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Le dégel du permafrost de roche et ses conséquences dans les Alpes (1ère partie : les mesures)

Un article paru dans la Revue de Géographie Alpine analyse l’impact du dégel du permafrost sur le massif alpins Vous trouverez l’intégralité de l’étude, ainsi que de nombreuses illustrations, en cliquant sur ce lien: https://journals.openedition.org/rga/2806

Avec le réchauffement climatique, les Alpes sont fragilisées. Les glaciers reculent et disparaissent. Les parois rocheuses s’effondrent, mettant en danger la vie des alpinistes qui s’y aventurent. Ces effondrements sont dus au dégel (on ne parle pas de fonte) du permafrost de roche qui assure la cohésion et donc la stabilité. des masses rocheuses. Les mesures disponibles depuis 2009 montrent une augmentation des températures du permafrost, à la fois liée à un réchauffement atmosphérique et à un enneigement conséquent ces derniers hivers.

En France, les premières études reconnaissant la présence de permafrost et son rôle sur les environnements alpins remontent au début des années 1980. Un regain d’intérêt pour ce sujet a eu lieu à partir de 2003. L’étendue potentielle du permafrost dans les Alpes françaises est estimée selon les auteurs entre 700 et 1500 km², soit 10 à 20 % des terrains situés au-dessus de 2000 m d’altitude.

Afin de mesurer le régime thermique du sol sous la couche active, des forages ont été effectués depuis 2009 à l’aide de chaînes de capteurs de température mesurant en continu dans trois contextes géologiques différents: le domaine des Deux-Alpes, l’Aiguille du Midi et le glacier rocheux de Bellecombe. Je vous invite à consulter les relevés en allant sur le site mentionné plus haut.

Les forages étant des installations coûteuses, le suivi du permafrost en montagne est donc complété par des mesures de température réalisées en continu par des enregistreurs placés en subsurface (1-5 cm) dans le rocher ou les formations superficielles (10-50 cm). Depuis 2005, neuf capteurs enregistrant la température entre 3 et 55 cm de profondeur ont été installés dans les faces nord, est, sud et ouest du Piton Central de l’Aiguille du Midi. En plus des forages, douze capteurs de surface sont disponibles pour caractériser la distribution de la température.

S’agissant des glaciers rocheux, en octobre 2003, sept enregistreurs autonomes de température ont été placés à quelques dizaines de centimètres sous la surface du glacier de Laurichard, abrités du rayonnement solaire direct. Les enregistrements font clairement ressortir le rôle majeur de l’enneigement sur le régime thermique de surface, et la variabilité du régime thermique hivernal. Ainsi, des hivers à enneigement abondant et précoce se traduisent par un refroidissement hivernal moindre. A l’inverse, des hivers peu neigeux favorisent la perte de chaleur du sol et donc le refroidissement en profondeur.

L’Aiguille du Midi (Photo: C. Grandpey)

Pas de guides pour accéder au sommet du Mont Blanc !

Les compagnies des guides de Chamonix et Saint-Gervais ont suspendu temporairement l’ascension du mont Blanc par la voie normale en raison d’importantes chutes de pierres dans le couloir du Goûter, à plus de 3000 mètres d’altitude. Suite à un hiver où il a peu neigé et un printemps où il a fait chaud, des blocs se détachent fréquemment de la montagne, de jour comme de nuit. En effet, le permafrost qui assure la stabilité de la montagne dégèle et les parois rocheuses sont particulièrement fragiles. Le 22 juin, un alpiniste a trouvé la mort dans ces circonstances sous le couloir du Goûter. On se souvient qu’un record de chaleur a été enregistré juste en dessous du sommet du mont Blanc à 4800 mètres d’altitude le 18 juin 2022 avec 10,4°C. Le précédent record, établi en juin 2019, était de 6,8 °C.

En conséquence, les alpinistes amateurs sont appelés à « différer leur ascension ». Ce n’est pas la première fois que les guides suspendent l’ascension du mont Blanc. De telles mesures ont déjà été prises sur de courtes périodes en 2018 ou en 2020, pour les mêmes raisons. C’est la preuve que le réchauffement climatique est particulièrement sévère en haute montagne. Ce qui était exceptionnel est en train de devenir banal.

Comme pour les randonnées glaciaires avec les risques d’effondrement – comme au glacier italien de la Marmolada, – aucune interdiction d’ascension du Mont Blanc ne sera décrétée. Le PGHM s’en tient à un message « de vigilance et de prudence ». La préfecture de Haute-Savoie a elle aussi lancé un appel à la prudence par voie de communiqué, recommandant aux alpinistes « de différer leur ascension momentanément ».

Mais c’est bien connu, la montagne, c’est la liberté….quitte à se faire tuer!

Source: Presse régionale.

Photo: C. Grandpey

Nome (Alaska) et le réchauffement climatique : une affaire d’adaptation (1ère partie) // Nome (Alaska) and global warming : a matter of adaptation (part 1)

Nome aujourd’hui.
En Alaska, la ville de Nome, sur la côte de la mer de Béring, est depuis longtemps le monde des aventuriers. À l’origine une colonie indigène Inupiat accaparée par les chercheurs d’or en 1899, elle est surtout connue aujourd’hui comme le terminus de l’Iditarod. La très célèbre couse de chiens de traîneaux se déroule chaque mois de mars en commémoration de l’acheminement d’un précieux vaccin en 1925 lors d’une épidémie de diphtérie alors que le mauvais temps empêchait tout déplacement par avion.

À ce jour, aucune route ne relie Nome au reste des États-Unis ou de l’Alaska. Il faut avoir recours au traîneau tiré par des chiens, à la motoneige, au bateau ou à l’avion.
Avec le réchauffement climatique et la fonte rapide de la glace de mer, la situation de Nome est très différente de ce qu’elle était au cours des siècles passés. Sans le bouclier protecteur que constituait la glace de mer, les tempêtes hivernales frappent et endommagent les maisons et les bâtiments le long du front de mer.
De plus, le pergélisol commence à dégeler à cause de la hausse des températures. Certaines parties de la piste de l’aéroport de Nome sont criblées d’ornières et les maisons prennent parfois des postures étranges avant de s’effondrer carrément. Les quelques routes de la région sont de véritables montagnes russes.
La disparition de la glace de mer signifie que les groupes autochtones qui représentent la moitié de la population de Nome et la plupart des communautés environnantes ne peuvent plus chasser, pêcher ou récolter de manière fiable les aliments qui les nourrissent toute l’année.

Nome et les conséquences du changement climatique.
Il y a de fortes chances pour que le changement climatique transforme Nome en un tout autre type de destination. Recouvert de glace épaisse la majeure partie de l’année, l’océan Arctique a toujours été infranchissable, mais la hausse des températures a entraîné une réduction des deux tiers du volume de la glace de mer depuis les premières mesures effectuées en 1958. Une étude de 2020 publiée dans Nature Climate Change prédit des étés arctiques sans glace de mer dès 2035 si les émissions de gaz à effet de serre ne sont pas radicalement réduites. Les navires pourront bientôt naviguer directement dans l’Arctique avec, dans leur sillage, de nouvelles opportunités commerciales, politiques et économiques pour les villes arctiques sur leur trajectoire, tout en réduisant considérablement les temps de transit entre l’Asie et l’Europe par rapport à la navigation via le Canal de Suez..
Même si le réchauffement climatique entraînera des changements catastrophiques ailleurs sur la planète, l’Arctique dépourvu de glace offrira d’immenses possibilités au niveau de l’extraction des ressources. Le Congrès américain estime que plusieurs milliards de dollars de métaux précieux et de minéraux se cachent sous la glace, ainsi que la plus grande zone de gisements de pétrole inexploités sur la planète. Nome pourrait profiter de cette aubaine.
Pour profiter du trafic arctique déjà en augmentation, la ville de Nome a proposé en 2013 une extension du port pour en permettre l’accès aux paquebots de croisière à fort tirant d’eau et aux pétroliers. Deux ans plus tard, un projet de 618 millions de dollars a été encouragé pour faire de Nome le meilleur candidat comme port arctique en eau profonde. Le projet débutera probablement en 2024. En conséquence, Nome est en passe de devenir l’épicentre de la présence maritime américaine dans l’Arctique.

Bouleversement de la navigation dans l’Arctique : la Route Maritime du Nord.
Même si le changement climatique est une catastrophe pour la vie sur Terre, il y aura inévitablement des gagnants. Les efforts de Nome pour capitaliser sur son port alors même que ses côtes s’érodent à cause du dégel du pergélisol se répercutent dans toute la région arctique. Au même moment, les communautés essayent de s’adapter à un Arctique en évolution fondamentale et rapide. D’une part, elles sont confrontées à une catastrophe culturelle et environnementale ; d’autre part, elles se préparent à une ruée vers l’or moderne. Cette situation conduira inévitablement à des tensions géopolitiques car des nations rivales se disputent les ressources, qu’il s’agisse de poissons, de minéraux ou de routes maritimes.
Le gouvernement russe se positionne déjà comme un bénéficiaire net du réchauffement climatique. Il écrivait dans sa Stratégie Arctique en 2020 que « le changement climatique contribue à l’émergence de nouvelles opportunités économiques ». Avec la moitié du littoral arctique sous son contrôle, il n’est pas difficile de comprendre cet optimisme. Le pays a investi environ 10 milliards de dollars pour développer des ports et d’autres installations le long de la voie de navigation de 3 000 milles marins qui s’étend de Mourmansk, près de la frontière finlandaise, jusqu’au détroit de Béring.

La Route Maritime du Nord offre le passage le plus court entre l’Europe et l’Asie, réduisant de près de deux semaines un voyage qui contourne l’Inde. Cette Route permet d’économiser du carburant, limite l’usure des navires et réduit les émissions polluantes. Les investissements rapportent déjà des dividendes. En 2010, les compagnies maritimes internationales de fret n’avaient effectué qu’un seul transit complet sur la Route Maritime du Nord. En 2021, il y en a eu 71.
La Russie renforce sa flotte existante de 40 brise-glaces avec la mise en service d’au moins une demi-douzaine de brise-glaces à propulsion nucléaire pour un coût de 400 millions de dollars chacun. Lorsque le premier navire de la première série a entamé son voyage inaugural en 2020, la Russie l’a salué comme « le début d’une nouvelle ère de domination arctique ». En 2021, au coeur de l’hiver, des pétroliers équipés de coques spéciales pour affronter la glace ont commencé à transporter du gaz naturel entre les installations pétrolières de la côte arctique russe et les ports chinois.
Lorsque l’un des plus grands porte-conteneurs du monde s’est retrouvé coincé dans le Canal de Suez en mars 2021, la Russie a profité du blocage du canal pendant une semaine pour insister sur les avantages de la Route Maritime du Nord.
Certains pays, en particulier ceux qui ont des terres à proximité du cercle polaire arctique, observent avec inquiétude l’importance prise par la Russie dans la région. Ils craignent que les Russes ne tentent de transformer la Route Maritime du Nord en une sorte de route maritime à péage qui nécessiterait des escortes de brise-glaces le long du Passage du Nord-Est. Si c’était le cas, cela menacerait l’un des principes fondamentaux de la haute mer : la liberté de naviguer.

Source: Yahoo Actualités.

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Nome today.

The city of Nome, on Alaska’s Bering Sea coast, has long been the home of adventurers. Originally a native Inupiat settlement that was taken over by miners in the 1899 gold rush, it is best known today as the end point of the Iditarod dogsled race, which is run every March in commemoration of an effort to deliver essential medical supplies during a 1925 diphtheria outbreak when bad weather prevented airplane access. To this day there are no roads connecting the settlement to the rest of the U.S., or to the rest of Alaska. The options are dogsled, snowmobile, sea, or air.

With global warming and the rapid melting of the sea ice, the situation of Nome is very different from what it was during the past centuries. Without the protective sea-ice shield, winter storms batter and damage houses and buildings along the seafront.

What is more, permafrost is starting to thaw because of rising temperatures. Parts of the Nome airport runway have cratered, and houses slump at odd angles. The few roads in the area are a real roller coaster.

The loss of thick sea ice means the Indigenous groups that make up half the town’s population, and most of the surrounding communities, can no longer reliably hunt, harvest, or fish the foods that sustain them year-round.

Nome and the consequences of climate change.

A changing climate could turn Nome into an entirely different kind of destination. Layered with thick ice most of the year, the Arctic Ocean has historically been impassable, but warming temperatures have seen sea-ice volume reduced by two-thirds since measurements were first taken in 1958. A 2020 study published in Nature Climate Change predicts mostly ice-free Arctic summers as early as 2035 if greenhouse-gas emissions are not radically reduced. Ships will soon be able to sail directly across the top of the world, bringing new commercial, political, and economic opportunities for Arctic towns in their path, while substantially reducing transit times between Asia and Europe by up to a third compared with taking the Suez Canal.

Even as it bodes catastrophic change elsewhere on the planet, an ice-free Arctic offers immense opportunities for resource extraction. U.S. congressional research estimates that there is $1 trillion worth of precious metals and minerals under the ice, along with the biggest area of untapped petroleum deposits left on the planet. Nome could reap that windfall.

To profit from the already increasing polar traffic, the city of Nome proposed a port expansion in 2013 to make room for deep-draft cruise liners and oil tankers. Two years later, a $618 million project was backed to promote Nome as the top candidate for America’s first deepwater Arctic port. The project will likely break ground in 2024. As a consequence, the port of Nome is poised to become the epicenter of America’s marine presence in the Arctic,.

The disruption of shipping in the Arctic: the Northern Sea Route.

Though unchecked climate change is devastating for life on Earth, there will be, inevitably, some winners. Nome’s efforts to capitalize on its port, even as its shores erode under the pressure of thawing permafrost, are echoed across the polar region as communities adapt to a fundamentally and rapidly changing Arctic. On the one hand, communities in the region face cultural and environmental catastrophe; on the other, they are starting to play host to a modern-day gold rush at the top of the world. This will also inevitably lead to geopolitical tensions as rival nations compete for resources, be they fish, minerals, or shipping routes.

The Russian government is already positioning itself as a net beneficiary of global warming, writing in its 2020 Arctic Strategy that “climate change contributes to the emergence of new economic opportunities.” With half the Arctic coastline under its control, it is not hard to see why. The country has invested approximately $10 billion to develop ports and other facilities along a 3,000 nautical-mile-long shipping lane that stretches from Murmansk, near the Finnish border, to the Bering Strait. The Northern Sea Route offers the shortest passage between Europe and Asia, shaving nearly two weeks off a journey around India, while saving fuel, limiting vessel wear and tear, and reducing emissions. The investments are already paying dividends. In 2010 international cargo shippers made only one full Northern Sea Route transit. In 2021 there were 71.

Russia is building up its existing 40-strong icebreaking fleet by commissioning at least half a dozen nuclear-powered heavy icebreakers at a cost of $400 million each. When the first of the newest batch launched its maiden voyage in 2020, Russia hailed it as the start of a new era of Arctic dominance. In 2021, commercial tankers, equipped with special ice-hardened hulls, started transporting natural gas between Russia’s Arctic coast oil installations and Chinese ports in the middle of winter.

When one of the world’s largest container ships became wedged in the Suez Canal in March 2021, Russia pounced on the resulting week-long global shipping stranglehold as a marketing opportunity. Russian authorities insisted that the Northern Sea Route makes global trade more sustainable.

Other nations, especially those with land in or near the Arctic Circle, are eyeing the Russian buildup with concern. They worry hat the Russians might try to turn the Northern Sea Route into a kind of marine toll road, requiring icebreaker escorts through the passage. Doing so would threaten one of the fundamental tenets of the high seas: the freedom to navigate.

Source: Yahoo News.

Nome, à l’extrême ouest de l’Alaska (Source: Google maps)

En rouge, le Passage du Nord-Est

Effet du dégel du permafrost sur les routes (Photo: C. Grandpey)

La renaissance des mammouths? // The rebirth of mammoths?

L’utilisation d’ADN prélevé sur des restes de mammouths dans le permafrost pour « ressusciter génétiquement » une espèce animale disparue semble sur la bonne voie. En effet, en septembre 2021 a été crée une société qui vise à faire réapparaître des mammouths laineux des milliers d’années après leur disparition dans la toundra arctique.
Grâce à un financement de 15 millions de dollars, un professeur de génétique de l’Université de Harvard, connu pour ses travaux sur le séquençage du génome et l’épissage de gènes, espère que le projet pourra « inaugurer une ère où les mammouths déambuleront à nouveau dans la toundra arctique ». En compagnie d’autres chercheurs; il espère également que cette espèce animale nouvellement créée pourra jouer un rôle dans la lutte contre le changement climatique.
Les chercheurs proposent en fait de créer un hybride à l’aide d’un outil d’édition de gènes connu sous le nom de CRISPR-Cas9. Il s’agira d’épisser des échantillons d’ADN récupérés sur des mammouths congelés dans un échantillon d’ADN d’éléphant d’Asie, le parent le plus proche du mammouth. L’animal qui résultera de cette manipulation aura pour nom « mammophant »; il ressemblera et se comportera probablement comme un mammouth laineux.
Plusieurs scientifiques pensent que la résurrection du mammouth comblera un vide dans l’écosystème laissé derrière eux par ces animaux il y a environ 10 000 ans, en sachant que certaines populations isolées sont restées en Sibérie jusqu’à environ 1 700 avant notre ère Les plus gros mammouths mesuraient plus de 3 mètres au garrot et pesaient jusqu’à 15 tonnes.
Autrefois, les mammouths grattaient la couche de neige pour que l’air froid puisse atteindre le sol et maintenir le pergélisol en l’état. Après leur disparition, la neige accumulée, avec ses propriétés isolantes, a entraîné le réchauffement du pergélisol, ce qui a contribué à libérer des gaz à effet de serre. Certains chercheurs sont persuadés que le retour des mammouths, ou du moins d’hybrides, dans l’Arctique pourrai inverser cette tendance.
Cependant, un professeur de génétique évolutive au Centre de paléogénétique de Stockholm est sceptique quant à cette hypothèse. Il ne pense pas que la réapparition des mammouths aura un impact mesurable sur le changement climatique. Selon lui, rien ne vient étayer l’hypothèse selon laquelle le piétinement d’un très grand nombre de mammouths aurait un impact sur le changement climatique. Au contraire, cela pourrait avoir un effet négatif sur les températures.
Au final, la question est de savoir s’il est souhaitable de faire réapparaître les mammouths. Un scientifique du Wisconsin a déclaré que si on pouvait créer un mammouth ou au moins un éléphant qui ressemble à un mammouth capable de survivre en Sibérie, on pourrait faire à peu près la même chose pour le rhinocéros blanc ou le panda géant. Pour les animaux dont la « diversité génétique diminue », l’ajout de gènes plus anciens provenant d’archives fossiles ou de gènes entièrement nouveaux pourrait améliorer la santé de ces populations.
D’autres chercheurs ne veulent pas voir les mammouths revenir. Selon eux, il ne sera jamais possible de créer une espèce identique à 100 %. De plus, la volonté de régénérer les mammouths soulève un problème éthique. En effet, bien que l’extinction des mammouths il y a des milliers d’années ait laissé un vide dans l’écosystème, cet écosystème s’est vraisemblablement adapté, au moins imparfaitement, à leur absence. Réintroduire une espèce qui a toutes les caractéristiques ayant existé au Pléistocène ne signifie pas nécessairement qu’elle va survivre aujourd’hui. Certains chercheurs ajoutent qu’il y a des plantes et des animaux qui vivaient aux côtés du mammouth et qui ont disparu depuis longtemps ou ont considérablement diminué leur aire de répartition, et le simple fait de ramener le mammouth ne les fera pas revenir.
La « désextinction » proposée des mammouths soulève d’autres questions éthiques. Le mammouth n’était pas simplement un ensemble de gènes, c’était aussi un animal social, comme l’est l’éléphant d’Asie de nos jours On peut se demander ce qui se passera avec l’hybride éléphant-mammouth. Comment sera-t-il accueilli par les éléphants ? »
Tout cela, bien sûr, suppose que la création d’un mammophant soit possible. Les chercheurs espèrent produire un embryon dans six ans. Mais avec quelque 1,4 million de mutations génétiques individuelles qui séparent les créatures anciennes des éléphants d’Asie, la tâche d’épissage génétique représentera probablement un travail de mammouth!.

Source : Médias d’information américains.

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Using recovered DNA to « genetically resurrect » an extinct species moved closer to reality in September 2021 with the creation of a new company that aims to bring back woolly mammoths thousands of years after the last of the giants disappeared from the Arctic tundra.

Thanks to a $15 million infusion of funding, a Harvard University genetics professor, known for his pioneering work in genome sequencing and gene splicing, hopes the company can usher in an era when mammoths « walk the Arctic tundra again. » He and other researchers also hope that a revived species can play a role in combating climate change.

What is being proposed is actually a hybrid created using a gene-editing tool known as CRISPR-Cas9 to splice bits of DNA recovered from frozen mammoth specimens into that of an Asian elephant, the mammoth’s closest living relative. The resulting animal, known as a « mammophant », would look, and presumably behave, much like a woolly mammoth.

Several scientists believe that resurrecting the mammoth would plug a hole in the ecosystem left by their decline about 10,000 years ago, although some isolated populations are thought to have remained in Siberia until about 1,700 B.C. The largest mammoths stood more than 3 meters at the shoulder and are believed to have weighed as much as 15 tons.

Mammoths once scraped away layers of snow so that cold air could reach the soil and maintain the permafrost. After they disappeared, the accumulated snow, with its insulating properties, meant the permafrost began to warm, releasing greenhouse gases. The researchers argue that returning mammoths, or at least hybrids, to the Arctic could reverse that trend.

However, a professor in evolutionary genetics at the Stockholm-based Centre for Palaeogenetics, is skeptical of that claim. He does not think that this will have any measurable impact on the rate of climate change in the future, even if it were to succeed. In his opinion, there is no evidence in support of the hypothesis that trampling of a very large number of mammoths would have any impact on climate change, and it could equally well have a negative effect on temperatures.

In short, the question is : Should we bring back mammoths? A Wisconsin scientists said that if you can create a mammoth or at least an elephant that looks like a good copy of a mammoth that could survive in Siberia, you could do quite the same for the white rhino or the giant panda. Especially for animals that have « dwindling genetic diversity », adding older genes from the fossil record or entirely new genes could increase the health of those populations.

Other researchers insist that they don’t want to see mammoths come back. They say it will never be possible to create a species that is 100% identical. Moreover, the expressed aim to regenerate mammoths also brings up another ethical concern: Although the extinction of the mammoth thousands of years ago left a gap in the ecosystem, that ecosystem has presumably now adapted, at least imperfectly, to their absence. Bringing back something that has all the characteristics that would have thrived in the Pleistocene does not necessarily mean it is going to survive today. Some researchers add that there were plants and animals that were living alongside the mammoth that are now long gone or have drastically shrunk in their range, and just bringing back the mammoth will not bring those back.

The proposed ‘de-extinction’ of mammoths raises more ethical issues. The mammoth was not simply a set of genes, it was a social animal, as is the modern Asian elephant. One may wonder what will happen when the elephant-mammoth hybrid is born. How will it be greeted by elephants? »

All of this, of course, assumes that producing a mammophant is even possible. Reseaqrchers hope to produce an embryo in six years. But with an estimated 1.4 million individual genetic mutations separating the ancient creatures from Asian elephants, the task of gene splicing could prove a mammoth undertaking.

Source : American news media.

Représentation d’un mammouth laineux au Musée Royal de Colombie-Britannique (Photo: C. Grandpey)