Le dégel du permafrost libère les lions des cavernes // Permafrost thawing brings out cave lions

Quand il dégèle, le pergélisol permet aux scientifiques de faire des découvertes remarquables. D’innombrables défenses de mammouths ont été extraites de la boue sibérienne. Aujourd’hui, une équipe internationale de scientifiques a mis au jour deux lionceaux datant de l’ère glaciaire. Ils font partie des spécimens les mieux conservés. Les scientifiques pensent que les lionceaux ont brièvement parcouru la steppe de l’est de la Russie il y a des dizaines de milliers d’années.
Le lion des cavernes d’Eurasie, Panthera spelaea, vivait autrefois dans une grande partie de l’Eurasie avant de disparaître il y a environ 10 000 ans. Les animaux étaient plus gros que leurs homologues d’Afrique tel qu’on les connaît aujourd’hui.

On pense que les deux lionceaux étaient âgés d’un mois ou deux lorsqu’ils sont morts ; ils avaient à peu près la taille d’un chat domestique adulte. La datation au Carbone 14 a révélé qu’ils sont restés momifiés, probablement dans la boue, à peu près au même endroit à des milliers d’années d’intervalle. Le lionceau le moins bien conservé est estimé avoir vécu il y a 43 448 ans et le mieux conservé il y a 27 962 ans.
C’est surtout la jeune femelle qui donne tout son intérêt à la découverte. Selon les chercheurs, il s’agit du spécimen le mieux conservé à ce jour de la dernière période glaciaire. Il se trouve en effet dans un état quasiment parfait.
On peut voir dans la grotte Chauvet (France), découverte en 1994, une paroi recouverte d’images de lions des cavernes, avec des motifs de couleurs qui sont différents des lions africains actuels. La grotte française contient à elle seule la moitié de toutes les représentations paléolithiques de lions des cavernes connues à ce jour. On pense que les lions des cavernes avaient des crinières avec des couleurs moins prononcées que les lions actuels. De plus, la différence de couleur entre les jeunes et les adultes incite les chercheurs à penser que le motif de la fourrure a pu changer avec le passage à l’âge adulte.
Les chercheurs pensent que les hommes préhistoriques ne représentaient que des lions des cavernes femelles, ou que les mâles n’avaient pas de crinière, mais cela reste un mystère. Il faudra trouver un lion des cavernes mâle adulte congelé dans le permafrost pour obtenir une réponse.
De la même manière, on ne sait toujours pas exactement comment les lions des cavernes se sont adaptés à la vie dans les conditions difficiles des hautes latitudes. La périodicité saisonnière est rapide, les vents sont forts et les hivers froids et longs avec des nuits continues. Les chercheurs fournissent quelques éléments de réponse. Par exemple, la fourrure des oursons était semblable mais pas identique à celle du lion d’Afrique actuel. La fourrure du lion des cavernes présente également un sous-poil de fourrure long et épais composé de poils aérifères et strombuliformes (= en forme de spirale). Ce sous-poil couvre le corps uniformément et a probablement aidé les lionceaux des cavernes à s’adapter au climat froid.
Les deux oursons ont été découverts en Yakoutie, dans l’est de la Sibérie, le long de la rivière Senyalyakh. Les chercheurs ne savent pas comment ils sont morts, car de nombreux oursons meurent jeunes, mais la mort par prédation semble peu probable.
Selon les scientifiques, le grand nombre de lionceaux des cavernes bien conservés trouvés dans cette région de la Russie laisse supposer que cette zone, à une époque où le climat se réchauffait et favorisait une végétation arborescente, était un site propice à la reproduction des lions des cavernes.
Il semble également probable que ce site, au cours de cette période, avait certaines caractéristiques qui le rendaient plus susceptible de geler rapidement et donc de préserver les animaux.
Source : Yahoo Actualités.

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When thawing, permafrost allows scientists to make remarkable discoveries. Innumerable mammoth tusks have been pulled out of the mud. This time, a team of international scientists identified a pair of extinct Ice Age lions cubs that are among the best preserved specimens ever found. The scientists believe that the cubs briefly roamed the steppe of what is now eastern Russia tens of thousands of years ago.

Cave lions, or panthera spelaea, once lived across much of Eurasia before going extinct around 10,000 years ago. The animals were larger than their African lion relatives that still exist today.

The two cubs are believed to have been about a month or two old when they died — about the size of an adult house cat — but carbon dating showed that they were mummified, likely in mud, at roughly the same location thousands of years apart. The less intact cub is estimated to be around 43,448 years old and the more intact cub 27,962 years old.

What makes this find unique is the female cub. According to the researchers, it is the best preserved frozen specimen from the last Ice Age ever found. It is indeed in near-perfect condition.

The Chauvet cave in France, discovered in 1994, features one wall covered with images of cave lions, with different colour patterns than African lions today. The French cave alone contains half of all cave lions Palaeolithic paintings known to date. Cave lions are believed to have had less pronounced manes, and the difference in colour patterns between the juveniles and adults gave the researchers insight into how the animal’s fur pattern might have changed from youth to adulthood.

Researchers think that prehistoric people either only depicted female cave lions, or the cave lion males lacked mane, This is a mystery not yet solved today. It will be necessary to find a frozen adult male cave lion to get an answer.

In the same way, it is still unknown exactly how cave lions adapted to life in the harsh conditions of the high latitudes with their rapid season periodicity, strong winds, and cold and long winters with associated continuous nights.The researchers’ report says there are some clues, for instance that the cubs’ fur was similar but not identical to that of the African lion currently in existence. Cave lion fur also has a long thick fur undercoat consisting of strombuliform aeriferous fur hair. It covers the body evenly and probably helped cave lion cubs adapt to the cold climate.

The two cubs were found along the River Senyalyakh in the Yakutia region of Siberia. Researchers do not know how they died, since many cubs die young from a variety of threats, but death by predation seems unlikely.

The scientists conclude that the large number of well-preserved cave lion cubs found in this region of Russia suggests that this area, at a time when the climate was becoming relatively warm and tree vegetation was spreading, was a favourable breeding site for cave lions.

It also seems probable that this site, during this time period, had some characteristics that made it more likely to rapidly freeze and preserve animals.

Source : Yahoo News.

L’un des lions des cavernes découverts en Sibérie (Source: The Siberian Times)

Lions des cavernes dans la Grotte Chauvet (Source: Grotte Chauvet)

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)