Les recherches suggèrent qu'il ne s'agit pas d'un point de bascule climatique, mais que cela a néanmoins des conséquences considérables.

Les sols de pergélisol stockent de grandes quantités de carbone organique et sont souvent décrits comme un élément critique de basculement du système Terre qui, une fois que le réchauffement climatique atteint un certain niveau, s’effondre soudainement et à l’échelle mondiale. Pourtant, cette image d’une bombe à retardement, qui reste relativement silencieuse jusqu’à ce qu’elle explose à un certain niveau de réchauffement, est controversée au sein de la communauté des chercheurs.

Sur la base des données scientifiques actuellement disponibles, l’image est trompeuse, comme l’a montré une équipe internationale dirigée par l’Institut Alfred Wegener dans une étude récemment publiée.

Selon leurs conclusions, il n’existe pas de point de bascule mondial unique ; il existe plutôt de nombreux phénomènes locaux et régionaux, qui « basculent » à différents moments, produisant des effets cumulatifs et provoquant le dégel du pergélisol au rythme du changement climatique. Il est donc d’autant plus important de prendre des mesures décisives aujourd’hui si notre objectif est de préserver autant de pergélisol que possible. L'étude a été publiée dans la revue Changement climatique.

Le pergélisol couvre environ un quart de la masse continentale de l’hémisphère nord et stocke d’énormes quantités de carbone organique sous forme de matière végétale morte. Tant qu'elle reste gelée, cette matière reste intacte, mais lorsque le pergélisol dégèle, les micro-organismes commencent à la décomposer, libérant de grandes quantités de carbone dans l'atmosphère sous forme de CO.₂ et du méthane.

En conséquence, la hausse des températures à l’échelle mondiale pourrait activer cet énorme réservoir et aggraver considérablement le changement climatique en raison d’émissions supplémentaires. Par conséquent, dans le débat public, vous rencontrerez fréquemment l’idée d’une « bombe à retardement carbone ».

Ceci est basé sur l’hypothèse que le pergélisol, comme la calotte glaciaire du Groenland, est l’un des nombreux éléments de basculement du système Terre. De ce point de vue, le permafrost ne connaîtra dans un premier temps qu’un dégel progressif en réponse au réchauffement climatique ; puis, une fois un seuil critique dépassé, les processus de dégel commenceront soudainement à s’amplifier les uns les autres, conduisant à l’effondrement rapide et irréversible du pergélisol dans tout l’Arctique.

Bien que beaucoup aient spéculé sur la possibilité de ce type de scénario de dégel, il reste à ce jour difficile de savoir s’il existe réellement une telle valeur seuil et, si oui, quelle est la limite de température correspondante.

Une équipe de recherche internationale dirigée par le Dr Jan Nitzbon de l'Institut Alfred Wegener du Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI) est désormais allée au fond de cette question.

“En fait, l'idée selon laquelle le permafrost serait un élément de basculement global est controversée dans la communauté des chercheurs. Le GIEC a également souligné cette incertitude dans son dernier rapport d'évaluation”, explique l'expert de l'AWI.

“Notre objectif était de combler cette lacune dans nos connaissances. Pour notre étude, nous avons compilé la littérature académique disponible sur les processus susceptibles d'influencer et d'accélérer le dégel du pergélisol. En la combinant avec notre propre analyse de données, nous avons évalué toutes les découvertes actuelles sur le dégel. processus en termes de savoir si et, si oui, à quelle échelle spatiale – locale, régionale, mondiale – ils pourraient conduire à un dégel auto-entretenu et donc à un « basculement » en relation avec un niveau de réchauffement donné.

Les conclusions de l'étude sont claires : il existe en effet des processus géologiques, hydrologiques et physiques qui s'autoamplifient et, dans certains cas, sont irréversibles ; cependant, ceux-ci n’agissent que localement ou régionalement. Un exemple : la formation de ce que l’on appelle les lacs thermokarstiques. Ici, la glace à l’intérieur des sols de pergélisol fond, créant des dépressions.

L’eau de fonte s’accumule à leur surface, produisant un lac sombre qui absorbe de grandes quantités d’énergie solaire. Cela intensifie à son tour le réchauffement du pergélisol sous l’eau, créant un processus de dégel autonome dans et autour du lac. Ils ont également constaté des rétroactions amplificatrices similaires dans d’autres processus liés au pergélisol, comme la perte de forêts boréales de conifères à cause des incendies, mais ici aussi, uniquement à l’échelle locale ou régionale.

“Il n'existe aucune preuve de processus internes auto-amplifiés qui, à partir d'un certain degré de réchauffement climatique, affectent l'ensemble du pergélisol et accélèrent son dégel à l'échelle mondiale”, explique Nitzbon.

“De plus, les émissions projetées de gaz à effet de serre ne conduiraient pas à une recrudescence du réchauffement global d'ici la fin du siècle. En tant que tel, décrire le permafrost comme un élément de basculement global est trompeur.”

Mais cela ne veut pas dire que le pergélisol arctique n’est pas préoccupant : au contraire, l’étude montre clairement que la zone de pergélisol est très hétérogène. Par conséquent, de nombreux petits points de bascule locaux seront dépassés à différents moments et niveaux de réchauffement, s’accumulant au fil du temps.

En conséquence, le dégel global du permafrost ne constituera pas une augmentation progressive suivie d’une poussée soudaine ; au contraire, elle s’intensifiera au fur et à mesure du réchauffement climatique, aboutissant à la perte totale du permafrost une fois que le réchauffement climatique atteindra 5 à 6 degrés Celsius.

“Cela signifie que de plus en plus de régions sont déjà ou seront bientôt inévitablement touchées par le dégel”, explique le chercheur de l'AWI.

“En d'autres termes, il n'y a pas de marge de sécurité en matière de réchauffement – ​​comme le suggère l'image du point de bascule – que nous pouvons encore exploiter tant que nous ne dépassons pas la valeur seuil.

“C'est pourquoi nous devons surveiller de près les régions de permafrost en les surveillant encore mieux, mieux comprendre les processus impliqués et les représenter dans les modèles climatiques afin de réduire davantage les sources d'incertitude. Et une chose est claire en ce qui concerne à la perte de permafrost due aux émissions de gaz à effet de serre : plus tôt l’humanité pourra atteindre zéro émission nette, plus les régions pourront être préservées en tant qu’habitats uniques et réservoirs de carbone. »