On prévoit que l’Arctique se réchauffera plus rapidement que partout ailleurs dans le monde au cours de ce siècle, peut-être jusqu’à 7 ° C. Ces températures en hausse menacent l’un des plus grands réservoirs de carbone à long terme sur terre: le pergélisol.
Le pergélisol est un sol gelé en permanence. Les températures généralement froides dans l’Arctique maintiennent les sols gelés d’année en année. Les plantes poussent dans les couches supérieures du sol pendant les courts étés, puis se décomposent en sol, qui gèle lorsque la neige hivernale arrive.
Au cours de milliers d’années, le carbone s’est accumulé dans ces sols gelés, et on estime maintenant qu’ils contiennent deux fois le carbone actuellement dans l’atmosphère. Une partie de ce carbone a plus de 50 000 ans, ce qui signifie que les plantes qui se sont décomposées pour produire ce sol ont poussé il y a plus de 50 000 ans. Ces dépôts de sol sont connus sous le nom de « Yedoma », qui se trouvent principalement dans l’Arctique de Sibérie orientale, mais aussi dans certaines parties de l’Alaska et du Canada.
À mesure que la région se réchauffe, le pergélisol dégèle et ce carbone gelé est libéré dans l’atmosphère sous forme de dioxyde de carbone et de méthane. Le dégagement de méthane est particulièrement inquiétant, car il s’agit d’un gaz à effet de serre très puissant.
Mais une étude récente a suggéré que la libération de méthane provenant d’anciennes sources de carbone – parfois appelée « bombe » de méthane arctique – n’a pas beaucoup contribué au réchauffement qui s’est produit lors de la dernière déglaciation – la période après la dernière période glaciaire. Cela s’est produit il y a 18 000 à 8 000 ans, une période que les climatologues étudient attentivement, car c’est la dernière fois que les températures mondiales ont augmenté de 4 ° C, ce qui correspond à peu près à ce qui est prévu pour le monde d’ici 2100.
Cette étude a suggéré à beaucoup que les anciennes émissions de méthane ne devraient pas nous inquiéter de ce siècle. Mais dans de nouvelles recherches, nous avons constaté que cet optimisme pouvait être mal placé.
Carbone « jeune » par rapport au carbone « ancien »
Nous sommes allés dans l’Arctique de Sibérie orientale pour comparer l’âge des différentes formes de carbone présentes dans les étangs, les rivières et les lacs. Ces eaux dégèlent pendant l’été et fuient les gaz à effet de serre du pergélisol environnant. Nous avons mesuré l’âge du dioxyde de carbone, du méthane et de la matière organique présents dans ces eaux à l’aide de la datation au radiocarbone et avons constaté que la majeure partie du carbone libéré dans l’atmosphère était extrêmement « jeune ». Là où il y avait un dégel intense du pergélisol, nous avons constaté que le méthane le plus ancien avait 4 800 ans et le dioxyde de carbone le plus ancien avait 6 000 ans. Mais dans ce vaste paysage arctique, le carbone libéré provenait principalement de la matière organique des jeunes plantes.
Cela signifie que le carbone produit par les plantes qui poussent pendant chaque saison de croissance estivale est rapidement libéré au cours des étés suivants. Ce renouvellement rapide libère beaucoup plus de carbone que le dégel du pergélisol plus ancien, même en cas de dégel sévère.
Alors, qu’est-ce que cela signifie pour le changement climatique futur? Cela signifie que les émissions de carbone d’un Arctique en réchauffement peuvent ne pas être provoquées par le dégel d’une ancienne bombe de carbone gelée, comme on le décrit souvent. Au lieu de cela, la plupart des émissions peuvent être du carbone relativement nouveau produit par des plantes qui ont augmenté assez récemment.
Cela montre que l’âge du carbone libéré par le réchauffement de l’Arctique est moins important que la quantité et la forme qu’il prend. Le méthane est 34 fois plus puissant que le dioxyde de carbone en tant que gaz à effet de serre sur une période de 100 ans. L’Arctique de Sibérie orientale est un paysage généralement plat et humide, et ce sont des conditions qui produisent beaucoup de méthane, car il y a moins d’oxygène dans les sols qui pourraient autrement créer du dioxyde de carbone pendant le dégel. En conséquence, le méthane puissant pourrait bien dominer les émissions de gaz à effet de serre de la région.
Étant donné que la plupart des émissions de l’Arctique de ce siècle proviendront probablement du carbone « jeune », nous n’aurons peut-être pas à nous inquiéter de l’ancien pergélisol qui ajouterait considérablement au changement climatique moderne. Mais l’Arctique restera une énorme source d’émissions de carbone, car le carbone qui était la matière du sol ou de la plante il y a seulement quelques centaines d’années se lixivient à l’atmosphère. Cela augmentera à mesure que les températures plus chaudes allongeront les saisons de croissance en été arctique.
Le spectre évanoui d’une ancienne bombe à retardement au méthane est un confort froid. La nouvelle recherche devrait inciter le monde à agir avec audace contre le changement climatique, afin de limiter dans quelle mesure les processus naturels de l’Arctique peuvent contribuer au problème.