce qui les attend dans 20 ou 30 ans. Elles cesseront d’être nordiques d’un point de vue climatique et se transformeront d’un seul coup en terres agricoles ». Le ministre estime que ces régions devront s’adapter rapidement à cette nouvelle situation. Si le dégel du pergélisol se poursuit, une énorme superficie de nouvelles terres agricoles pourrait s’ajouter aux terres existantes en Russie, mais personne ne sait s’il sera facile et possible de les convertir en terres cultivables.

La Russie possède une vaste zone arctique qui s’étend sur environ quatre millions de kilomètres carrés de l’ouest à l’est. Près de 60% de cette zone est constituée de pergélisol, et le sous-sol qui se cache sous la couche gelée n’a jamais été étudié. Le pergélisol russe est également le plus grand réservoir de carbone organique au monde. Il se transforme en gaz à effet de serre comme le méthane quand il dégèle. Dans la seule Yakoutie, au nord-est de la Sibérie, le pergélisol recèle 500 gigatonnes de matière organique, avec des racines, des arbustes et des arbres anciens, ainsi que des restes d’animaux. De par son poids estimé, il est plus lourd que toute la biomasse terrestre.

À la fin de 2019, le ministère du Développement de l’Extrême-Orient russe et de l’Arctique a estimé la perte annuelle due au dégel du pergélisol entre 50 et 150 milliards de roubles (676 millions de dollars à 2,03 milliards de dollars).

Le dégel du pergélisol menace de nombreux bâtiments dans l’Arctique. Les tuyaux se déforment et explosent, les piles qui supportent les infrastructures s’effondrent. Il ne faut pas oublier qu’en mai 2020, un accident s’est produit près de Norilsk. Plus de 21 000 tonnes de carburant se sont sont échappées d’une installation de stockage CHPP-3 et ont pollué les rivières et le sol. L’effondrement de la cauve de stockage a été causé par des piles qui ont lâché en raison du dégel du pergélisol. En mars 2021, par décision de justice, l’entreprise a dû payer une amende de 146,2 milliards de roubles.

Un autre avertissement concernant le dégel à grande échelle du pergélisol est venu d’un groupe d’experts russes qui étudient les effets du changement climatique. Même si le réchauffement climatique est contenu à un niveau inférieur à 2 degrés Celsius, trois à quatre mètres de pergélisol disparaîtront d’ici 2100. Si les émissions de gaz à effet de serre continuent d’augmenter, les scientifiques affirment que 70% du pergélisol arctique disparaîtra.

Source: The Siberian Times.

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As I put it several times before, the permafrost is thawing at an incredible speed in the high latitudes of the Arctic, and more particularly in Siberia. It is thawing so fast that the Minister of Natural Resoucess has said that “Russia is to lose its permafrost”.In his opinion, northern territories “will become arable farmland in 20-to-30 years”, and will have to adapt fast.

The phenomenon of permafrost,  a several-metre-deep and hard frozen mix of soil, sand and ice, lying under cities, towns and vast unpopulated areas of Russian Arctic regions, is vanishing. “Every such region understands what’s coming to it in 20, 30 years. It’ll stop being northern (from a climatic viewpoint), or it will suddenly turn into a clearly agricultural”.

The minister believes that the regions will have to adapt to this fast-changing situation.

If the permafrost thawing continues, an enormous amount of new agricultural land could come Russia’s way: but nobody knows whether it will be easy to convert this land into viable farmland

Russia has a vast Arctic zone, spreading about four million square kilometres along its northern border from the west to the extreme east. Almost 60% is permafrost, which means that the mainland’s subsoil underneath the frozen layer has never been studied.

Russian permafrost area is also the world’s biggest reservoir of organic carbon, which converts into a greenhouse gas including methane once it thaws. The permafrost in Yakutia alone, in north-eastern Siberia, comprises up to 500 gigaton of organic matter like roots of ancient grass, bushes and trees, plus the remains of animals. By its estimated weight it is heavier than all currently growing Earth’s biomass.

Back at the end of 2019, Russia’s Ministry for Development of Far East and Arctic estimated the country’s annual loss due to thawing permafrost at 50 to 150 billion roubles ($676 million to $2.03 billion).

Thawing permafrost threatens numerous buildings and infrastructure in the Arctic. Pipes are blowing up, piles are collapsing. One should not forget that in May 2020, an accident occurred near Norilsk: more than 21,000 tonnes of diesel fuel spilled out of the CHPP-3 storage facility and entered rivers and soil. One of the possible reasons for the incident is a sudden collapse of the storage piles due to a change in the state of the permafrost. In March 2021, by court order, the company had to pay a fine of 146.2 billion rubles.

Another warning about the upcoming large-scale thawing of permafrost came from a group of Russian experts who follow the effects of changing climate. Even if global warming is contained at a level significantly lower than 2 degrees Celsius, still three to four metres of permafrost will thaw by 2100. Should the emission of greenhouse gas continue to grow, scientists say that up to 70 percent of the permafrost can be lost.

Source: The Siberian Times.

Surface occupée par le pergélisol dans l’Arctique

(Source : Woods Hole Research Center)

Dégel du pergélisol : Une nouvelle découverte inquiétante // Permafrost thawing : Another disturbing discovery

Voici une histoire qui a fait sourire une chroniqueuse de France Info et les journalistes présents dans le studio, mais qui n’est peut-être pas aussi drôle que cela.

Des scientifiques russes ont déterré une créature qui avait séjourné dans le pergélisol de l’Arctique pendant des dizaines de milliers d’années. Ils lui ont apporté un peu de chaleur et ladite créature a repris goût à la vie. Elle a réussi à survivre à 24 000 années d’inertie grâce à la capacité de son corps à se mettre en hibernation une fois que la température est descendue à un certain niveau.

Les chercheurs russes ont expliqué leur découverte dans un article publié dans la revue Current Biology. La petite créature en question est un rotifère bdelloïde. Ces animaux multicellulaires vivent en milieu aquatique et ont la réputation d’être particulièrement résistants aux très basses températures. De toute évidence, ils sont capables de survivre au processus de congélation puis de décongélation, et ils ne sont pas les seuls à avoir cette capacité. Toutefois, on ignore pendant combien de temps un animal doit être congelé pour ne plus pouvoir reprendre vie. Si une créature peut survivre à la congélation pendant un an, cela ne signifie pas forcément qu’elle pourra également survivre à la congélation pendant 10 ou 100 ans, ou dans le cas du rotifère bdelloïde, pendant 24 000 ans.

Les chercheurs russes ont découvert cette créature en Sibérie, et ce n’est pas la première fois que de telles formes de vie sont retirées du permafrost puis ramenées à la vie. De minuscules vers ont également été découverts récemment dans la couche de sol gelé de la région. Une fois que les scientifiques ont eu la possibilité d’augmenter leur température dans un environnement contrôlé, ils ont repris goût à la vie.

De telles recherches et découvertes font naître bon nombre de questions. Lorsqu’on déterre quelque chose qui a été gelé pendant des dizaines de milliers d’années, il y a toujours le risque qu’il soit porteur d’une maladie ou d’un virus encore inconnu. Si un jour nous n’avons pas les moyens de faire face à une maladie ramenée à la vie par un animal congelé, nous risquons de devoir faire face à une chaîne d’événements catastrophique.

Je ne peux m’empêcher de garder à l’esprit l’histoire que j’ai racontée dans une note publiée le 16 avril 2020. J’y expliquais qu’en août 1997, une équipe scientifique a exhumé au Svalbard les corps de jeunes Norvégiens morts de la grippe espagnole. Les chercheurs ont prélevé des échantillons de tissus des poumons, du cerveau et des reins. Les organes étaient relativement bien conservés…et le virus aussi !

Les chercheurs qui effectuent ces travaux prennent des précautions pour s’assurer que des épidémies ne sortent pas des laboratoires. De plus, les créatures qui reviennent à la vie après un séjour dans le sol gelé ne vivent souvent pas assez longtemps pour que de réels problèmes apparaissent. Pourtant, il est inquiétant de savoir que ces animaux sont âgés de dizaines de milliers d’années mais qu’ils sont toujours bien vivants.

J’ai mis en garde à plusieurs reprises sur ce blog sur les risques de fonte du pergélisol dans les années à venir. En plus des émissions de gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone et le méthane, la fonte du sol gelé peut raviver des microbes et des virus jusque-là inconnus. Nous pouvons voir à quel point la pandémie de COVID-19 peut être mortelle. Rien ne prouve que de nouvelles épidémies ne seront pas causées par des bactéries jusque-là emprisonnées dans le sol gelé.

Source : Yahoo News.

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It sounds like a story coming out of a science fiction movie, but it is something real: Scientists have unearthed something that had been buried in the Arctic permafrost for tens of thousands of years and warmed it up a bit. The creature then stirred as its cells slowly woke up from their long stasis. It travelled 24,000 years thanks to its body’s ability to shut itself down once temperatures reached a certain low.

In a new paper published in the journal Current Biology, researchers reveal their discovery of a microscopic animal frozen in the Arctic permafrost for an estimated 24,000 years. The tiny creature is called a bdelloid rotifer. These multicellular animals live in aquatic environments and have a reputation for being particularly hardy when it comes to frigid temperatures. They are obviously capable of surviving the process of being frozen and then thawed, and they are not the only tiny animal to have this ability.

However, there is always the question of just how long an animal can be frozen before it can no longer be woken back up. If a creature can survive being frozen for a year, that does not automatically mean that it can also survive being frozen for 10 years or 100, or in the case of the bdelloid rotifer, 24,000.

This discovery was made in Siberia, and it us not the first time that frozen creatures have been pulled from the ground there and then woken back up. Tiny worms were also discovered in the frozen soil layer in the region not long ago and, once scientists had the opportunity to raise their temperature in a controlled environment, they sprung back to life.

There are always big questions about the safety of conducting research like this. When unearthing something that has been frozen for tens of thousands of years there is always the possibility that it carries some kind of disease that has not been seen by humans before. If life on Earth today is not well-equipped to deal with an illness brought back to life by a frozen animal, it could trigger a truly catastrophic chain of events.

I can’t help keeping in mind the story I told in a post released on April 16th, 2020. In August 1997, a scientific team exhumed in Svalbard the bodies of young Norwegians who had died of the Spanish flu. They took samples of tissues from the lungs, the brain and the kidneys. The organs were relatively well preserved, which means that the terrible virus was too!

Researchers conducting this kind of work take precautions to ensure outbreaks do not occur, and the creatures that come back to life from the frozen ground often do not live long enough for containment issues to be much of a concern anyway. Still, it is disturbing to know that these animals are technically tens of thousands of years old but still alive and well.

I have repeatedly warned on this blog about the risks of the melting permafrost in the coming years. In addition to greenhouse gas emissions such as carbon dioxide and methane, the melting of the frozen soil can revive previously unknown microbes and viruses. We can see how deadly the COVID-19 pandemic can be. There is nothing to prove that new epidemics will not be caused by bacteria so far frozen in the ground.

Source: Yahoo News.

Zones recouvertes par le permafrost (Source : NOAA)