Qu'est-ce que le pergélisol et pourquoi sa fonte menace-t-elle la Terre ?

Un coffre-fort de carbone gelé

Sous la surface des régions arctiques et subarctiques se cache un géant méconnu : le pergélisol, un sol qui est resté gelé pendant au moins deux années consécutives et, dans de nombreux endroits, pendant des centaines de milliers d'années. Il couvre environ un quart de la surface terrestre de l'hémisphère nord, s'étendant sur de vastes étendues de l'Alaska, du Canada, de la Sibérie et du plateau tibétain.

Ce qui rend le pergélisol si important, ce n'est pas la glace elle-même, mais ce qu'il contient. Au fil des millénaires, les plantes mortes, les animaux et autres matières organiques se sont accumulés dans ces sols gelés sans se décomposer complètement. Selon NOAA et le National Snow and Ice Data Center, la région du pergélisol nordique stocke environ 1 500 à 1 700 gigatonnes de carbone organique, soit environ deux fois plus que ce qui se trouve actuellement dans l'atmosphère. C'est le plus grand réservoir de carbone terrestre de la planète.

Comment la fonte libère le carbone

Alors que les températures mondiales augmentent, l'Arctique se réchauffe deux à quatre fois plus vite que le reste de la planète. Cette chaleur pénètre dans le sol, approfondissant la « couche active » – la couche arable qui dégèle chaque été – et atteignant le carbone qui est enfermé depuis des millénaires.

Une fois exposés à des températures plus chaudes, les microbes du sol se réveillent et commencent à digérer l'ancienne matière organique. Dans des conditions riches en oxygène, ils produisent du dioxyde de carbone. Dans les environnements gorgés d'eau et pauvres en oxygène, comme les tourbières en dégel, ils produisent du méthane, un gaz à effet de serre environ 80 fois plus puissant que le CO₂ sur une période de 20 ans.

Cela crée ce que les scientifiques appellent une boucle de rétroaction positive : le dégel du pergélisol libère des gaz à effet de serre, ce qui réchauffe davantage l'atmosphère, ce qui fait fondre davantage de pergélisol. Contrairement aux émissions de combustibles fossiles, ce processus ne peut pas être arrêté une fois qu'il a commencé. Selon une étude de 2026 parue dans Nature Communications Earth & Environment, l'inclusion des émissions du pergélisol et des feux de forêt dans les modèles climatiques réduit d'environ 25 % le budget carbone restant pour rester en dessous de 1,5 °C.

Au-delà du carbone : Remodeler le paysage

Les conséquences vont au-delà de la chimie atmosphérique. Au fur et à mesure que le pergélisol dégèle, le sol s'effondre physiquement dans un processus appelé thermokarst, créant des dolines, des glissements de terrain et des dépressions gorgées d'eau. Les rivières transportent des charges croissantes de carbone ancien dissous vers l'océan, où une partie se transforme en CO₂.

Une étude récente analysant des décennies de données à travers le nord de l'Alaska a révélé que le ruissellement augmente, que les rivières transportent plus de carbone dissous et que la saison de dégel s'étend plus loin dans l'automne, autant de signes que le cycle du carbone du pergélisol s'accélère.

Des recherches de l'Université de Leeds ont également montré que le dégel augmente la perméabilité du pergélisol d'un facteur de 25 à 100, ce qui permet aux gaz à effet de serre piégés de s'échapper beaucoup plus rapidement que ne le prévoyaient les modèles antérieurs.

Infrastructures à risque

Le dégel du pergélisol menace également les quatre millions de personnes vivant dans les régions arctiques. Les bâtiments se fissurent et s'inclinent à mesure que leurs fondations se déplacent. Les routes se déforment. Les pipelines se tordent. Selon une étude publiée dans Nature Communications, un tiers des infrastructures panarctiques et 45 % des champs russes d'extraction d'hydrocarbures se trouvent dans des zones où l'instabilité du sol liée au dégel pourrait causer de graves dommages. D'ici 2050, plus de 36 000 bâtiments, 13 000 kilomètres de routes et 100 aéroports seront confrontés à des conditions de risque élevé. Les coûts de réparation et d'entretien dans l'Arctique pourraient atteindre 30 milliards d'euros d'ici 2060.

Pourquoi c'est important

Le dégel du pergélisol est souvent qualifié de « géant endormi » du changement climatique, car il opère sur une échelle de temps lente, mais avec un impact cumulatif énorme. Contrairement aux centrales électriques ou aux voitures, il ne peut pas être réglementé ou désactivé. Le MIT Climate Portal note que le pergélisol de la Terre passera probablement d'un puits de carbone net à une source de carbone nette avant 2100, modifiant fondamentalement le budget carbone mondial.

Comprendre le pergélisol est essentiel pour quiconque suit la politique climatique. Les objectifs internationaux actuels en matière d'émissions, y compris ceux de l'accord de Paris, ne tiennent pas pleinement compte des émissions du pergélisol, ce qui signifie que les budgets carbone mondiaux pourraient être considérablement plus contraints que ne le suggèrent les projections officielles.