Sciences · Terre et climat
Le permafrost
Le permafrost, ou pergélisol, est un sol ou une roche dont la température reste à 0 °C ou moins pendant au moins deux années consécutives. Il couvre une grande partie de l’Arctique et stocke d’énormes quantités de carbone.
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Sous la toundra de Sibérie, d’Alaska ou du Grand Nord canadien, le sol est gelé parfois sur des centaines de mètres de profondeur, depuis des dizaines de milliers d’années. Ce pergélisol (terme français officiel, de per, « à travers », et gel) ou permafrost (terme anglais, de permanent frost) se réchauffe aujourd’hui rapidement. Son dégel déstabilise les sols et menace de libérer du carbone accumulé depuis la dernière période glaciaire.
Qu’est-ce que le permafrost ?
Le permafrost n’est pas gelé jusqu’en surface. On distingue :
| Couche | Description | Épaisseur |
|---|---|---|
| Couche active | Partie superficielle qui dégèle en été et regèle en hiver | Quelques dizaines de centimètres à quelques mètres |
| Pergélisol | Couche gelée en permanence | De moins de 1 m à environ 1 500 m en Sibérie |
| Talik | Zone non gelée au sein ou sous le pergélisol, par exemple sous un lac | Variable |
La végétation de la toundra, les maisons et les routes reposent sur la couche active, qui repose elle-même sur le pergélisol imperméable.
Où trouve-t-on du permafrost ?
Le permafrost occupe environ 15 % des terres émergées de l’hémisphère Nord hors calottes glaciaires, selon les estimations récentes, et jusqu’à près d’un quart en comptant les zones où il est discontinu ou sporadique.
- Permafrost continu : il est présent presque partout, dans le nord de la Sibérie, de l’Alaska, du Canada et au Groenland.
- Permafrost discontinu et sporadique : plus au sud, il se trouve par îlots, à l’ombre ou sous les tourbières.
- Permafrost de montagne : dans les Alpes, l’Himalaya, le plateau tibétain, les Rocheuses ou les Andes, il existe en altitude. Dans les Alpes françaises, il est présent dans les parois rocheuses au-dessus d’environ 2 500 à 3 000 m selon l’exposition.
- Permafrost sous-marin : sur les plateaux continentaux arctiques, hérité de la dernière glaciation, quand le niveau de la mer était plus bas.
Une grande partie du permafrost sibérien s’est formée pendant les glaciations, quand le climat était très froid mais trop sec pour former des calottes. Il contient parfois des coins de glace massifs et les restes congelés d’animaux de l’époque, comme des mammouths laineux.
Une bombe de carbone ?
Les sols gelés de la région du permafrost contiennent environ 1 400 à 1 600 milliards de tonnes de carbone, sous forme de matière organique (plantes, racines, animaux) accumulée pendant des milliers d’années et conservée par le froid. C’est près de deux fois la quantité de carbone présente dans l’atmosphère (voir carbone).
Quand le sol dégèle, les micro-organismes décomposent cette matière et libèrent :
- du dioxyde de carbone (CO2) dans les sols bien aérés ;
- du méthane (CH4), un gaz à effet de serre beaucoup plus puissant à court terme, dans les sols gorgés d’eau.
Ces émissions renforcent le réchauffement, qui accélère le dégel : c’est une rétroaction positive. Le GIEC juge, dans son sixième rapport (2021), qu’il est pratiquement certain que l’étendue et le volume du permafrost diminueront avec le réchauffement, et considère ces émissions comme un facteur d’amplification à prendre en compte dans le budget carbone. Elles devraient être progressives, étalées sur des décennies et des siècles, plutôt qu’explosives.
Les effets visibles du dégel
| Phénomène | Description |
|---|---|
| Thermokarst | Le sol riche en glace s’affaisse en fondant : cuvettes, lacs, terrains bosselés |
| Glissements de terrain | Les pentes se déstabilisent quand la couche gelée qui les tenait fond |
| Érosion côtière | Les falaises de sol gelé de l’Arctique reculent de plusieurs mètres par an par endroits |
| Dégâts aux infrastructures | Routes, pipelines, bâtiments et aéroports se déforment |
| Écroulements en montagne | Les parois rocheuses perdent leur « ciment » de glace |
Le cratère de Batagaïka, en Iakoutie (Sibérie), est devenu un symbole : cette dépression d’effondrement, apparue après un déboisement dans les années 1960, s’agrandit chaque année et dépasse aujourd’hui un kilomètre de long.
En 2020, l’effondrement d’un réservoir près de Norilsk, en Sibérie, a provoqué une grave marée noire ; l’exploitant a mis en cause l’affaissement du sol gelé sous ses fondations.
Le permafrost des Alpes
Dans les Alpes, le réchauffement du permafrost des parois favorise les écroulements rocheux. L’été caniculaire de 2003 a vu se multiplier les éboulements dans le massif du Mont-Blanc, et l’écroulement du pilier Bonatti, aux Drus, en 2005, est l’un des exemples les plus spectaculaires. Des stations de mesure, comme celle de l’Aiguille du Midi, suivent la température des parois. Les refuges et remontées mécaniques construits sur des sols gelés doivent parfois être renforcés.
Des virus et des bactéries anciens
Le permafrost conserve des micro-organismes en dormance. En 2016, une épidémie de charbon (anthrax) sur la péninsule de Iamal, en Sibérie, a été liée au dégel de carcasses de rennes infectées. Des chercheurs français d’Aix-Marseille ont par ailleurs réveillé en laboratoire des virus géants, infectant uniquement des amibes, conservés dans le permafrost depuis des dizaines de milliers d’années. Le risque sanitaire réel pour l’humain est étudié mais considéré comme difficile à évaluer.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre permafrost et pergélisol ?
Aucune : pergélisol est le terme français recommandé, permafrost le terme anglais d’usage international. On rencontre aussi « tjäle » dans des textes anciens, pour le sol gelé saisonnièrement.
Le permafrost peut-il se reformer ?
Oui, mais très lentement, en des siècles ou des millénaires de climat froid. À l’échelle humaine, le dégel d’un permafrost riche en glace est pratiquement irréversible.
Y a-t-il du permafrost en France ?
Oui, en haute montagne : dans les parois et les éboulis des Alpes au-dessus de 2 500 à 3 000 m environ, et de façon plus restreinte dans les Pyrénées.