Pergelisol


Pergelisol

Pergélisol

En violet : zones de pergélisol (actuel)
en période de dégel, le réseau de coins de glace apparaît en relief

Le pergélisol (en anglais : permafrost, en russe : вечная мерзлота, vetchnaïa merzlota) désigne un sous-sol gelé en permanence, au moins pendant deux ans[1].

Ses formations, persistance ou disparition, et son épaisseur sont très étroitement liées aux changements climatiques. C'est pourquoi le pergélisol est étudié en tant qu'indicateur du réchauffement climatique par un réseau mondial de chercheurs s'appuyant sur des sondages, des mesures de température et un suivi satellitaire, à l'initiative de l'International Permafrost Association[2].

Il occupait une surface bien plus vaste lors des glaciations mais il contribue néanmoins à une forte inertie thermique pour les pays du nord. Dans sa partie septentrionale, la couche de sol la plus superficielle dégèle en été. On l'appelle mollisol ou zone active. Quelques plantes et organismes peuvent s'y développer l'été, alors que ni les racines ni les animaux ne peuvent pénétrer le pergélisol vrai.

On distingue des zones de pergélisol continu, ou discontinu quand il est dû à des facteurs situationnels (orientation du versant, protection thermique par une forêt, etc.).

Sommaire

Épaisseur

Là où il est présent depuis plusieurs cycles glaciaires, le pergélisol peut être épais de plusieurs centaines de mètres :

  • de 440 mètres à Barrow, Alaska à environ 750m dans l'arctique canadien
  • environ 600 mètres en Sibérie orientale avec des maxima pouvant aller jusqu'à plus de 1000 mètres dans certaines régions (monts de Verkhoïansk).

Extension

Actuellement, il représente environ 20 % de la surface de terre du monde, 25 millions de km², dont un quart des terres émergées de l'hémisphère nord.

Le dernier maximum date d'il y a 20 000 ans, alors que toute la moitié nord de la France était gelée et la mer beaucoup plus basse. Le minimum date d'il y a 6 000 ans. Il est dit « optimum Holocène ».

Depuis, hormis un réchauffement de quelques siècles dans les années 800 (ap. J.C.), les étés de l'hémisphère Nord se sont refroidis provoquant une tendance à l'extension territoriale du pergélisol, jusqu'à l'intrusion de l'homme dans le système climatique.

En limite sud, le pergélisol à une température proche de zéro en été pourrait rapidement fondre. Le Canada envisage que sa limite sud puisse ainsi remonter de 500 km vers le nord en un siècle[3]. 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, une modification hydrologique et des émissions de méthane, l'apparition de population de moustiques. Certains modèles (canadiens) estiment que les effets significatifs apparaîtront dans les années 2025 à 2035.

La zone dite « active »

C'est la zone qui dégèle en été. 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. À sa limite sud, où elle est moins épaisse, elle pourrait s'étendre rapidement vers le nord. Dans les zones nordiques l'architecture repose aujourd'hui sur des pieux enfoncés à plusieurs mètres de profondeur, et il est recommandé de conserver un vide sous la maison.

Dans les Alpes, le permafrost se retrouve au dessus de 2 500 mètres sur les ubacs. Un dégel de ces zones pourrait provoquer des éboulements importants.

En Suisse, l'Office fédéral de l'environnement (OFEV) a publié une carte et une liste actualisée des zones habitées particulièrement menacées[4]. Les dangers d'éboulements existent surtout pour les localités qui se situent au fond des vallées. Parmi elles figure la commune de Zermatt, entourée par trois pans de montagne qui reposent sur du pergélisol. La liste mentionne également Saint-Moritz, Saas Balen et Kandersteg. La probabilité qu'un gros événement se produise augmente avec la fonte croissante de la glace. Le risque ne porte pas seulement sur le fait que d'importantes masses de roches se détachent, mais que celles-ci provoquent des réactions en chaîne qui pourraient engendrer des dégâts dans les zones habitées, comme ce fut le cas dans le Caucase. Dans cette région, en 2002, un effondrement rocheux de quelques millions de mètres cubes a entraîné tout un glacier avec lui, provoquant un gigantesque glissement de terrain qui a totalement détruit une vallée de plus de trente-trois kilomètres.

En outre, ce dégel, dû au réchauffement climatique, pourrait augmenter du fait de dégagement de gaz à effet de serre, dont le méthane (dont l'effet est vingt-et-une fois plus fort que le CO2, même s'il a une durée de vie dans l'atmosphere plus courte que ce dernier), d'où l'emballement possible (même si on ne sait pas précisément quand) de la machine climatique.

La fonte de la glace du pergélisol est susceptible de créer des thermokarsts, des phénomènes de solifluxion et des mouvements importants des sols, ce qui inquiète car de nombreuses constructions, ainsi que des oléoducs sont posés sans fondations sur ces sols. Des villes entières sont construites sur le pergélisol comme Iakoutsk posée sur trois cent mètres de sol et roches congelés, où la température moyenne annuelle a augmenté de 2 °C en trente ans sans conséquence observable en profondeur à ce jour, selon l'Institut du pergélisol fondé dans cette ville. Même si le sol ne fond pas, un réchauffement différentiel entre les couches superficielles et profondes de sol ou entre des éléments plus ou moins riches en eau des couches supérieures de sol pourrait provoquer des dégâts importants par dilatation différentielle[5].

Voir aussi

Notes

  1. Elizabeth Kolbert, « Dans l’Arctique en plein dégel », dans Courrier international, n°766, 07/07/2005, [lire en ligne]
  2. site de l'International Permafrost Association
  3. www.socc.ca/permafrost/permafrost_future_f.cfm
  4. Sonntagszeitung, 06.07.06
  5. La "mine climatique" de la merzlota risque-t-elle d'exploser? Article de RIA Novosti 02/01/2008.

Liens internes

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