Les futures émissions du «pays du pergélisol» importantes doivent être prises en compte dans les objectifs climatiques mondiaux –

Mais ce n’est qu’un avenir possible pour les vastes réserves de carbone enfermées dans le sol autrefois gelé en permanence mais maintenant en train de dégeler dans l’Arctique. S’appuyant sur plus d’une décennie de science de synthèse et de modèles régionaux, une nouvelle étude menée par la Northern Arizona University et le Permafrost Carbon Network international et publiée dans Examen annuel de l’environnement et des ressources prévoit les émissions cumulées de ce “pays du pergélisol” jusqu’en 2100 selon des scénarios de réchauffement faible, moyen et élevé.

“Nous espérons que ces prévisions des futures émissions de carbone dans l’Arctique non seulement mettront à jour le tableau scientifique, mais agiront comme de nouveaux rails de guidage pour les décideurs politiques qui s’efforcent de stabiliser le climat et d’éviter de dépasser les objectifs de température”, a déclaré Ted Schuur, professeur de Regents au département de biologie et Center for Ecosystem Science and Society à NAU et auteur principal de l’étude.

L’équipe estime que dans un scénario de réchauffement faible – qui pourrait être atteint si la communauté mondiale limitait le réchauffement à 2°C ou moins en réduisant les émissions de combustibles fossiles – le pergélisol libérerait 55 pétagrammes (Pg) de carbone d’ici la fin de l’année siècle sous forme de gaz à effet de serre dioxyde de carbone (CO₂) et du méthane (CH4). Si rien n’est fait pour atténuer le réchauffement climatique, l’étude estime que l’Arctique pourrait libérer 232 Pg de carbone d’ici la fin du siècle.

Les projections de l’équipe vont au-delà des prévisions internationales précédentes en tenant compte de la dynamique hydrologique et biogéochimique et des points de basculement uniques à la zone de pergélisol.

Par exemple, les scientifiques assistent à un dégel brutal dans de nombreuses régions de pergélisol, où la fonte rapide de la glace de sol dans le pergélisol provoque l’effondrement de la surface terrestre, la formation de lacs ou d’autres changements dans l’hydrologie de surface. Une fois que le sol autrefois gelé s’érode ou s’affaisse, le carbone qui y est stocké peut pénétrer dans l’atmosphère via la respiration microbienne ou le méthane. De tels changements rapides et non linéaires modifient rapidement et de façon permanente la capacité du pergélisol à stocker le carbone et pourraient faire basculer de vastes pans de la région arctique de puits de carbone à sources de carbone. Des estimations récentes suggèrent qu’un cinquième du terrain de pergélisol actuel est vulnérable au dégel brusque.

“Une fois que les émissions de carbone du pergélisol augmenteront en réponse au réchauffement climatique, comme le prédisent certains modèles, nous ne pourrons plus arrêter ce processus”, a déclaré Roisin Commane, professeur adjoint de sciences de la Terre et de l’environnement à l’Université de Columbia et co-auteur de la nouvelle étude. “Nous devrons peut-être réduire nos émissions de combustibles fossiles beaucoup plus tôt que prévu actuellement par de nombreux gouvernements pour éviter de déclencher d’éventuels points de basculement dans le climat de la Terre.”

La possibilité de franchir des points de basculement à la fois régionaux et à l’échelle du système est l’une des raisons pour lesquelles l’histoire du carbone arctique et de sa sécurité future ne reste que partiellement écrite. La nouvelle étude décrit neuf avenirs différents en fonction de la progression du réchauffement climatique et des mesures prises par les dirigeants mondiaux pour réduire les émissions de combustibles fossiles.

“Les émissions de pergélisol seront un facteur important et substantiel contribuant aux gaz à effet de serre atmosphériques, quel que soit le scénario possible qui devienne réalité”, a déclaré Guido Grosse, chef de la section de recherche sur le pergélisol à l’Institut Alfred Wegener de Potsdam, en Allemagne, et co-auteur. de l’étude. “Mais il y aura d’énormes différences entre les scénarios d’atténuation qui comptent pour le budget mondial global du carbone.” La réduction des émissions d’origine humaine, a déclaré Grosse, contribuera à garantir que le pergélisol contribue moins au réchauffement climatique mondial, tandis que “faire des affaires comme d’habitude” garantira que la “nation” du pergélisol jouera un rôle important dans le réchauffement et représentera un obstacle plus important. pour que les efforts d’atténuation soient dégagés.

Étant donné que l’Arctique n’est réglementé par aucun État et que son éloignement rend le terrain difficile à surveiller de manière exhaustive, les auteurs soulignent que les efforts internationaux de réduction des émissions doivent tenir compte de ce “pays du pergélisol” dans les objectifs climatiques et les actions à venir. L’étude souligne également l’importance de surveiller cette région en évolution rapide à l’aide de réseaux collaboratifs tels que le Permafrost Carbon Network et d’outils scientifiques tels que la technologie de télédétection.

“Les produits de télédétection peuvent vraiment nous aider à voir et à suivre ce qui arrive au pergélisol de manière physique”, a déclaré Commane. “Les capteurs à haute résolution peuvent voir des preuves de l’effondrement des sols thermokarstiques, de l’évolution des masses d’eau et même de l’humidité ou du gel des sols. Mais les satellites qui nous disent combien de carbone du pergélisol se retrouve dans l’atmosphère sont limités, et il faut que les agences spatiales investissent dans ces capacités dès que possible.”

Schuur a déclaré que son équipe de recherche voyait également des preuves de changements rapides sur le terrain.

“Les changements auxquels nous assistons sur le terrain montrent le besoin urgent de réduire les émissions et de maintenir le carbone du pergélisol dans le sol. Cet été, sur mon site d’étude à Eight Mile Lake, en Alaska, nous avons vu un dégel généralisé du pergélisol après un hiver avec des chutes de neige record, et des pertes de carbone quatre fois plus importantes que la moyenne des dernières décennies », a-t-il déclaré. “Ces observations correspondent aux points de basculement prévus dans le pergélisol et le carbone que nous nous attendons à voir alors que les émissions d’origine humaine provenant d’ailleurs sur Terre réchauffent rapidement l’Arctique.”

L’étude a été rédigée par une équipe internationale de scientifiques de NAU, Alfred Wegener Institute, Columbia University, Brigham Young University, University of New Hampshire, University of Alaska — Fairbanks, Stockholm University, US Geological Survey, Lawrence Berkeley National Laboratory, National Center pour la recherche atmosphérique, Colgate University, University of Texas — El Paso, University of Alberta, Woodwell Climate Research Center, Oak Ridge National Laboratory et University of Colorado — Boulder. Le travail de synthèse du Permafrost Carbon Network est soutenu par une subvention de la National Science Foundation.