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Le fond de la mer de Sibérie dégèle et libère du méthane qui augmente l’effet de serre.

25 juin 2017

Au nord de la Sibérie, la mer recouvre une plateforme de terre gelée depuis des millions d’années.  Ce permafrost sous-marin contient des zones dégelées, des taliks.  Il peut être dégelé par l’eau en surface ou par des infiltrations d’eau de mer salée.

Natalia Shakova, Igor Semiletov, Oleg Gustafsson et leur collègues ont voulu vérifier directement si le fond de la mer Arctique est gelé en profondeur. Ils ont prélevé des carottes de terre de plusieurs mètres et les ont analysé. Les sédiments contiennent des couches de sable, d’argiles, et des restes de végétaux des époques passées.  Ces différentes couches contiennent une proportion variable de carbone, qui pourrait passer dans l’atmosphère et augmenter l’effet de serre.

Ils ont prélevé des nouveaux échantillons et les comparé à 4 carottes de 1982-1983, dans une zone côtière où l’eau a deux mètres de profondeur. A cette époque,  quelques (3 à 8) mètres supérieurs de sédiments sous-marins étaient dégelés. Ils ont probablement dégelés lentement au cours de milliers d’années. Depuis cette époque, en 30 ans environ, le permafrost sous la mer de Sibérie a dégelé sur quelques mètres supplémentaires (4,4 m environ).

https://www.nature.com/articles/ncomms15872/tables/1

Les scientifiques ont observé au fond de la mer des nombreuses structures qui indiquent la fonte du permafrost sous-marin, et la migration de gaz vers la surface.

Le permafrost près des côtes dégèle vite. La mer a aussi avancé de 180 m dans cette zone, probablement à cause du dégel et de l’érosion. Ce processus est plus lent, présent aussi dans les zones plus profondes de la mer de Sibérie.

Les auteurs ont aussi vu des structures géométriques au fond de la mer qui apparaissent souvent lors de la fonte du permafrost.

https://www.nature.com/articles/ncomms15872/figures/4

https://www.nature.com/articles/ncomms15872/figures/5

Ces structures de fonte sont visibles au fond de la mer à plusieurs endroits. Elles font penser que la fonte du permafrost sous-marin est un phénomène général à grande échelle.

La fonte du permafrost déclenche souvent la fermentation de restes végétaux anciens et la libération de méthane.  Des bulles de méthane sont bien visibles au fond de la mer de Sibérie.  Le dégel permet la migration de gaz en surface. Les scientifiques ont aussi vu des trous par où le gaz s’est récemment échappé.

Le permafrost sous-marin dégèle et s’érode plus rapidement que le permafrost terrestre.  Cela peut déclencher le dégagement de méthane du fond marin. Il pourrait y avoir d’importantes quantités de méthane à cet endroit. Les scientifiques observent des champs de plus en plus grands de bulles de méthane (env 1 km2 en 2014) qui se dégagent du fond marin.

 

https://www.nature.com/articles/ncomms15872

L’origine du méthane n’est pas claire. Ce gaz pourrait provenir de la fermentation de restes végétaux enfouis dans le permafrost. Il se trouve aussi dans le fond marin sous forme de cristaux d’hydrate de méthane, dont le méthane se dégage dès que la température monte. Enfin, au moins une fontaine  de gaz de plusieurs mètres de diamètre, provenant d’une profondeur d’au moins 50m de sédiments, a été observée dans la région. Ce gaz contenait de l’hélium et de l’argon, et pourrait être d’origine géologique.  Le sous-sol sibérien pourrait contenir d’énormes quantités de gaz, et le dégel du permafrost pourrait permettre son passage dans l’atmosphère.  Actuellement des milliers de collines-bulles de méthane germent en Sibérie et dans la mer de Sibérie. Pour donner un ordre d’idées, une estimation a établi que la fonte de 3 m superficiels de permafrost causerait le dégagement de 50 Gt de méthane et une augmentation de la température planétaire de 2°C, le professeur Shakova parlait de décennies.   Mais le méthane pourrait migrer lentement des profondeurs vers la surface, toutes les estimations seraient à réviser, le réchauffement pourrait même être plus important.

La glace sur la mer Arctique a atteint son minimum cette année, elle est fine et fragile après la chaleur de l’année 2016 et pourrait fondre beaucoup cette année.

Lorsque la mer Arctique est libre de glace, le méthane qui s’échappe du fond marin atteint l’atmosphère (Shakova) et constitue un gaz à effet de serre puissant.

Lorsque la mer Arctique sera libre de glace, sa surface sombre absorbera plus de chaleur. L’eau se réchauffera (Thomas Stocker, pers. comm) et pourra causer une fonte accélérée du permafrost.

Un courant chaud s’engouffre maintenant de l’Atlantique dans la mer Arctique et peut contribuer à dégeler le permafrost.  Des vagues d’air chaud balayent l’Arctique et font fondre la glace.

Cette étude montre que le permafrost sous-marin dégèle. Il a dégelé sur environ 4 m de profondeur en 35 ans près des côtes. La température de la planète a déjà augmenté depuis cette étude et la fonte pourrait déjà être plus rapide.  D’autres travaux ont montré que le dégagement de méthane augmente. Le réchauffement de l’atmosphère,et la fonte de la glace pourraient accélérer le dégel du permafrost et le dégagement de méthane, causer une augmentation brusque de la température de la Planète, suivie d’un contre-choc de feux de forêts et fonte de glace qui entraîneraient un réchauffement supplémentaire.

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