Les fonds marins de l’Arctique pourraient piéger la majeure partie du carbone libéré par le dégel du pergélisol

L’ensevelissement au fond de la mer pourrait atténuer une rétroaction climatique arctique redoutée

Le dégel du pergélisol est depuis longtemps considéré comme l’un des risques de rétroaction les plus préoccupants de la science du climat. Les sols arctiques et les sédiments côtiers contiennent d’énormes réserves de carbone organique ancien et, à mesure que le réchauffement s’accélère dans l’extrême Nord, cette matière gelée est de plus en plus mobilisée par l’érosion et le dégel. L’inquiétude centrale est simple : une fois libéré dans l’océan, ce vieux carbone pourrait être consommé par des microbes et en grande partie converti en gaz qui réchauffent le climat.

Une nouvelle étude mise en avant par l’Institut Alfred Wegener et relayée par ScienceDaily pointe vers un résultat plus complexe. En travaillant près de Qikiqtaruk, également appelée île Herschel, au Canada, les chercheurs ont examiné des carottes de sédiments pour suivre ce qui se passe après l’entrée du carbone d’origine terrestre dans les eaux côtières arctiques. Leur conclusion est remarquable : une grande partie de ce carbone semble être enfouie dans les sédiments du fond marin avant que les microbes ne puissent le dégrader, tandis qu’environ 10 pour cent seulement est transformé en gaz.

Cela n’efface pas la menace climatique posée par le dégel du pergélisol. Cela suggère toutefois qu’une voie menant du dégel aux émissions atmosphériques pourrait être moins directe et, dans certains milieux côtiers, moins sévère que beaucoup ne le craignaient. Dans un domaine où les boucles de rétroaction comptent énormément, identifier un tampon naturel est important.

Un vaste réservoir de carbone commence à se déplacer

L’étude part d’une réalité bien établie. Les écosystèmes de pergélisol arctique sur terre contiennent environ 1 300 gigatonnes de carbone organique, selon le matériel source, avec 400 gigatonnes supplémentaires stockées dans les sédiments océaniques et les deltas fluviaux. À mesure que les températures arctiques augmentent plus vite que dans d’autres régions, le sol gelé dégèle et les côtes s’érodent, permettant au carbone jusque-là piégé d’être entraîné vers la mer par les rivières et les littoraux qui s’effondrent.

Le texte source cite des estimations selon lesquelles jusqu’à 0,02 gigatonne de ce carbone entre déjà dans l’océan chaque année. Il indique aussi qu’à l’horizon 2100, ce flux pourrait augmenter de 70 à 150 pour cent. Ce sont précisément le genre de projections qui ont fait passer le carbone du pergélisol d’une question géologique régionale à une préoccupation climatique planétaire.

La question ouverte est de savoir quelle fraction de cette matière devient un problème atmosphérique à court terme. Si les microbes la métabolisent rapidement, le carbone libéré par le dégel renforcera le réchauffement. Si, au contraire, une grande partie est piégée dans les sédiments du fond marin, le calendrier et l’ampleur de cette rétroaction pourraient être différents de ce que supposent les scénarios les plus pessimistes.

Ce que les carottes de sédiments ont révélé

Pour étudier cette question, les chercheurs ont analysé des carottes de sédiments prélevées au large de la côte de pergélisol de l’île Herschel. Les carottes de sédiments fonctionnent comme des archives environnementales : couche après couche, elles conservent la trace des matériaux entrés dans un système et de ce qu’ils sont devenus ensuite.

Selon le texte source fourni, l’équipe a constaté que de grandes quantités de carbone provenant de la terre sont préservées au fond de la mer. Elle a également constaté que les micro-organismes marins semblent préférer le carbone plus frais produit dans l’océan au carbone plus ancien libéré par le pergélisol. Ce détail comportemental importe car il offre un mécanisme expliquant pourquoi l’ancien carbone terrestre n’est pas consommé aussi agressivement que certains modèles pourraient le supposer.

Si les microbes sont des mangeurs sélectifs, alors le vieux carbone du pergélisol peut passer moins de temps exposé à la décomposition biologique et davantage de temps à être incorporé dans les sédiments. Cela ne signifie pas que cette matière est inoffensive, mais cela veut dire que le fond de l’océan peut constituer un puits de carbone important dans ces zones côtières arctiques.

Pourquoi cette découverte dépasse une seule côte

Le résultat est important parce qu’il répond à une incertitude cruciale dans le bilan climatique. Le carbone du pergélisol est souvent décrit comme une future poussée d’émissions, mais le trajet du sol dégelé aux gaz à effet de serre atmosphériques passe par plusieurs environnements : rivières, plateaux côtiers, sédiments et communautés microbiennes. Cette étude suggère que ces étapes intermédiaires peuvent modifier sensiblement l’issue.

Pour les modélisateurs du climat, cela signifie que la géographie du dégel peut être aussi importante que l’ampleur du dégel. Le carbone libéré le long de certaines côtes arctiques peut être plus susceptible de se déposer et d’être enfoui, tandis que le carbone entrant dans d’autres systèmes pourrait rester plus vulnérable à la conversion microbienne. L’implication n’est pas que le risque disparaît, mais qu’il est hétérogène et doit être mesuré plutôt qu’assumé.

Le travail souligne aussi à quel point les processus côtiers comptent. L’érosion, le transport des sédiments, la chimie de l’eau et l’activité biologique influencent tous la question de savoir si l’ancien carbone sera réémis dans l’atmosphère ou verrouillé dans les fonds marins. À mesure que les rivages arctiques se déstabilisent, ces marges côtières deviennent une ligne de front du cycle mondial du carbone.

Des raisons de rester prudent

Il existe une limite à la généralisation de ce résultat à partir du seul matériau fourni. La source décrit les conclusions d’un seul site d’étude près de l’île Herschel, et non une réponse définitive pour l’ensemble de l’Arctique. Les environnements côtiers diffèrent largement, et les taux d’enfouissement par rapport à la décomposition peuvent varier selon la température, les courants, la charge sédimentaire et la structure des écosystèmes.

Tout aussi important, même une part minoritaire transformée en gaz à effet de serre peut compter à grande échelle si la quantité de carbone entrant dans l’océan continue d’augmenter. Un taux de conversion de 10 pour cent est bien moins alarmant qu’une décomposition microbienne complète, mais il n’est pas négligeable dans un système en réchauffement déjà sous tension.

L’enfouissement dans les sédiments n’élimine pas non plus les autres conséquences du dégel du pergélisol, notamment l’effondrement des paysages, les dommages côtiers, les perturbations des écosystèmes et l’impact plus large en gaz à effet de serre du dégel sur terre avant même que le carbone n’atteigne la mer.

Un signal climatique plus nuancé

La portée du résultat de l’île Herschel est qu’il remplace un récit simple par un récit plus défendable. Le carbone arctique ancien est bien mobilisé à mesure que la planète se réchauffe. Mais une fois qu’il atteint les eaux côtières, une part importante peut être interceptée par le fond marin plutôt que recyclée immédiatement vers l’atmosphère.

Ce n’est pas tant une accalmie climatique qu’un affinement. Cela suggère que les marges de l’océan Arctique peuvent offrir une fonction tampon partielle au moment même où le réchauffement intensifie la libération de carbone depuis la terre. Pour les décideurs et les scientifiques, le message est clair : les rétroactions du pergélisol sont réelles, mais leur intensité dépend de processus physiques et biologiques qui nécessitent des mesures plus précises.

Dans la recherche climatique, les avancées les plus importantes ne sont souvent pas celles qui confirment une peur dans sa forme la plus simple, mais celles qui montrent où le système est plus complexe. Cette étude semble faire exactement cela, en identifiant une voie enfouie pour l’ancien carbone qui pourrait façonner de manière tangible la façon dont le signal de réchauffement de l’Arctique atteint le reste de la planète.

Cet article est basé sur un reportage de Science Daily. Lire l’article original.