Alors même que l’administration Trump envisage de retirer les États-Unis de l’accord de Paris sur le climat, un nouveau document scientifique fait état de flux croissants de gaz à effet de serre provenant de la toundra de l’Alaska, un phénomène longtemps redouté qui pourrait aggraver le changement climatique.
La nouvelle étude, publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, suggère que les sols gelés du Nord – souvent appelés pergélisol – libèrent une quantité croissante de dioxyde de carbone dans l’air lorsqu’ils dégèlent en été ou lorsqu’ils ne regèlent pas comme ils le faisaient auparavant, en particulier à la fin de l’automne et au début de l’hiver.
“Sur une grande surface, nous constatons une augmentation substantielle de la quantité de CO2 qui se dégage à l’automne”, a déclaré Roisin Commane, spécialiste de l’atmosphère à Harvard et auteur principal de l’étude.
La recherche a été publiée par 19 auteurs issus de diverses institutions, dont le Jet Propulsion Laboratory de la NASA et la National Oceanic and Atmospheric Administration.
L’étude, qui s’appuie sur des mesures de dioxyde de carbone et de méthane effectuées par des avions et sur des mesures effectuées dans les tours de Barrow, en Alaska, a révélé qu’entre 2012 et 2014, l’État a émis dans l’atmosphère l’équivalent de 220 millions de tonnes de dioxyde de carbone gazeux provenant de sources biologiques (ce chiffre exclut la combustion de combustibles fossiles et les feux de forêt).
C’est une quantité comparable à toutes les émissions du secteur commercial américain en une seule année.
La principale raison de l’augmentation des rejets de CO2 est qu’avec le réchauffement de l’Alaska, les émissions provenant de la toundra autrefois gelée en hiver augmentent, probablement parce que le sol ne regèle pas aussi rapidement.
“Les sols sont plus chauds en profondeur, et lorsqu’ils gèlent à l’automne, la température de chaque profondeur de sol doit atteindre zéro avant qu’ils ne gèlent dur “, a expliqué M. Commane.
“La température doit atteindre zéro et s’équilibrer pour que les sols puissent geler. Et pendant toute cette période, il y a des émissions parce que les microbes sont actifs.”
Les chercheurs ont notamment constaté que, depuis 1975, la quantité de carbone perdue par la toundra de l’Alaska entre octobre et décembre a augmenté de 73,4 % en raison du réchauffement constant du climat.
Cette nouvelle étude est “la première à montrer qu’une grande région de l’Arctique est une source de carbone et que ce changement est dû à l’augmentation des émissions de carbone pendant l’hiver”, a déclaré Sue Natali, chercheuse sur le pergélisol au Woods Hole Research Center, qui n’a pas participé à l’étude.
“Comme les modèles ne tiennent pas compte de ces processus de la saison froide, nous sous-estimons très probablement les pertes de carbone de l’Arctique dans les scénarios climatiques actuels et futurs.”
Les craintes concernant les pertes de carbone dans le pergélisol sont fondées sur une chimie simple.
Contrairement aux latitudes plus chaudes, où les micro-organismes du sol décomposent constamment la matière végétale et renvoient le carbone qu’elle contient dans l’atmosphère, les sols de l’Arctique ont été suffisamment froids pour préserver les restes gelés de la vie végétale ancienne.
Mais à mesure que la planète se réchauffe, les microbes du sol sont capables de décomposer de plus en plus de ce carbone, le renvoyant dans l’atmosphère et aggravant le réchauffement de la planète dans une boucle de rétroaction troublante.
Certains scientifiques ont toutefois gardé l’espoir d’un processus clé de compensation : À mesure que l’Arctique se réchauffe, il pourrait également stocker davantage de carbone en devenant plus vert et en soutenant la vie végétale supplémentaire, en particulier dans les régions de toundra.
Ce “verdissement de l’Arctique ” se produit effectivement, mais la nouvelle étude suggère que les pertes de pergélisol au début de l’hiver sont plus que suffisantes pour compenser ce phénomène.
“Il y a bien un verdissement, mais il semble que la lumière du soleil s’épuise si loin au nord, alors peu importe la quantité de verdissement, les plantes finissent par manquer de lumière”, a déclaré M. Commane.
“Il semble maintenant que les microbes soient en train de gagner”
La nouvelle étude contraste avec une étude de 2016 de l’US Geological Survey, qui avait constaté que l’Alaska agissait actuellement comme un “puits” net de carbone – retirant plus de carbone de l’air qu’il n’en émet – et que cela devrait se poursuivre et s’étendre au cours du siècle avec l’augmentation de la croissance végétale.
L’un des principaux auteurs de cette recherche, Dave McGuire, de l’université d’Alaska à Fairbanks et de l’USGS, a déclaré que la nouvelle étude “n’est pas le mot de la fin, mais qu’elle constitue une avancée significative”
McGuire a souligné que la nouvelle étude porte sur les années 2012 à 2014, alors que l’étude de l’USGS de 2016 portait sur des années antérieures et s’est terminée en 2009, ce qui rend difficile une comparaison “de pommes à pommes”.
L’Alaska n’est qu’une région de l’Arctique où les sols de pergélisol pourraient émettre du dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Les régions à pergélisol du Canada et de la Sibérie sont encore plus vastes.
Mais les enseignements de cette nouvelle étude pourraient également s’appliquer à ces régions, selon les chercheurs.
L’étude “montre que la région de l’Alaska, qui peut être représentative de vastes étendues de forêts boréales et de biomes de toundra arctique ailleurs, semble rejeter du carbone net dans l’atmosphère, en particulier avec des émissions stimulées en automne et au début de l’hiver”, a déclaré Ted Schuur, écologiste à l’université Northern Arizona, qui n’a pas participé aux recherches.
“Nous savions tous que cela allait arriver, mais je suis surpris que nous puissions même le voir maintenant”, a déclaré M. Commane.