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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)

Le dégel du permafrost dans l’Arctique russe // Permafrost thawing in the Russian Arctic

 En raison du changement climatique et du réchauffement qui l’accompagne, le pergélisol dans l’Arctique se dégrade beaucoup plus rapidement que prévu. Cette situation est parfaitement visible en Yakoutie, également connue sous le nom de République de Sakha, la région la plus grande mais aussi la plus froide de la Fédération de Russie.

La couche supérieure du pergélisol, d’une quarantaine de mètres d’épaisseur, dégèle à une vitesse inquiétante dans cette région, ce qui provoque l’effondrement des bâtiments et tranfforme des routes autrefois parfaitement planes en montagnes russes qui posent même des problèmes aux SUV les plus robustes. Les photos publiées par The Siberian Times sont particulièrement révélatrices :

https://siberiantimes.com/other/others/news/building-breaks-in-middle-and-collapses-10-metres-as-thawing-permafrost-no-longer-supports-stilts/

Il a fallu seulement deux ans pour qu’un bâtiment de la ville portuaire de Chersky sur la rivière Kolyma, dans le nord-est de la Yakoutie, se brise par le milieu. En dégelant, le pergélisol autrefois dur comme du béton ne pouvait plus maintenir la structure sur ses supports.

Le pergélisol, mélange de terre, de sable et de glace, se trouve sous les villes, et les vastes zones peu peuplées de Yakoutie. C’est le plus grand réservoir de carbone organique au monde, qui se transforme en gaz à effet de serre comme le méthane quand il dégèle. La température du pergélisol ne cesse d’augmenter, et il est en train d‘atteindre le point où il commencera à dégeler partout, et très rapidement. Comme l’a expliqué un scientifique russe, «nous nous dirigeons vers une boucle de rétroaction, ce cercle vicieux à l’intérieur duquel le réchauffement climatique accélère le dégel du pergélisol qui, à son tour, accélère le réchauffement climatique qui accélère à son tour le dégel du permafrost. jusqu’à ce que le pergélisol se vide de tout le carbone actif qu’il contient.»

Vous pourrez obtenir plus d’informations sur la dégradation du pergélisol et les changements qu’elle entraîne pour les personnes qui vivent dans l’Arctique russe en regardant le documentaire d’Alexandre Fedorov Permafrost melts due to climate change. Are we doomed?  (Le pergélisol fond à cause du changement climatique. Sommes-nous condamnés?) Le film – en russe sous-titré en anglais – a été tourné avec le soutien de Greenpeace Russie. https://youtu.be/HkMX_hYdo-w

Source: The Siberian Times.

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 Due to climate change and global warming, permafrost in the Arctic is degrading much faster than expected. These effects can clearly be seen in Russia’s Yakutia, also known as Sakha Republic, the biggest, and the coldest constituent region in the Russian Federation.

The top layer of the 40-metre-deep body of permafrost is thawing worryingly fast in this region, leading buildings to collapse and previously even roads becoming rollercoasters which even the sturdiest of SUVs struggle to drive. Just look at the photos in The Siberian Times:

https://siberiantimes.com/other/others/news/building-breaks-in-middle-and-collapses-10-metres-as-thawing-permafrost-no-longer-supports-stilts/

It took two years for a building in the port town of Chersky on the Kolyma River, in northeastern Yakutia, to snap in the middle after the once solid permafrost could no longer hold its supporting stilts.

Permafrost, the mixture of soil, sand and ice lies under cities and vast unpopulated areas of Yakutia. It is the world’s biggest reservoir of organic carbon which converts into greenhouse gases like methane once it thaws.

The temperature of the permafrost is rising, and it is reaching the point when it will begin to thaw everywhere, and very actively. As a Russian scientists explained, “we are heading towards a vicious circle when climate warming will speed up the thawing of permafrost, which will in turn add to faster climate warming and further accelerate the thawing, until all active carbon is released from permafrost.”

You can see more on degrading permafrost and the change it brings to people living in Russian Arctic in Alexander Fedorov’s documentary Permafrost melts due to climate change. Are we doomed?  The film – in Russian with English subtitles – was shot with the support of Greenpeace Russia.

https://youtu.be/HkMX_hYdo-w

Source: The Siberian Times.

Coupe du permafrost extraite du film d’Alexander Fedorov

Effets du dégel du permafrost sur le réseau routier en Alaska (Photo : C. Grandpey)

Découverte d’un ours des cavernes en Sibérie // Discovery of a cave bear in Siberia

Avec le dégel du pergélisol en Sibérie, les découvertes d’animaux préhistoriques comme les mammouths laineux et les rhinocéros laineux se produisent régulièrement. Ces derniers temps, les éleveurs de rennes de l’une des îles Lyakhovsky ont mis au jour la carcasse parfaitement préservée d’un ours des cavernes de la période glaciaire. Ses dents et même son nez sont intacts. Dans le passé, les scientifiques découvert que les os d’ours des cavernes disparus il y a 15 000 ans.
L’ours des cavernes (Ursus spelaeus) est une espèce ou sous-espèce préhistorique qui vivait en Eurasie au Pléistocène moyen et tardif et a disparu il y a environ 15000 ans.
Les premiers résultats des analyses révèlent que l’ours a pu vivre dans l’Interglaciaire de Karginsky (une entre 22 000 et 39 500 ans). Il sera toutefois nécessaire de réaliser une analyse au radiocarbone pour déterminer l’âge précis de l’animal.
Les scientifiques de l’Université Fédérale du Nord-Est (NEFU) à Iakoutsk – le premier centre de recherche sur les mammouths laineux et d’autres espèces préhistoriques – ont souligné que «c’est la première et la seule découverte de ce genre; une carcasse d’ours entière avec des tissus bien conservés. » L’ours est intact, avec tous les organes internes en place.
Vous trouverez une galerie de photos de la découverte dans le Siberian Times:
https://siberiantimes.com/other/others/news/first-ever-preserved-grown-up-cave-bear-even-its-nose-is-intact-unearthed-on-the-arctic-island/

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With the thawing of permafrost in Siberia, discoveries of prehistoric animals like woolly mammoths and wooly rhinos are regularly made. This time, reindeer herders on one of the Lyakhovsky Islands have found a perfectly preserved carcass of an Ice Age cave bear, with its teeth and even its nose intact. Previously scientists only had been able to discover the bones of cave bears that became extinct 15,000 years ago.

The cave bear (Ursus spelaeus) is a prehistoric species or subspecies that lived in Eurasia in the Middle and Late Pleistocene period and became extinct about 15,000 years ago.

According to the rough preliminary suggestions, the bear could live in Karginsky interglacial (this was the period between 22,000 and 39,500 years). It will be necessary to carry out radiocarbon analysis to determine the precise age of the bear.

Scientists of the North-Eastern Federal University (NEFU) in Yakutsk, the premier center for research into woolly mammoths and other prehistoric species, emphasized that “this is the first and only find of its kind ; a whole bear carcass with soft tissues.” The bear is completely preserved, with all internal organs in place, including even its nose.

A photo gallery of the discovery can be found in The Siberian Times:

https://siberiantimes.com/other/others/news/first-ever-preserved-grown-up-cave-bear-even-its-nose-is-intact-unearthed-on-the-arctic-island/

Une des premières photos de l’ours des cavernes mises en ligne par la NEFU