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Environnement

La bombe pergélisol

18-02-2015

«Mettez tous les vêtements que vous pouvez ! » Claude Tremblay, gérant des stations du Centre d’études nordiques (CEN) de l’Université Laval, n’a pas l’air de blaguer.

Les bottes de ville ? « Non, ça n’ira pas, vous allez vous geler les pieds même avec trois paires de chaussettes. » Une tuque ? « Une chapka plutôt, avec un bon capuchon par-dessus. » Un jean ? « Surtout pas ! » Nous sommes à Kuujjuarapik, au bord de la baie d’Hudson. Ici, le maître des lieux, c’est le froid. « Et il faut apprendre à vivre avec », ajoute notre hôte.

Autrefois appelé Poste-de-la-Baleine, Kuujjuarapik est aujourd’hui habité par plus de 650 Inuits, Cris et Blancs. C’est aussi une étape obligée pour les scientifiques qui explorent et étudient le monde nordique. Ce fabuleux laboratoire naturel – à condition d’être bien vêtu – est parfait pour observer le pergélisol, c’est-à-dire le sol gelé en permanence, typique de la région. « On constate que les limites des différentes zones de pergélisol sont en train de se déplacer vers le nord », dit Warwick F. Vincent, directeur scientifique du CEN. Même que, plus au sud, le pergélisol a tendance à disparaître. Et on commence tout juste à comprendre que cette dégradation aurait des conséquences majeures sur le climat planétaire.

Selon les données fournies par Ouranos, le consortium québécois de recherche sur les changements climatiques, la température du pergélisol à 4 m et à 20 m de profondeur s’est élevée en moyenne de 1,1 °C depuis 1994. Ça semble peu mais, au cours des prochaines décennies, les augmentations de température pourraient atteindre 7 °C en hiver, toujours selon Ouranos. Les scientifiques tentent maintenant de déterminer les facteurs responsables de ce phénomène.

C’est en hélicoptère qu’il faut aller consulter les instruments de mesure du CEN, installés à quelques kilomètres de Kuujjuarapik. Vu du ciel, le paysage laisse voir une toundra ponctuée de monticules et de petites étendues de glace enneigées. La station de recherche, nommée QAT-1, est située sur une «palse», une butte formée par l’action du gel et du dégel. Les lagopèdes ont déguerpi à l’approche de l’appareil, qui se pose en douce. Le froid est cinglant. Les smartphones sont hors d’usage. Même l’encre des stylos gèle. Les moteurs arrêtés, un immense silence s’installe. Un calme parfait. Difficile de croire que, sous nos pieds, se cache une bombe climatique.

Florent Dominé, directeur de recherche à l’Unité mixte internationale Takuvik, fondée en collaboration avec le CEN, sort d’une mallette quelques appareils de mesure. Ce chercheur en chimie, au Centre national de la recherche scientifique (CNRS) en France, est un grand spécialiste des échanges chimiques entre la neige et l’atmosphère, qu’il étudie depuis 20 ans dans tous les environnements. Il relève d’abord la température de l’air (sans le facteur éolien, si cher aux urbains) : -23,1°C. Puis, il plonge le thermomètre dans 10 cm de neige. Cette fois, l’instrument indique -7 °C. Seize degrés de plus ! Au pied de la butte, la neige s’est davantage accumulée et son épaisseur fait quelque 80 cm. Même opération. Cette fois, sous cette couche de neige à la rencontre du sol, la température atteint -1°C.

On comprend que la neige empêche le sol de geler plus profondément. « La neige est un isolant qui peut être aussi efficace que le polystyrène », ajoute Florent Dominé. Ce n’est pas l’idéal pour le pergélisol. D’autant que les précipitations neigeuses vont augmenter dans les prochaines décennies, comme le signale Ouranos, ce qui va donc accroître la capacité isolante de la couche neigeuse. Comme si ce n’était pas suffisant, le chercheur fait remarquer que ce phénomène se conjugue à un autre : l’augmentation du couvert végétal dans le nord. « La végétation empêche le tassement de la neige par le vent, ce qui limite encore le refroidissement hivernal du sol », explique le chercheur.

C’est évidemment en été qu’on remarque le mieux l’augmentation du couvert végétal. Et l’apparition de dépressions du terrain. « Le sol réchauffé est gorgé d’eau en surface, et ponctué de mares et de petits lacs, les “thermokarst”, précise Paschale Bégin, une étudiante chercheuse au Centre. Ces mares prennent différentes couleurs, selon la matière organique et les minéraux contenus dans le sol. Cela donne un étrange paysage évoquant des pots de peinture ! »

Joli, certes. Mais les thermokarst sont des bioréacteurs qui favorisent la mise en circulation du carbone jusque-là emprisonné dans le pergélisol. « Les relevés indiquent qu’ils sont très riches en micro-organismes et libèrent ainsi d’importantes quantités de méthane et de CO2 », ajoute Warwick F. Vincent. Ce n’est pas tout : « Un dégel accru du pergélisol pourrait libérer davantage de ce carbone piégé dans le sol, renchérit Florent Dominé. Or, il y a plus de carbone dans le pergélisol que dans toutes les réserves de pétrole, de gaz ou de charbon de la planète ! » C’est l’équivalent de 1 600 milliards de tonnes de CO2

« Ce paramètre a été mal pris en compte dans les modélisations climatiques comme celles du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), fait remarquer le directeur Warwick F. Vincent. Certes, les observations sont encore récentes et il est trop tôt pour prédire la stabilité de ce vaste réservoir de carbone qui couvre pas loin de 25 % de l’hémisphère nord. Il reste qu’un dégel important pourrait libérer une telle quantité de gaz carbonique, que sa concentration dans l’atmosphère pourrait en être doublée ou triplée. » De quoi renforcer de façon spectaculaire l’effet de serre responsable du réchauffement de la planète.

Le problème est en tout cas plus sérieux qu’on l’avait cru. Aussi, en décembre dernier, plus de 1 000 experts se sont-ils donné rendez-vous à Ottawa pour partager leurs connaissances sur la question. Regroupés au sein de l’Association internationale du pergélisol (fondée il y a près de 40 ans), ils ont convenu d’une autre rencontre à Postdam, en Allemagne, dans 2 ans. Au Canada, une quinzaine de laboratoires sont déjà engagés dans un programme, baptisé Adapt, établi pour colliger un maximum d’informations sur le sujet.

Enfin, un programme de recherche en ce sens a été mis sur pied par Takuvik, grâce à un don de la fondation BNP Paribas, une importante institution française de mécénat. Trois stations de mesure – établies respectivement sur l’île Bylot, au 73e parallèle; à Umiujaq, près du lac Guillaume-Delisle, au 56e parallèle; puis à Kuujjuarapik, au 55e – collecteront des données jusqu’en 2017, selon les trois zones types de pergélisol (voir la carte ci-contre).

À la station de recherche QAT-1, les scientifiques se trouvent en zone de pergélisol discontinu. Les transformations écologiques sont plus faciles à observer. « Déjà, on constate que les périodes de dégel sont plus longues », dit Florent Dominé. Et on comprend de mieux en mieux que la neige pourrait jouer ici un rôle aussi déterminant que paradoxal.

Le froid pourra-t-il rester maître des lieux ? Le gérant des installations scientifiques, Claude Tremblay, qui a vu beaucoup d’hivers neiger, ne s’en plaindrait pas. « Ce n’est pourtant pas si compliqué de vivre avec cette météo, dit-il. C’est, en tout cas, certainement plus facile que de vivre l’incertitude climatique qui frappera bientôt toute la planète. »

+Pour en savoir plus: International Permafrost Association

Pergélisol, c’est ainsi que l’on nomme le sol ou le sous-sol dont la température est égale ou inférieure à 0 °C pendant une période d’au moins deux ans.
Il peut atteindre des profondeurs de 700 m et présenter, à certaines latitudes, une couche dite active qui dégèle sporadiquement. Au Québec, le monde du pergélisol commence aux environs du 52e parallèle, c’est-à-dire à la hauteur de la baie James. On rencontre d’abord la zone de « pergélisol sporadique », où le sol reste gelé en profondeur mais devient marécageux en surface l’été; puis, plus au nord, c’est la zone de « pergélisol discontinu »; enfin, dans toute la portion nord-ouest du Nunavik, c’est le monde de la glace et du « pergélisol continu », là où le sol est gelé en permanence.

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