Interactions encore inconnues à l’origine des gaz à effet de serre émis par le dégel du pergélisol

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Les régions arctique et boréale abritant le pergélisol se réchauffent deux fois plus vite qu’ailleurs sur la planète et cette tendance est encore plus prononcée dans le nord-ouest du Canada.

Parmi les changements que subissent les écosystèmes nordiques, le plus préoccupant est le rejet, dans l’atmosphère, d’importantes quantités de dioxyde de carbone et de méthane. Le carbone ainsi libéré du sol devient disponible pour les microorganismes qui, en le digérant, produisent des gaz à effet de serre (GES) qui contribuent au réchauffement climatique.

«Le réchauffement climatique a amené les écosystèmes du Grand Nord à un point critique, indique le professeur Oliver Sonnentag, du Département de géographie de l’Université de Montréal. Le dégel du pergélisol pourrait libérer de vastes réserves de carbone qui, à terme, augmenteront les émissions de GES dans l’atmosphère: à leur tour, ces GES accéléreront le réchauffement climatique dans les régions boréale et arctique ‒ ainsi qu’ailleurs sur terre ‒, créant une boucle de rétroaction.»

Si l’émission accrue de GES attribuable au dégel du pergélisol ne fait plus de doute, les interactions complexes à sa source restent à explorer.

Scruter une région isolée et difficile d’accès

Taija Saarela, doctorante invitée de l’UdeM venant de l’Université de la Finlande orientale, et Carolina Voigt sont à l’oeuvre à la station de recherche de Trail Valley Creek.

Crédit : Gabriel Hould Gosselin (drone Mavic 2)

C’est précisément ce à quoi s’affairent cet été la postdoctorante Carolina Voigt et le professionnel de recherche Gabriel Hould Gosselin sous la supervision du professeur Sonnentag. Leurs travaux sont effectués en collaboration avec des chercheurs de l’Université Wilfrid-Laurier sous la direction du professeur Philip Marsh et de Zoran Nesic, de l’Université de la Colombie-Britannique.

À partir de la station de recherche de Trail Valley Creek, située près d’Inuvik, dans les Territoires du Nord-Ouest, Carolina Voigt et Gabriel Hould Gosselin étudient notamment la toundra afin de mesurer les flux de dioxyde de carbone et de méthane qui s’en dégagent.

«La quantité de GES qui émanera un jour de ces écosystèmes ‒ dont le dioxyde de carbone, le méthane et l’oxyde nitreux ‒ dépend en grande partie des interactions complexes et de mécanismes de rétroaction entre le monde microbien, la végétation, le pergélisol et la neige qu’ils renferment», explique Oliver Sonnentag.

Ces recherches combinent donc des mesures de fuite de ces gaz en surface avec des études de procédés en sous-sol, «ce qui est rarement fait dans la région boréale, qui est isolée et difficilement accessible», précise le professeur.

La nouvelle approche d’observation qu’utilise ce groupe de recherche est de type imbriqué: il analyse les émanations de ces GES à différentes échelles, dans un endroit donné, au moyen d’instruments micrométéorologiques et d’une gamme d’appareils de mesure plus sophistiqués.

Une perspective globale du réchauffement climatique

La toundra canadienne a été le terrain de recherche estival du professionnel de recherche Gabriel Hould Gosselin, de la postdoctorante Carolina Voigt, des étudiants de premier cycle en géographie Charlotte Marquis et Charles Chevrier-Dion, et de Taija Saarela.

Crédit : Gabriel Hould Gosselin (drone Mavic 2)

Pour Oliver Sonnentag, les données qui seront recueillies permettront d’en apprendre davantage sur le cycle des flux de GES répandus dans la toundra canadienne et le nord de la région boréale, ainsi que sur leur apport potentiel au réchauffement climatique global.

En effet, d’autres membres de la Chaire de recherche du Canada en biogéosciences atmosphériques en hautes latitudes ‒ que dirige M. Sonnentag ‒ prennent des mesures similaires dans d’autres lieux à l’intérieur des Territoires du Nord-Ouest.

«La combinaison de nos travaux constituera une contribution importante du Canada à l’étude ABoVE, une expérience de vulnérabilité dirigée par la NASA dans l’Arctique et la forêt boréale, qui vise à mieux comprendre la fragilité et la résilience des écosystèmes et de la société à l’égard de cet environnement en mutation», conclut-il.

Le saviez-vous?

Le pergélisol est présent sous 20 à 25 % de la surface terrestre de notre planète et sous 40 à 50 % des terres du Canada. Le pergélisol le plus épais au pays fait plus de 1000 m d’épaisseur et se trouve en altitude dans certaines parties de l’île de Baffin et de l’île d’Ellesmere. Il ne fait plus que 60 à 90 m d’épaisseur à la limite méridionale de la zone de pergélisol continu.

Source : UDEM

Marino Stozza
Marino Stozza
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