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Le pergélisol

Avec le réchauffement climatique, je fais souvent référence à la fonte du pergélisol – en anglais permafrost – et à ses conséquences pour la planète. Voici quelques informations sur ce sol gelé qui risque de donner naissance à bien des problèmes dans les prochaines années.

Qu’est-ce que le pergélisol ?

Le pergélisol désigne la partie du sol gelée en permanence au moins pendant deux ans, et de ce fait, imperméable. Il existe dans les hautes latitudes mais aussi dans les hautes altitudes où je le désigne sous l’appellation ‘permafrost de roche’. Le gel assure la stabilité des parois rocheuses et empêche leur effondrement.

Le pergélisol couvre officiellement 23,9% de la surface terrestre soit 22 790 000 km2 ou un quart des terres émergées de l’hémisphère Nord. Il occupe 90 % du Groenland, 80 % de l’Alaska, 50 % du Canada et de la Russie, plus particulièrement la Sibérie. Il est généralement permanent au-delà du 60ème degré de latitude, tandis que le pergélisol alpin est plus sporadique.

 Source : NASA

Structure du pergélisol :

Le pergélisol est constitué thermiquement de trois couches : la première dite « active » dégèle en été et peut atteindre jusqu’à deux ou trois mètres d’épaisseur ; la seconde, soumise à des fluctuations saisonnières mais constamment sous le point de congélation, constitue la partie du pergélisol stricto sensu et s’étend jusqu’à une profondeur de 10 à 15 mètres ; la troisième peut atteindre plusieurs centaines de mètres, voire dépasser le millier de mètres ; elle ne connaît pas de variation saisonnière de température et est constamment congelée. La température s’y élève en allant vers le bas sous l’influence des flux géothermique et atteint 0 °C à la limite basse du pergélisol.

 (Source : Geological Socoety London)

 Hausse des températures et effets sur le pergélisol :

Dans sa partie la plus méridionale, le pergélisol atteint une température proche de zéro en été et il pourrait rapidement dégeler. Les climatologues canadiens pensent que sa limite sud pourrait remonter de 500 km vers le nord en un siècle. Un peu plus vers le nord, seule la «couche active» gagnera de l’épaisseur en été, induisant une pousse de la végétation mais aussi des mouvements de terrain déterminant des phénomènes de « forêts ivres » où les racines des arbres ne sont plus maintenues par le gel. On observera des modifications hydrologiques et hydrographiques. Les tourbières boréales seront transformées en zones humides gorgées d’eau qui feront le bonheur des moustiques.

 Tourbière humide suite au dégel du permafrost en Alaska

(Photo : C. Grandpey)

C’est bien sûr la zone active, la plus superficielle qui est la plus sous la menace du réchauffement climatique. Elle varie selon l’altitude et la latitude, mais aussi dans l’espace et dans le temps au rythme des glaciations et réchauffements, parfois brutalement dès que l’enneigement recule et laisse apparaître un sol foncé qui capte la chaleur que l’albédo des glaces et neige renvoyaient vers le ciel. Cette zone est aujourd’hui généralement profonde de quelques centimètres à quelques décimètres. Dans les zones nordiques les constructions reposent aujourd’hui sur des pieux enfoncés à plusieurs mètres de profondeur, et il est recommandé de conserver un vide sous les maisons.

Exemple d’immeuble construit sur pilotis à cause du permafrost en Yakoutie

(Crédit photo: Wikipedia)

Effets du dégel du pergélisol sur les sols :

Dans les Alpes, le pergélisol se retrouve au-dessus de 2 500 mètres sur les ubacs, autrement dit sur les versants à l’ombre, par opposition aux adrets qui désignent les versants au soleil. Un dégel de ces zones de haute montagne peut provoquer des éboulements importants.

L’Office fédéral suisse de l’environnement a publié une carte et une liste actualisée des zones habitées particulièrement menacées. Les dangers d’éboulements existent surtout pour les localités – comme Zermatt – qui se situent au fond des vallées. Les effondrements peuvent être d’autant plus meurtriers que les dépôts de matériaux laissés par les effondrements peuvent être remobilisés par les fortes pluies et provoquer de très dangereuses laves torrentielles. Les villages suisses de Bondo et Chamoson ont été victimes de ce phénomène.

La fonte de la glace du pergélisol est également susceptible de créer des mouvements importants des sols. Cela risque de poser des problèmes à certaines infrastructures comme les oléoducs posés sans fondations sur ces sols. Des travaux de consolidation sont ainsi régulièrement effectués sur les installations gazières de la péninsule de Yamal en Sibérie.

Conséquences d’une lave torrentielle à Chamoson (Photo : C. Grandpey)

Le pergélisol : une bombe à retardement :

Le pergélisol arctique, qui renferme 1500 milliards de tonnes de gaz à effet de serre, soit environ deux fois plus que dans l’atmosphère, est considéré comme une bombe à retardement. Selon les indices publiés en 2019 dans la revue Nature, le pergélisol canadien fond avec une intensité qui n’était attendue dans certaines régions que vers 2090 ; à l’échelle mondiale sa vitesse de fonte implique un risque « imminent » d’emballement.

Le dégel du pergélisol permet aux bactéries de se développer, et avec la fonte du pergélisol les déchets organiques deviennent accessibles aux microbes qui produisent du CO2 et du méthane. Ainsi, il pourrait émettre à l’avenir environ 1,5 milliard de tonnes de gaz à effet de serre chaque année. On assiste à une boucle de rétroaction car les gaz à effet de serre accélèrent le réchauffement de la planète et le réchauffement de la planète augmente la fonte du pergélisol.

Dégel du pergélisol : la peur des virus :

Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, le dégel du pergélisol est susceptible de libérer des virus, connus ou inconnus. En 2014, des scientifiques ont découvert dans le pergélisol deux virus géants, inoffensifs pour l’Homme, qu’ils ont réussi à réactiver. Cela prouve que si on est capable de ressusciter des virus âgés de 30 000 ans, il n’y a aucune raison pour que certains virus beaucoup plus embêtants pour les êtres vivants ne survivent pas également plus de 30 000 ans. En 2016, en Sibérie, un cadavre décongelé de renne a déclenché une épidémie d’anthrax qui a tué un enfant et décimé de nombreux troupeaux de rennes. Pour l’instant, la résurgence des virus se fait de manière locale, mais elle pourrait se répandre à l’ensemble de la planète. On vient de voir la catastrophe humaine, économique et sociale générée par le coronavirus.

Les rennes sont particulièrement exposés aux virus, mais aussi aux moustiques (Photo : C. Grandpey)

Le dégel du pergélisol et l’exploitation minière :

Des régions de Sibérie, auparavant désertiques et accessibles, recèlent d’importants gisements de gaz et de pétrole, ainsi que des métaux précieux comme l’or ou les diamants. Leur exploitation est en passe de devenir possible avec le réchauffement climatique. Des mines à ciel ouvert, d’une taille de 3 à 4 kilomètres de diamètre et jusqu’à un kilomètre de profondeur, ont été ouvertes pour exploiter ces gisements en retirant le pergélisol. Les bactériologistes mettent en garde sur ces exploitations à ciel ouvert où aucune précaution bactériologique n’est prise.

  Mine de diamant de Mirny en Sibérie (Crédit photo : Wikipedia)

 

Pollution au mazout dans l’Arctique : Un désastre écologique majeur // Diesel pollution in the Arctic : a major environmental disaster

Comme je l’ai écrit précédemment, le président russe Vladimir Poutine a déclaré l’état d’urgence à Norilsk (Sibérie) le 4 juin 2020, à la suite du déversement de 20 000 tonnes de mazout dans cette région située au-dessus du cercle polaire arctique. Pour  le World Wildlife Fund (WWF), la catastrophe est la deuxième plus importante de la Russie moderne après la marée noire de 1994 dans la région de Komi au nord-ouest du pays. Greenpeace Russie a comparé l’événement à la marée noire causée par le pétrolier Exxon Valdez en 1989.
La pollution s’est produite lorsqu’un réservoir de combustible d’une centrale électrique près de Norilsk s’est effondré le 29 mai. Vladimr Poutine s’est mis en colère et a demandé à l’entreprise pourquoi il n’avait été informé de l’accident que deux jours plus tard
Des centaines de personnes ont été déployées pour essayer d’endiguer la pollution, mais elles n’ont réussi à récupérer que 340 tonnes de mazout à ce jour. Le combustible, facilement identifiable par sa couleur rouge, s’est répandu dans la rivière Ambarnaya les 31 mai et 1er juin. Cette rivière se jette dans le lac Pyasino, un important plan d’eau et la source de la rivière Pysaina.
Le déversement du mazout est probablement dû à la rupture des piliers qui soutiennent le réservoir de stockage en raison de la fonte du pergélisol. Il y a quelques jours, j’ai indiqué que des températures normalement douces étaient enregistrées en Sibérie. La fonte du permafrost est bien sûr liée au réchauffement climatique et a déjà provoqué d’autres problèmes, notamment des dégâts aux routes et aux maisons, ainsi que des perturbations à l’agriculture et à l’élevage dans toute la Sibérie.
Ce n’est pas la première fois que la société Norilsk Nickel provoque une catastrophe environnementale. Elle a déjà été responsable de la « rivière de sang » en Sibérie en 2016, avec pour conséquence une immense zone aquatique morte à cause d’une pollution par des déchets métallurgiques.
Selon le coordinateur des projets de l’Arctique pour le WWF Russie, l’accident actuel a aura conséquences catastrophiques pendant plusieurs années. On observera inévitablement des poissons morts, des oiseaux avec le plumage englué et des animaux empoisonnés. Le vice-ministre russe des ressources environnementales a déclaré qu’il faudrait au moins 10 ans pour que l’écosystème local retrouve un équilibre.
Source: The Watchers, WWF.

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As I put it previously, President Vladimir Putin declared a state of emergency in Norilsk, Siberia, on June 4th, 2020, following a 20,000 tonne-oil spill in the region which is locates above the Arctic Circle. The World Wildlife Fund (WWF) described the disaster as the second largest in modern Russian history since the 1994 oil spill in the north-western region of Komi. Greenpeace Russia compared it to the 1989 Exxon Valdez tanker spill.

The spillage occurred when a fuel tank at a power plant near the city collapsed on May 29th. Putin criticized the company, questioning why he was only informed of the spill two days later

Hundreds of personnel have been deployed to clean up the spill but they have gathered only around 340 tons so far. The oil, which is identified by a red streak, could clearly be seen in the Ambarnaya River on May 31st and June 1st. This river flows into Lake Pyasino, a major body of water and source of the Pysaina River.

The leakage was most probably due to the collapse of the pillars that support the storage tank because of the melting of permafrost. A few days ago, I indicated that normally mild temperatures are recorded in Siberia. Permafrost thawing is of course linked to climate change and has triggered issues, including damage to roads and houses, as well as disruptions to agriculture and herding throughout Siberia.

The Norilsk Nickel company is not new to environmental disasters. They were already responsible for the « blood river » in Siberia in 2016, a huge dead zone in the water due to metallurgical waste.

According to the coordinator of Arctic projects for WWF Russia, the current incident has led to catastrophic consequences that will last for years. Dead fish, polluted plumage of birds, and poisoned animals will inevitably be observed. The Russian deputy minister of national resources and the environment said that it would take at least 10 years for the local ecosystem to recover.

Source: The Watchers, WWF.

La pollution vue par le satellite Sentinel-2 de l’ESA

Pollution dans l’Arctique // Pollution in the Arctic

Le président russe Vladimir Poutine a cautionné la déclaration de l’état d’urgence dans la région de Norilsk, une ville de 180 000 habitants construite en Sibérie au-dessus du cercle polaire arctique. L’économie de la ville dépend de Norilsk Nickel, le premier producteur mondial de nickel et de palladium. L’état d’urgence – qui permet d’utiliser les capacités fédérales de la Russie pour faire face à la situation – a été décrété suite à une fuite de près de 20 000 tonnes de mazout qui s’est infiltré dans les rivières locales, avec le risque d’une catastrophe écologique dans le fragile environnement arctique.
Le WWF a précisé que la pollution avait été contenue par des barrages flottants mis en place par les autorités, avant que le mazout atteigne le lac Pyasino, au nord de la ville Quelque 500 mètres cubes de produits pétroliers ont pu être récupérés par une équipe de 90 ouvriers. Les images satellites diffusées par l’ONG montrent de grandes étendues rouges à la surface des rivières locales Daldykan et de l’Ambarnaïa. Malheureusement, les éléments les plus toxiques du carburant diesel sont des composés aromatiques comme le benzol, le toluène, ou le xylène, qui se mélangent à l’eau et il est impossible de les contrôler à l’aide de barrages flottants

L’origine de la fuite est un réservoir de mazout qui a été endommagé à cause de l’affaissement soudain de piliers servant à le supporter. Il faut savoir que la ville de Norilsk est entièrement construite sur le permafrost qui, comme partout en Sibérie, est en train de fondre sous l’effet du réchauffement climatique. La société Norilsk Nickel, propriétaire de la centrale thermique, a d’ailleurs confirmé que la fuite était due à l’affaissement des piliers supportant le réservoir de stockage de mazout en raison du dégel du pergélisol. Dauttres incidents du même type ont déjà été recensés en Sibérie, en particulier dans la Péninsule de Yamal où le dégel du permafrost arctique constitue une menace pour les infrastructures destinées à la production de pétrole et de gaz.

Pour le moment, il semble pas y avoir de pollution des nappes phréatiques, mais leWWF conseille néanmoins de surveiller la qualité de l’eau en aval.

Source : France Info, The Siberian Times.

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Russian President Vladimir Putin endorsed the declaration of a state of emergency in the region around Norilsk (pop.180,000) built in Siberia above the Arctic Circle. The city’s economy depends on Norilsk Nickel, the world’s largest producer of nickel and palladium. A state of emergency – which allows Russia’s federal capabilities to be used to deal with the situation – was declared following the leak of nearly 20,000 tonnes of fuel oil which seeped into local rivers, with the risk of an ecological disaster in the fragile arctic environment.
WWF said the pollution had been contained by oil booms installed by the authorities before the oil reached Lake Pyasino, north of the city. Some 500 cubic metres of diesel oil could be recovered by a team of 90 workers. Satellite images released by the NGO show large red areas on the surface of the local Daldykan and Ambarnaïa rivers. Unfortunately, the most toxic elements of diesel fuel are aromatics such as benzol, toluene, or xylene, which mix with water and cannot be controlled with floating dams.
The source of the leak is an oil tank that was damaged due to the sudden collapse of pillars supporting it. The city of Norilsk is entirely built on permafrost which, like everywhere in Siberia, is melting under the effect of global warming. Norilsk Nickel, the owner of the thermal power plant, confirmed that the leak was due to the subsidence of the pillars supporting the fuel oil storage tank due to the thawing of permafrost. Other incidents of the same type have already been recorded in Siberia, in particular in the Yamal Peninsula where the melting of the Arctic permafrost has become a threat to the infrastructures intended for the production of oil and gas.
For the moment, there does not seem to be any pollution of the groundwater, but WWF nevertheless advises to monitor the quality of the water downstream.
Source: France Info, The Siberian Times.

La pollution vue depuis l’espace par le satellite Sentinel-2 de l’Agence Spatiale Européenne (Cliché officiel diffusé par les autorités russes)

Réchauffement climatique : Vague de chaleur en Sibérie, criquets en Inde et en Iran // Global warming : Heat wave in Siberia, locusts in India and Iran

Khatanga, ville de Sibérie sur le cercle polaire arctique, est connue pour être l’une des régions les plus froides sur Terre, mais elle vient de connaître une vague de chaleur encore jamais vue, avec la crainte de voir de nouveaux incendies de forêt et fondre le permafrost. Des températures d’environ 27°C ont été enregistrées, bien au-dessus de la moyenne habituelle de 15 degrés Celsius. En fait, c’est toute la Sibérie occidentale qui doit faire face à cette vague de chaleur exceptionnelle. De janvier à avril, la Russie se situait déjà à plus de six degrés Celsius au-dessus de la moyenne
Les scientifiques tirent la sonnette d’alarme quant aux conséquences possibles des incendies de forêt dans la région cet été, en sachant que certains ont déjà éclaté ces derniers mois. Les incendies ont brûlé de vastes zones l’année dernière et, au plus fort de l’été, la fumée a envahi une superficie plus grande que l’Union Européenne.
L’accélération du réchauffement climatique en Russie est plus de deux fois plus rapide que la moyenne mondiale, et la situation dans l’Arctique est encore plus inquiétante car la région se réchauffe plus de trois fois plus vite que la moyenne mondiale.
Une grande partie du sol arctique est constituée de pergélisol qui fond sous les coups de boutoir des vagues de chaleur à répétition. Comme je l’ai écrit à plusieurs reprises, le permafrost stocke de grandes quantités de carbone qui se trouvent libérées pendant la fonte, ce qui accélère le réchauffement climatique.
Un autre problème est que si le sol est dégelé et sèche avec les fortes températures, il est susceptible de servir de combustible pour un incendie. De plus, ces incendies – qui émettent des gaz à effet de serre  – peuvent couver pendant des semaines ou des mois.
La vague de chaleur a également perturbé un certain nombre de cycles naturels. Elle a accéléré la débâcle des rivières, la floraison a été précoce et les insectes ont émergé plus tôt que la normale.
Source: The Siberian Times.

Il fait aussi incroyablement chaud en Inde où les criquets pèlerins ont envahi la région du Rajasthan, menaçant les récoltes d’été. Des millions de criquets envahissent la région depuis le mois avril et ils ont commencé à pénétrer dans les États voisins.
https://youtu.be/qwDsWOmIXag

On estime que 50 000 hectares ont été détruits par les criquets jusqu’à présent, une situation qui vient s’ajouter à l’impact économique du COVID-19 dans les régions agricoles. Des températures plus élevées que la normale ont permis aux criquets de se reproduire et de se propager à un rythme plus rapide que la normale. C’est la pire crise que le pays ait connue depuis 1993.
Les autorités locales répandent des pesticides à l’aide de pulvérisateurs montés sur des véhicules et des drones pour essayer de protéger les cultures.
Source: Yahoo News.

Tout comme l’Inde, l’Iran connaît sa pire invasion de criquets pèlerins depuis 50 ans et pour la deuxième année consécutive. Par rapport à l’année dernière, les essaims de criquets sont beaucoup plus importants et les dernières nuées sont du jamais vu. Pour contenir cette invasion, l’Iran pourrait déployer ses forces armées dans le sud du pays.
Comme en Inde, l’épidémie vient s’ajouter aux problèmes auxquels le pays est confronté dans sa lutte contre la pandémie de coronavirus, ainsi que les remous économiques qui ont suivi la fin des sanctions américaines.
Source: The Watchers

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Khatanga, a town in Siberia’s Arctic Circle, is known to be one of the coldest regions on Earth, but it has just been experiencing a record-breaking heat wave amid growing fears about devastating wildfires and melting permafrost. Temperatures of about 27°C have been registered, far above the 15 degrees Celsius historical average. Actually, the whole of western Siberia is facing an unseasonable warmth. From January to April, Russia was more than six degrees Celsius warmer than average

Experts sounded alarms about the possible implications for the region’s wildfire season this summer, with some blazes already breaking out in recent months. Fires burned huge areas in the region last year and, at its peak, smoke engulfed an area larger than the European Union.

The pace of global warming in Russia is over twice as fast as the global average, but the situation in the Arctic is even more stark with the region warming at over three times the global average.

Much of the Arctic region is covered by permafrost which is melting with the repetitive heat waves. As I put it many times before, permafrost stores vast amounts of carbon, which are released during the melting, accelerating climate change and global warming.

The second problem is that if the land is thawed out, and if it dries out with the high temperatures, that soil is actually available to burn as a fuel for a fire. These fires that emit greenhouse gases can smolder for weeks or months.

The unusual heat has also disrupted a number of natural cycles, with river ice breaking, blooms coming earlier and insects emerging earlier than normal.

Source : The Siberian Times.

It is also incredibly hot in India where desert locusts have invaded the Rajasthan region threatening summer crops. Millions of locusts have been descending on the region since April, and have begun entering neighbouring states.

https://youtu.be/qwDsWOmIXag

An estimated 50,000 hectares have been engulfed by the locusts so far, a devastating amount of destruction in conjunction with the economic impact of COVID-19 on farming regions. Higher than normal temperatures have helped the locusts breed and spread at a faster rate than normal. This year’s infestation is the worst the country has seen since 1993.

Local authorities have been using vehicle-mounted sprayers, pesticides and drones to combat the threat of the locusts on crops.

 Source : Yahoo News.

Just like India, Iran is under its worst desert locust outbreak in the past 50 years and for the second year in a row. Compared with last year, the swarms of desert locusts are much larger, and the recent attacks are unprecedented. With the worsening situation, Iran may deploy its military to help contain the invasion in the country’s southern region.

Like in India, the outbreak is adding to problems the nation is facing amid its battle against the coronavirus pandemic, as well as the economic turmoil following ending U.S. sanctions.

Source :  The Watchers.

Localisation de Khatanga en Sibérie (Source : Google maps)